Die
vorliegende Erfindung betrifft Hybrid-Elektrofahrzeuge, und besonders
deren Regelung während
des Anfahrens.The
The present invention relates to hybrid electric vehicles, and more particularly
their regulation during
of startup.
Im
Allgemeinen kombiniert ein Hybrid-Elektrofahrzeug einen Elektroantrieb
mit einem traditionellen Verbrennungsmotor, um eine verbesserte Kraftstoffersparnis
und/oder niedrigere Abgasemissionen zu erreichen.in the
In general, a hybrid electric vehicle combines an electric drive
with a traditional internal combustion engine, for improved fuel economy
and / or lower exhaust emissions.
Ein
Elektroantrieb wurde typischerweise durch den Gebrauch von Batterien
und Elektromotoren erzeugt. Ein derartiges elektrisches Antriebssystem
stellt die wünschenswerten
Charakteristika von hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, hohem
Wirkungsgrad, und die Gelegenheit der Rückgewinnung von sonst verlorener
Bremsenergie bereit.One
Electric propulsion was typically through the use of batteries
and electric motors generated. Such an electric drive system
represents the desirable ones
Characteristics of high torque at low speeds, high
Efficiency, and the opportunity of recovery of otherwise lost
Braking energy ready.
Antrieb
durch einen Verbrennungsmotor stellt eine hohe Energiedichte bereit
und erfreut sich wegen Massenproduktionsvorteilen einer bestehenden
Infrastruktur. Durch Kombination der beiden Antriebssysteme mit
einer geeigneten Regelstrategie besteht das Ergebnis in einer Senkung
im Gebrauch jeder der Vorrichtung in ihrem weniger effizienten Bereich.
Ferner und wie in 1 hinsichtlich einer Parallelhybrid-Konfiguration
gezeigt, resultiert die Kombination aus einem verkleinerten Motor
mit einem elektrischen Antriebssystem innerhalb eines Minimalhybrid-Elektrofahrzeugs
in einer besseren Ausnutzung des Motors, was den Kraftstoffverbrauch verbessert.
Außerdem
können
der Elektromotor und die Batterie eine Reduktion der Motorgröße ausgleichen.Powered by an internal combustion engine provides high energy density and enjoys mass production advantages of existing infrastructure. By combining the two drive systems with a suitable control strategy, the result is a reduction in the use of each of the devices in their less efficient range. Further and as in 1 In terms of a parallel hybrid configuration, the combination of a downsized engine with an electric drive system within a minimal hybrid electric vehicle results in better utilization of the engine, which improves fuel economy. In addition, the electric motor and the battery can compensate for a reduction in engine size.
In
typischen Konfigurationen ist die Kombination der beiden Typen von
Antriebssystemen (Verbrennungsmotor und elektrisch) gewöhnlich entweder
als Reihen- oder Parallelhybrid-System
charakterisiert. In einem reinen Reihenhybrid-Antriebssystem stehen
nur der/die Elektromotor(en) in direkter Verbindung mit dem Antriebsstrang,
und der Motor wird benutzt um Elektrizität zu erzeugen, welche zu dem/den
Elektromotor(en) gespeist wird. Der Vorteil dieses Systemtyps ist
es, daß der
Motor unabhängig von
den Fahrverhältnissen
geregelt werden kann, und daher fortwährend bei seinem optimalen
Wirkungsgrad und in Bereichen geringer Emissionen betrieben werden
kann. Ein wesentlicher Nachteil der Reihenanordnung ist der Energieverlust,
der wegen der mit vollständiger
Umwandlung der Motorleistung in Elektrizität in Zusammenhang stehenden
Unzulänglichkeiten
erfahren wird.In
typical configurations is the combination of the two types of
Drive systems (internal combustion engine and electric) usually either
as a series or parallel hybrid system
characterized. Stand in a pure row hybrid propulsion system
only the electric motor (s) in direct connection with the drive train,
and the engine is used to generate electricity that goes to the /
Electric motor (s) is fed. The advantage of this type of system is
it that the
Engine independent of
the driving conditions
can be regulated, and therefore continually at its optimum
Efficiency and be operated in low-emission areas
can. A major disadvantage of the series arrangement is the energy loss,
because of with complete
Conversion of engine power related to electricity
shortcomings
is experienced.
In
einem reinen Parallelhybrid-Antriebssystem sind sowohl der Motor
wie auch der/die Elektromotor(en) direkt mit dem Antriebsstrang
verbunden, und jeder davon kann das Fahrzeug unabhängig voneinander
antreiben. Weil in einem Parallelhybrid-Antriebssystem eine direkte
mechanische Verbindung zwischen dem Motor und dem Antriebsstrang
besteht, geht – verglichen
mit einem Reihenhybrid-Antriebssystem – weniger Energie durch Umwandlung in
Elektrizität
verloren. Der Betriebspunkt für
den Motor kann jedoch nicht immer mit aller Freiheit gewählt werden.In
a pure parallel hybrid drive system are both the engine
as well as the / the electric motor (s) directly to the drive train
connected, and each of them can be the vehicle independently
drive. Because in a parallel hybrid propulsion system a direct
mechanical connection between the engine and the drive train
exists, goes - compared
with a series hybrid drive system - less energy through conversion into
electricity
lost. The operating point for
However, the engine can not always be chosen with complete freedom.
Die
beiden Hybrid-Antriebssysteme können entweder
in einem umschaltenden Hybrid-Antriebssystem
oder in einem Hybrid-Antriebssystem mit Leistungsaufteilung kombiniert
werden. Ein umschaltendes Hybrid-Antriebssystem schließt typischerweise
einen Motor, einen Generator, einen Elektromotor und eine Kupplung
ein. Der Motor ist typischerweise durch den Generator verbunden.
Der Generator ist durch eine Kupplung mit dem Antriebsstrang verbunden.
Die Kupplung kann betätigt
werden, um Reihen- oder Parallelhybrid-Antrieb zu erlauben.The
Both hybrid drive systems can either
in a hybrid switching drive system
or combined in a hybrid powertrain with power sharing
become. A hybrid switching drive system typically closes
a motor, a generator, an electric motor and a clutch
one. The engine is typically connected by the generator.
The generator is connected by a coupling to the drive train.
The clutch can be actuated
to allow in-line or parallel hybrid drive.
Ein
Hybridsystem mit Leistungsaufteilung schließt einen Motor, eine Lichtmaschine
und einen Elektromotor ein. Die Motorleistung wird durch einen Planetengetriebesatz
in einen Reihenpfad von dem Motor zum Generator und einen Parallelpfad
von dem Motor direkt zu dem Antriebsstrang „aufgeteilt". In einem Hybridsystem
mit Leistungsaufteilung kann die Motordrehzahl geregelt werden,
indem man die Leistungsaufteilung zu dem Generator mittels des Reihenpfads
variiert, während
man die mechanische Verbindung zwischen dem Motor und Antriebsstrang durch
den Reihenpfad beibehält.
Der Elektromotor verstärkt
den Motor im Parallelpfad in einer ähnlichen Art und Weise wie
ein Fahrmotor in einem reinen Parallelhybrid-Antriebssystem, und
liefert eine Gelegenheit Energie direkt durch den Reihenpfad zu
nutzen und dadurch die Verluste zu senken, die mit Umwandlung der
elektrischen Energie in und aus chemischer Energie an der Batterie
in Zusammenhang stehen.One
Hybrid power split system includes a motor, an alternator
and an electric motor. The engine power is provided by a planetary gear set
in a series path from the engine to the generator and a parallel path
from the engine directly to the driveline "split." In a hybrid system
with power distribution the engine speed can be regulated,
by dividing the power to the generator by means of the row path
varies while
you go through the mechanical connection between the engine and drive train
maintains the row path.
The electric motor amplified
the engine in the parallel path in a similar way as
a traction motor in a pure parallel hybrid drive system, and
provides an opportunity for energy directly through the row path
use and thereby reduce the losses associated with conversion of
electrical energy in and out of chemical energy at the battery
being related.
In
einem typischen Hybridsystem mit Leistungsaufteilung ist der Generator
gewöhnlich
mit dem zentralen Ritzel des Planetengetriebesatzes verbunden. Der
Motor ist mit dem Planetenträger
verbunden, und die Abgabezahnräder
(die gewöhnlich eine
Abgabewelle und Zahnräder
zur Verbindung mit dem Elektromotor und dem die Räder antreibenden, abschließenden Antriebsstrang
einschließen)
sind mit dem Hohlrad verbunden. In einer solchen Konfiguration kann
das Hybridsystem mit Leistungsaufteilung allgemein in vier verschiedenen
Modi betrieben werden: einem Elektromodus und drei Hybridmodi.In
a typical hybrid power split system is the generator
usually
connected to the central pinion of the planetary gear set. Of the
Engine is with the planet carrier
connected, and the output gears
(usually one
Output shaft and gears
for connection to the electric motor and the final driveline driving the wheels
lock in)
are connected to the ring gear. In such a configuration can
the hybrid system with power split generally in four different
Modes are operated: one electric mode and three hybrid modes.
In
dem Elektromodus treibt das Hybridsystem mit Leistungsaufteilung
das Fahrzeug allein unter Verwendung gespeicherter elektrischer
Energie an, und der Motor ist abgeschaltet. Das Fahrdrehmoment wird
von dem Elektromotor, dem Generator, oder einer Kombination von
beiden geliefert. Dies ist der bevorzugte Modus, wenn die gewünschte Leistung
niedrig genug ist, so daß sie
von dem elektrischen System effizienter erzeugt werden kann als durch
den Motor, und wenn die Batterie ausreichend aufgeladen ist. Dies
ist außerdem
der bevorzugte Modus für
Rückwärtsfahrt,
weil der Motor in dieser Konfiguration kein umgekehrtes Drehmoment
zu dem Antriebsstrang liefern kann.In the electric mode, the power split hybrid system drives the vehicle solely using stored electrical energy and the engine is turned off. The driving torque ment is supplied by the electric motor, the generator, or a combination of both. This is the preferred mode when the desired power is low enough so that it can be generated by the electrical system more efficiently than by the engine and when the battery is sufficiently charged. This is also the preferred mode for reverse travel because the engine in this configuration can not provide inverse torque to the driveline.
In
dem Parallelhybrid-Modus arbeitet der Motor und der Generator ist
verriegelt. Durch dies wird eine feste Beziehung zwischen der Drehzahl
des Motors und der Fahrzeuggeschwindigkeit geschaffen. Der Elektromotor
arbeitet entweder als Motor, um Fahrdrehmoment zur Unterstützung der
Motorleistung zu liefern, oder er kann betrieben werden um als ein
Generator Elektrizität
zu erzeugen. Dies ist ein bevorzugter Modus, wann immer die benötigte Leistungsforderung
einen Motorbetrieb erfordert und die benötigte Antriebsleistung ungefähr gleich
einer optimierten Betriebsbedingung des Motors ist. Dieser Modus
ist besonders für
Reisegeschwindigkeiten geeignet, die ausschließlich durch den kleinen in
das Hybrid-Elektrofahrzeug
eingebauten Verbrennungsmotor beibehalten werden können.In
the parallel hybrid mode works the engine and the generator is
locked. This will establish a fixed relationship between the speed
of the engine and vehicle speed. The electric motor
works either as a motor to assist driving torque
Motor power supply, or he can be operated as a
Generator electricity
to create. This is a preferred mode whenever the required power requirement
requires engine operation and the required drive power approximately equal
an optimized operating condition of the engine. This mode
is especially for
Cruising speeds suitable only by the small in
the hybrid electric vehicle
built-in internal combustion engine can be maintained.
In
einem Hybridmodus mit positiver Aufteilung ist der Motor eingeschaltet
und seine Leistung wird zwischen einem direkten mechanischen Pfad
zu dem Antriebsstrang und einem elektrischen Pfad durch den Generator
aufgeteilt.In
In a positive sharing hybrid mode, the engine is on
and its performance is between a direct mechanical path
to the driveline and an electrical path through the generator
divided up.
In
diesem Modus ist die Motordrehzahl typischerweise höher als
die Motordrehzahl in dem Parallelmodus, woraus eine höhere Motorleistung
folgt. Die von dem Generator erzeugte Elektroenergie kann zur Speicherung
zu der Batterie fließen,
oder zur sofortigen Verwendung zu dem Elektromotor.In
In this mode, the engine speed is typically higher than
the engine speed in the parallel mode, resulting in a higher engine power
follows. The electrical energy generated by the generator can be stored
to the battery,
or for immediate use to the electric motor.
in
dem Modus mit positiver Aufteilung kann der Motor entweder als ein
Motor betrieben werden, um Fahrdrehmoment zur Unterstützung der
Motorleistung zu liefern, oder um Elektrizität zur Unterstützung des
Generators zu liefern. Dies ist der bevorzugte Modus, wann immer
für den
Fahrantrieb des Fahrzeugs hohe Motorleistung benötigt wird, etwa wenn eine starke
Beschleunigung gefordert ist, wie etwa beim Überholen oder Bergauffahrt.
Dies ist außerdem
ein bevorzugter Modus wenn die Batterie lädt.in
In the positive split mode, the motor can be set as either
Motor operated to support driving torque
To provide engine power, or to support the electricity
Generator to deliver. This is the preferred mode whenever
for the
Driving the vehicle high engine power is needed, such as when a strong
Acceleration is required, such as when overtaking or uphill.
This is also
a preferred mode when the battery is charging.
In
einem Hybridmodus mit negativer Aufteilung ist der Motor in Betrieb
und der Generator wird gegen den Motor als ein Elektromotor verwendet,
um seine Drehzahl zu senken. Folglich sind die Motordrehzahl – und daher
die Motorleistung – niedriger
als im Parallelmodus.In
In a hybrid negative-split mode, the engine is in operation
and the generator is used against the engine as an electric motor,
to lower its speed. Consequently, the engine speed - and therefore
the engine power - lower
as in parallel mode.
Wenn
benötigt
kann der Elektromotor auch betrieben werden um Fahrdrehmoment zu
dem Antriebsstrang zu liefern oder daraus Elektroenergie zu erzeugen.
Dieser Modus ist wegen erhöhter
Verluste an dem Generator und dem Planetengetriebesatz typischerweise
niemals bevorzugt, wird aber eingesetzt werden wenn gefordert ist
die Motorleistung unter jene zu senken, welche sonst im Parallelmodus erzeugt
würde.
Zu dieser Situation wird es typischerweise kommen weil die Batterie
sich in einem gut geladenen Zustand befindet, und/oder weil ein
geringer Bedarf an Fahrleistung besteht.If
needed
The electric motor can also be operated to drive torque
to supply the powertrain or generate electrical energy from it.
This mode is due to increased
Losses on the generator and planetary gear set typically
never preferred, but will be used if required
to reduce the engine power below that which otherwise produces in parallel mode
would.
This situation will typically come about because of the battery
is in a well-charged state, and / or because a
there is a low requirement for driving performance.
In
dieser Hinsicht hat die Drehmomentabgabe des Generators stets die
gleiche Richtung (+/–), ob
er als Generator oder Elektromotor arbeitet; das heißt man verfügt über ein
Drehmoment das dem des Motors stets entgegengerichtet ist. Das Vorzeichen der
Drehzahl der Lichmaschine wechselt – abhängig von der Drehrichtung seiner
Welle – jedoch
zwischen negativen und positiven Werten, was Generator- beziehungsweise
Motormodi entspricht. Weil die Leistung von der Richtung der Drehzahl
abhängt
(das Drehmoment behält
die gleiche Richtung bei), wird die Leistung als positiv angesehen
wenn der Generator als Generator wirkt, und als negativ wenn der
Generator als ein Elektromotor wirkt.In
In this respect, the torque output of the generator always has the
same direction (+/-), whether
he works as a generator or electric motor; that means you have one
Torque that is always opposite to that of the engine. The sign of the
Speed of the light machine changes - depending on the direction of rotation of his
Wave - however
between negative and positive values, what generator or respectively
Motor modes corresponds. Because the power of the direction of the speed
depends
(the torque remains
the same direction), the performance is considered positive
when the generator acts as a generator, and as negative when the generator
Generator acts as an electric motor.
Wenn
es gewünscht
ist die Drehzahl des Motors zu senken, so wird der zu dem Generator
gelieferte Strom geändert,
was die Drehzahl des Generators dazu bringt zu sinken. Durch den
Planetengetriebesatz verlangsamt dies wiederum den Motor. Dieser Effekt
wird erreicht, weil jene gegen das Drehmoment des Generators wirkende
Wiederstandskraft an dem Motor geringer ist als an der Antriebswelle,
welche mit den Rädern
verbunden ist und von der gesamten Masse des Fahrzeugs beeinflußt wird.
Man sollte erkennen, daß die Änderung
in der Drehzahl des Generators nicht gleich zu der des Motors ist,
sondern statt dessen proportional zu ihr, und zwar wegen Übersetzungsverhältnissen
in der Verbindung dazwischen.If
it wanted
If the speed of the engine is lower, it will become the generator
delivered power changed,
which causes the speed of the generator to drop. By the
Planetary gear set slows this in turn the engine. This effect
is achieved because those acting against the torque of the generator
Resistance to the engine is lower than at the drive shaft,
which with the wheels
connected and is affected by the total mass of the vehicle.
You should realize that the change
in the speed of the generator is not equal to that of the engine,
but instead proportional to it, because of gear ratios
in the connection in between.
In
Elektro- und Hybrid-Elektrofahrzeugen werden eine/mehrere elektrische
Speichervorrichtung(en) großer
Kapazität
benötigt,
gewöhnlich
in der Form von Batteriepaketen. Nach herkömmlicher Konstruktion schließen diese
Batterien eine Mehrzahl zylindrischer Batteriezellen ein, die gemeinschaftlich
eingesetzt werden um in dem Fahrzeug ausreichende Leistung und Reichweite
zu erzielen. Typischerweise sind Batterien innerhalb des Fahrzeugs
in einem Abteil positioniert, das konfiguriert ist um gegen Beschädigung zu
schützen
und die Zellen – und
hauptsächlich
ihren Säureinhalt –, speziell
im Fall eines Zusammenstoßes,
daran zu hindern Verletzungen oder Schaden zu verursachen. Wenn
in diesem/diesen typischerweise abgeschlossenen Abteil(en) gelagert,
beeinträchtigt
durch den Gebrauch und/oder das Aufladen erzeugte Wärmebildung
die Haltbarkeit der Batterien, und kann unter manchen Umständen einzelne
Batteriezellen zerstören.
Traditionelle Kühlung
der Batterien und des Batterieabteils erfordert es, das Volumen
des Abteils für
eine Luftkühlung
zu vergrößern, und/oder
um Kühlleitungen zu
externen Kühlern
zu führen.Electric and hybrid electric vehicles require one or more large capacity electrical storage devices, usually in the form of battery packs. According to conventional design, these batteries include a plurality of cylindrical battery cells that are commonly used to achieve sufficient power and range in the vehicle. Typically, batteries within the vehicle are positioned in a compartment configured to protect against damage and to prevent the cells, and especially their acid content, from being injured or damaged, especially in the event of a collision. When stored in this typically sealed compartment (s), heat generated by use and / or charging impairs the heat generated Durability of the batteries, and may in some circumstances destroy individual battery cells. Traditional cooling of the batteries and battery compartment requires increasing the volume of the compartment for air cooling and / or routing cooling lines to external coolers.
Um
in einem Hybrid-Elektrofahrzeug, in welchem der Motor mechanisch
mit den Antriebsrädern verbunden
ist, einen ruhigen Motorstart zu erzielen, wird der Start der Motor-Kraftstoffeinspritzung
und die Zündung
typischerweise bei Drehzahlen oberhalb irgendwelcher Resonanzdrehzahlen
des Antriebsstrangs vorgenommen.Around
in a hybrid electric vehicle, in which the engine is mechanical
connected to the drive wheels
is to achieve a quiet engine start, the start of the engine fuel injection
and the ignition
typically at speeds above any resonance speeds
the drive train made.
Bei
voller Anfahrbeschleunigung senkt jegliche Verzögerung in der Leistungsproduktion
des Motors die Motorleistung. Noch weiter müssen das Motordrehmoment und
Drehzahländerungsgeschwindigkeiten
begrenzt werden, um sanfte Fahrcharakteristika und niedrigen Kraftstoffverbrauch
zu erzielen.at
Full acceleration reduces any delay in power production
the engine's engine power. Still further, the engine torque and
Speed change speeds
be limited to soft driving characteristics and low fuel consumption
to achieve.
Bei
voller Anfahrbeschleunigung resultiert dies für den Motor gewöhnlich in
einer längeren
Zeitdauer um Maximalleistung zu erreichen, und alle diese Zustände verschlechtern
die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs. Dies ist ein bedeutender Nachteil,
für welchen
diese Erfindung eine Lösung bereitstellt.at
with full acceleration, this usually results in the engine in
a longer one
Time to reach maximum power and all these conditions worsen
the acceleration performance of the vehicle. This is a significant disadvantage
for which
this invention provides a solution.
Es
ist ein Gegenstand dieser Erfindung die Leistung eines Hybrid-Elektrofahrzeugs
während
des Anfahrens zu maximieren.It
An object of this invention is the performance of a hybrid electric vehicle
while
to maximize the startup.
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um
den Beitrag eines Motors zur Leistung eines Hybrid-Elektrofahrzeugs
während
einer Anfahr-Betriebsbedingung
zu maximieren, das die Schritte umfaßt: Einleiten der Anfahr-Beschleunigung des
Hybrid-Elektrofahrzeug unter ausschließlichem Einsatz eines Elektromotors des
Fahrzeugs; Vorhersagen des vom Motor geforderten Leistungsbeitrags
zum Leistungsbedarf des Hybrid-Elektrofahrzeugs während der
Anfahr-Beschleunigung bei der Einleitung der Anfahr-Beschleunigung;
und Starten des Motors des Hybrid-Elektrofahrzeugs in Abhängigkeit
von dem vorhergesagten Motor-Leistungsbeitrags; dadurch gekennzeichnet,
daß der
Motor zu dem Zeitpunkt gestartet wird, zu dem die Vorhersage gemacht
wird; und die Betriebsdrehzahl des Motors so schnell erhöht wird,
wie es durch vorherbestimmte Betriebseffizienz-Parameter erlaubt
ist.According to one
In the first aspect of the invention, a method is provided for
the contribution of an engine to the performance of a hybrid electric vehicle
while
a start-up operating condition
to maximize, comprising the steps of: initiating the start-up acceleration of the
Hybrid electric vehicle exclusively using an electric motor of the
vehicle; Predicting the power demanded by the engine
the power requirements of the hybrid electric vehicle during the
Start-up acceleration when initiating the start-up acceleration;
and starting the engine of the hybrid electric vehicle in dependence
from the predicted engine power contribution; characterized,
that the
Engine is started at the time the prediction is made
becomes; and the operating speed of the engine is increased so fast
as allowed by predetermined operating efficiency parameters
is.
Bevorzugt
umfaßt
es das Verfahren weiterhin, der Motordrehzahl zu erlauben zu einem
vorherbestimmten Spitzenwirkungsgrad anzusteigen, und Überschußleistung
von dem Motor zu einem Generator umzuleiten, welcher eine elektrische
Speicheranordnung lädt,
welche bequemerweise eine oder mehrere Batterien sein können.Prefers
comprises
it continues to allow the engine speed to become one
predetermined peak efficiency and surplus power
to divert from the engine to a generator, which is an electrical
Memory array loads,
which may conveniently be one or more batteries.
Der
vorherbestimmte Spitzenwirkungsgrad entspricht vorteilhaft dem ausschließlichen
Einsatz des Motors, um der Gesamtheit des vorhergesagten zukünftigen
Leistungsbedarfs des Hybrid-Elektrofahrzeugs
nachzukommen, und das Verfahren umfaßt den weiteren Schritt den
Beitrag des Elektromotors zu der zu dem Hybrid-Elektrofahrzeug gelieferten
Leistung zu senken, so daß von
dem Motor über die
Forderung hinaus keine Überschußleistung
geliefert wird.Of the
Predetermined peak efficiency corresponds favorably to the exclusive one
Use of the engine to the entirety of the predicted future
Power requirements of the hybrid electric vehicle
comply with, and the method comprises the further step
Contribution of the electric motor to that delivered to the hybrid electric vehicle
To lower power so that of
the engine over the
Demand beyond no excess power
is delivered.
Im
Einklang mit einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Hybrid-Elektrofahrzeug
bereit, das einen Motor, einen Elektromotor, einen Generator und
mindestens einen elektronischen Regler umfaßt, die dazu dienen das oben
ausgeführte
Verfahren zu verwirklichen.in the
In accordance with a second aspect, the invention provides a hybrid electric vehicle
ready, a motor, an electric motor, a generator and
includes at least one electronic controller, which serve the above
executed
Process to realize.
Früher wurde
in US 6,176,807 vorgeschlagen,
daß, wenn
ein Fahrzeug anhält,
sein Motor nicht sofort angehalten wird, sondern bei einer den Start erlaubenden
Drehzahl gehalten wird. Auf diese Weise kann der Motor schneller
gestartet werden, sollte nachfolgend eine Beschleunigung gefordert
werden. In dieser Referenz gibt es jedoch keine Lehre die Anfahrbeschleunigung
eines Fahrzeugs zu verbessern, das für eine gewisse Zeit angehalten
wurde.It used to be in US 6,176,807 suggested that when a vehicle stops, its engine is not immediately stopped, but is held at a start permitting speed. In this way, the engine can be started faster, then acceleration should be required. In this reference, however, there is no teaching to improve the starting acceleration of a vehicle that has been stopped for a certain time.
In WO 99/21263 gibt es einen
Vorschlag, daß ein
Fahrer eine Anzeige liefert, daß eine
Notwendigkeit für
einen erheblichen Leistungsschub bevorsteht, und diese Eingabe als
eine Empfehlung an das Regelsystem zum Start des Motors zu verwenden. Das
Regelsystem handelt jedoch nicht notwendigerweise sofort nach dieser
Empfehlung, sondern verwendet diese Empfehlung um die Zeit einzustellen, zu
welcher der Motor gestartet und angehalten werden wird, während zusätzlich der
vorherrschende Ladezustand der Batterien in Betracht gezogen wird.In WO 99/21263 There is a suggestion that a driver provide an indication that there is a need for a significant performance boost and use that input as a recommendation to the engine start control system. However, the control system does not necessarily act immediately after this recommendation, but uses this recommendation to set the time at which the engine will be started and stopped while additionally considering the prevailing state of charge of the batteries.
Weder US 6,176,807 noch WO 99/21263 stellen irgendeine
Lehre bereit, wie der Motor betrieben werden sollte nachdem er einmal
gestartet wurde.Neither US 6,176,807 yet WO 99/21263 Provide some lesson on how the engine should be operated once it has been started.
Die
Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, in denen:The
Invention will now be described by way of example with reference to FIGS
attached
Drawings are described in which:
1 ein
graphischer Vergleich des von einem Parallelhybrid-System erzeugten
Drehmoments mit Systemen ist, die entweder einen Motor oder einen
Elektromotor aufweisen; 1 Figure 2 is a graphical comparison of the torque generated by a parallel hybrid system with systems having either a motor or an electric motor;
2 eine
perspektivische Ansicht eines Hybrid-Elektrofahrzeugs ist, die beispielhaft
die Lage von Systemkomponenten in dem Fahrzeug zeigt; 2 Figure 4 is a perspective view of a hybrid electric vehicle showing by way of example the location of system components in the vehicle;
3 ein
Schema ist, das die Architektur eines Hybrid-Elektrofahrzeugs mit
Leistungsaufteilung zeigt; 3 Fig. 12 is a diagram showing the architecture of a power-split hybrid electric vehicle;
4 eine
schematische Querschnittsdarstellung eines Planetengetriebesatzes
ist; 4 a schematic cross-sectional view of a planetary gear set is;
5 eine
vereinfachte schematische Ansicht einer in 2 gezeigten
Ein-Wege-Kupplung ist; 5 a simplified schematic view of an in 2 shown one-way clutch;
6 ein
Schema ist, das Regelbeziehungen zwischen den verschiedenen Systemen
eines Elektro-Hybridfahrzeugs zeigt, wie sie unter Einsatz eines
Regelbereichsnetzwerks koordiniert werden; 6 Figure 12 is a diagram showing rule relationships between the various systems of an electric hybrid vehicle as coordinated using a closed loop network;
7 ein
Funktionsschema ist, das die Prozesse, Aufgaben und Regelungen der
verschiedenen Systeme eines beispielhaften Hybrid-Elektrofahrzeugs
zeigt; 7 Figure 12 is a functional diagram showing the processes, tasks, and controls of the various systems of an exemplary hybrid electric vehicle;
8a eine
schematische, horizontale Querschnittsansicht einer verbesserten
Batterie für ein
Hybrid-Elektrofahrzeug ist; 8a is a schematic, horizontal cross-sectional view of an improved battery for a hybrid electric vehicle;
8b eine
schematische, horizontale Querschnittsansicht einer traditionellen
Batterie ist, die zylinderförmige
Zellen aufweist; 8b is a schematic, horizontal cross-sectional view of a traditional battery having cylindrical cells;
8c eine
schematische, vertikale Querschnittsansicht eines Batteriekühlungssystems
wie in 8a gezeigt ist; 8c a schematic, vertical cross-sectional view of a battery cooling system as in 8a is shown;
9 und 10 schematisch
ein Verfahren veranschaulichen, um in einem Hybrid-Elektrofahrzeug die
vom Fahrer wahrnehmbaren Antriebsstrang-Störungen während des Anfahrens zu minimieren;
und 9 and 10 schematically illustrate a method for minimizing driver perceivable powertrain disturbances during start-up in a hybrid electric vehicle; and
11 bis 15 schematisch
ein Verfahren veranschaulichen, um in einem Hybrid-Elektrofahrzeug die
nutzbare Drehmomentabgabe eines Motors spezieller Größe zu maximieren. 11 to 15 schematically illustrate a method to maximize the usable torque output of a specific size engine in a hybrid electric vehicle.
Wie
in 1 und 2 gezeigt weist ein Hybrid-Elektrotransportfahrzeug 10 ein
Antriebsstrang-System auf, das darin allgemein mit Bezugsnummern
aus der 500er-Reihe bezeichnete Bauteile einschließt, um einen
Antrieb bereitzustellen; ebenso wie um ergänzenden Funktionen zu dienen,
welche hierin genauer beschrieben werden.As in 1 and 2 shows a hybrid electric transport vehicle 10 a powertrain system including components generally designated therein with reference numerals of the 500 series to provide a drive; as well as to serve supplementary functions, which are described in more detail herein.
Das
Antriebsstrang-System ist überwiegend in
einem nahe dem Fahrgastraum 12 des Fahrzeugs 10 angeordneten
Motorraum 11 positioniert. Ein Batterieabteil oder -gehäuse 14,
ebenfalls nahe dem Fahrgastraum 12 angeordnet, enthält eine
oder mehrere Batterien 410. Wie die Fachleute erkennen
werden, ist die Positionierung sowohl des Motorraums 11 wie
auch des Batteriegehäuses 14 nicht
auf die in 2 ausgeführten Orte beschränkt. Zum
Beispiel können
beide vor oder hinter dem Fahrgastraum 12 positioniert
sein.The powertrain system is predominantly in one near the passenger compartment 12 of the vehicle 10 arranged engine compartment 11 positioned. A battery compartment or housing 14 , also near the passenger compartment 12 arranged, contains one or more batteries 410 , As those skilled in the art will appreciate, the positioning of both the engine compartment 11 as well as the battery case 14 not on the in 2 limited places. For example, both can be in front of or behind the passenger compartment 12 be positioned.
Wie
in 2 gezeigt, umfaßt die Systemarchitektur des
Elektro-Hybridfahrzeugs 10 insgesamt ein Motorsystem 510,
einschließlich
eines Verbrennungsmotors 511 (Benzin, Diesel oder ähnliches),
der mechanisch durch ein Hauptwellensystem 520 mit einem
Hinterachssystem 530 verbunden ist. Das Hinterachssystem 530 ist
weiterhin mit einem Antriebswellensystem 540 verbunden,
das eingesetzt wird um eines oder mehrere Antriebsräder 20 in Drehung
zu versetzen, die das Hybrid-Elektrotransportfahrzeug 10 antreiben.
In einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Verbrennungsmotor 511 durch ein Motor-Regelmodul
(ECM, Engine Control Module; Motor-Regelmodul) oder eine Einheit 220 geregelt,
welche in der Lage ist im Rahmen möglicher Parameter den Luftstrom
zu, den Kraftstoffstrom zu, und/oder die Zündung an dem Motor 511 einzustellen.
Der Motor 511 ist über
eine Hauptwelle 522 mechanisch mit dem Hinterachssystem 530 verbunden. Ein
Planetengetriebesatz 535 schafft die Verbindung zwischen
dem Motor 511 (über
die Hauptwelle 522), einem Generator 532 und dem
Antriebswellensystem 540 (über das Hinterachssystem 530).
Außerdem
ist ein Elektromotor 531 mit dem Antriebswellensystem 540 verbunden;
möglicherweise
ebenso über
das Hinterachssystem 530.As in 2 shown includes the system architecture of the hybrid electric vehicle 10 in total an engine system 510 including an internal combustion engine 511 (Gasoline, diesel or similar), which mechanically by a main shaft system 520 with a rear axle system 530 connected is. The rear axle system 530 is still with a drive shaft system 540 connected, which is used to one or more drive wheels 20 to turn the hybrid electric transport vehicle 10 drive. In a preferred embodiment, the internal combustion engine 511 by an engine control module (ECM, engine control module) or a unit 220 which is capable, within the scope of possible parameters, of the air flow to, the fuel flow to, and / or the ignition on the engine 511 adjust. The motor 511 is about a main wave 522 mechanically with the rear axle system 530 connected. A planetary gear set 535 creates the connection between the engine 511 (over the main shaft 522 ), a generator 532 and the drive shaft system 540 (via the rear axle system 530 ). There is also an electric motor 531 with the drive shaft system 540 connected; possibly also about the rear axle system 530 ,
In
einer Ausführungsform,
welche mindestens in den 3 und 5 veranschaulicht
ist, ist eine Ein-Wege-Kupplung 521 mit der Hauptwelle 522 eingriffsfähig, welche
wiederum mit dem Motor 511 und dem Planetengetriebesatz 535 verbunden
ist. Die Funktion der Ein-Wege-Kupplung 521 ist
es, den Motor darauf zu begrenzen lediglich eine Leistungs/Drehmomenteingabe
zudem Planetengetriebesatz 535 darzustellen, und dies nur
mit einer Drehrichtung. Folglich hindert die Ein-Wege-Kupplung 521 Leistung
oder Drehmoment daran von dem Planetengetriebesatz 535 zurück zu dem
Motor 511 übertragen
zu werden.In an embodiment which at least in the 3 and 5 is a one-way clutch 521 with the main shaft 522 engageable, which in turn with the engine 511 and the planetary gear set 535 connected is. The function of the one-way clutch 521 is to limit the engine to just a power / torque input planetary gear set 535 represent, and this only with one direction of rotation. Consequently, the one-way clutch prevents 521 Power or torque from the planetary gear set 535 back to the engine 511 to be transferred.
In
einem anderen Aspekt, und wie in 4 gezeigt,
umfaßt
der Planetengetriebesatz 535 eine Mehrzahl von konzentrisch
positionierten Planetenrädern 539,
die mechanisch zwischen einem Umfangsbereich eines mittig angeordneten,
zentralen Ritzels 538 und einer Innenfläche eines Hohlrads 537 angreifen.
Die einzelnen Zahnräder,
welche die Mehrzahl oder den Satz von Planetenrädern 539 ausmachen,
sind durch einen Planetenträger 536 in Positionen
realtiv zueinander fixiert.In another aspect, and as in 4 shown, includes the planetary gear set 535 a plurality of concentrically positioned planetary gears 539 mechanically between a peripheral region of a centrally located, central pinion 538 and an inner surface of a ring gear 537 attack. The individual gears, which are the plural or the set of planet gears 539 are made up by a planet carrier 536 fixed in positions realtiv each other.
Der
Generator 532 ist mechanisch mit dem zentralen Ritzel 538 verbunden,
und ist konfiguriert um Drehenergie und Drehmoment zu und von dem Planetengetriebesatz 535 zu
fördern.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Generator 532 in der Lage verriegelt zu werden,
um eine Drehung des zentralen Ritzels 538 durch eine Generatorbremse oder
Verriegelungsvorrichtung 533 zu verhindern. Wie durch die
vorliegende Erfindung weiter betrachtet, ist der Motor 531 mechanisch
mit dem Hohlrad 537 verbunden und konfiguriert, um Drehenergie
und Drehmoment zu und von dem Planetengetriebesatz 535 zu
fördern.
In einer bevorzugten Ausführungsform,
und wie schematisch in 3 gezeigt, ist das Antriebswellensystem 540 über etwas,
das eine herkömmlich
konfigurierte Getriebe/Differentialanordnung 542 sein kann,
mit dem Motor 531 eingriffsfähig und endet effektiv an dem
Antriebsrad 20.The generator 532 is mechanical with the central pinion 538 connected, and is configured to rotate energy and torque to and from the planetary gear set 535 to promote. In a before zugten embodiment is the generator 532 able to be locked to a rotation of the central pinion 538 by a generator brake or locking device 533 to prevent. As further contemplated by the present invention, the engine is 531 mechanically with the ring gear 537 connected and configured to rotate energy and torque to and from the planetary gear set 535 to promote. In a preferred embodiment, and as shown schematically in FIG 3 shown is the drive shaft system 540 about something that is a conventionally configured transmission / differential assembly 542 can be with the engine 531 engageable and effectively ends on the drive wheel 20 ,
Auf
Grundlage der oben offenbarten Systemarchitektur beginnt die Implementierung
einer Energiemanagement-Strategie – was ein Fokus des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 ist – auf einem
hohen Niveau innerhalb einer Fahrzeug-Regeleinheit oder eines Fahrzeugsystem-Reglers
(VCU, Vehicle Control Unit; Fahrzeug-Regeleinheit) 100,
wie schematisch in 6 und 7 gezeigt.
Der Fahrzeugsystem-Regler 100 ist mit Regelstrategien für das Antriebsstrangsystem
und Batteriesystem programmiert, wie auch mit anderen. Der Fahrzeugsystem-Regler 100 ist
dafür verantwortlich
Fahrereingaben zu interpretieren, die Komponentenregler zu koordinieren
und Betriebszustände
des Fahrzeugsystems zu bestimmen. Die VCU 100 erzeugt auf
Grundlage definierter Funktionen von Fahrzeugsystem-Regler 100 außerdem Befehle
zu geeigneten Komponenten-Untersystemen, und sendet diese Befehle
zu den Komponentenreglern, welche darauf basierend geeignete Maßnahmen
ergreifen. Der Fahrzeugsystem-Regler 100 wirkt außerdem als
Referenzsignal-Generator für
die Untersystem-Regler. Der Fahrzeugsystem-Regler 100 kann die Form eines
einzigen integrierten Mikroprozessors annehmen oder mehrere Mikroprozessoren
umfassen, die geeignet miteinander verbunden und koordiniert sind.Based on the system architecture disclosed above, the implementation of an energy management strategy begins - which is a focus of the hybrid electric vehicle 10 is - at a high level within a vehicle control unit or a vehicle control unit (VCU) 100 as shown schematically in 6 and 7 shown. The vehicle system controller 100 is programmed with powertrain and battery system control strategies, as well as others. The vehicle system controller 100 is responsible for interpreting driver inputs, coordinating component controllers, and determining operating conditions of the vehicle system. The VCU 100 generated based on defined functions of vehicle system controllers 100 also commands to appropriate component subsystems, and sends these commands to the component controllers, which take appropriate action based thereon. The vehicle system controller 100 also acts as a reference signal generator for the subsystem controls. The vehicle system controller 100 may take the form of a single integrated microprocessor or comprise a plurality of microprocessors suitably interconnected and coordinated.
Eine
Hauptfunktion des Fahrzeugsystem-Reglers 100 ist es, Fahrzeugmodus-Prozesse und
-Aufgaben (auch als die sequenziellen Regelprozesse bekannt) auszuführen, ebenso
wie Drehmomentbestimmungen vorzunehmen, Referenzwerte zu setzen
und Energiemanagement-Prozesse
zu verrichten. Bestimmte Systeme des Fahrzeugs 10 werden
durch eine Fahrzeugmanagement-Einheit (VM, Vehicle Management; Fahrzeugmanagement) oder
einen Regler 105 gemanagt oder überwacht, welcher sequenzielle
Regelprozesse ausführt;
unter anderen einschließlich
jenen die Position des Fahrzeugschlüssels und die Position des
Gangwählers
sicherzustellen. Es ist dieses Niveau, auf dem bestimmte Eingaben
des Fahrers und Zustände
des Fahrzeugs für
den Einsatz als Befehlseingaben für Untersystem-Regler verbunden
werden.A main function of the vehicle system controller 100 It is to perform vehicle mode processes and tasks (also known as sequential control processes), as well as to make torque determinations, set reference values, and perform energy management processes. Certain systems of the vehicle 10 be through a vehicle management unit (VM, Vehicle Management) or a controller 105 managed or supervised, which performs sequential control processes; among others, including ensuring the position of the vehicle key and the position of the gear selector. It is this level at which certain inputs of the driver and conditions of the vehicle are linked for use as command inputs to subsystem controllers.
Auf
dem niedrigeren Niveau der VCU 100 sind in 7 drei
Unterkomponenten-Regler veranschaulicht. Der erste ist ein Hochspannungs-Gleichstromregler
(HVDC, High Voltage Direct Current; Hochspannungs-Gleichstrom) 115;
der zweite ist eine Batteriemanagement-Einheit oder ein Regler 110 (BMU,
Battery Management Unit; Batteriemanagement-Einheit); und der dritte
ist ein Antriebsstrang-Regler 120 (DTC, Drive Train Controller;
Antriebsstrang-Regler).At the lower level of the VCU 100 are in 7 Three subcomponent controls are illustrated. The first is a High Voltage Direct Current (HVDC) High Voltage Direct Current 115 ; the second is a battery management unit or regulator 110 (BMU, Battery Management Unit); and the third is a powertrain regulator 120 (DTC, Drive Train Controller).
Wie
oben angedeutet werden an der Fahrzeugmanagement-Einheit 105 bestimmte
Eingaben und Prozesse vom Fahrer und aus den Fahrzeugsystemen entnommen.
Umgekehrt werden bestimmte für
den Fahrer relevante Ausgaben von der VCU 100 oder der
VM 105 übermittelt
und an der Armaturenbrett-Anzeigeeinheit 107 angezeigt.As indicated above, the vehicle management unit 105 certain inputs and processes taken from the driver and from the vehicle systems. Conversely, certain expenses relevant to the driver are covered by the VCU 100 or the VM 105 transmitted and on the dashboard display unit 107 displayed.
Der
HVDC 115 ist dafür
verantwortlich den Betrieb der Hochspannungskomponenten zu koordinieren.
Die Positionierung dieses Reglers ist schematisch in 6 gezeigt.
Der HVDC enthält
Schaltschütze
oder Unterbrecher, welche normalerweise in einer offenen Konfiguration
positioniert sind, die verhindert daß darüber Elektrizität fließt. Wenn
sie jedoch aufgerufen werden um Aktion zu ergreifen und die Batterie 410 angreifen,
zum Beispiel wenn der Start des Motors 511 erforderlich
ist, so schließen diese
Schaltschütze
und vervollständigen
einen geeigneten Schaltkreis.The HVDC 115 is responsible for coordinating the operation of high voltage components. The positioning of this regulator is shown schematically in 6 shown. The HVDC contains contactors or breakers, which are normally positioned in an open configuration that prevents electricity from flowing over them. However, when they are called to take action and the battery 410 attack, for example when the engine starts 511 is required, so close these contactors and complete a suitable circuit.
Wie
in 6 gezeigt dient der HVDC als eine Abschirmung
oder ein Puffer zwischen der Hochspannungsbatterie 410 und
den Wandlern 534, wie auch zu anderen mit der elektrischen
Leistung der Batterie 410 betriebenen Hilfslasten. Ein
Beispiel einer derartigen Hochspannungs-Hilfslast kann ein elektrisch
betriebenes Klimakompressor-System einschließen. Um als ein solcher Puffer
zu wirken muß die
Hochspannungsausgabe von der Batterie 410 an dem Wandler 534 und/oder
den Hilfslasten relativ langsam auf Betriebsniveau „gefahren" werden. Um dieses „hochfahren" der Spannung hinzunehmen werden
anfänglich
Schaltschütze
mit relativ geringer Kapazität
geschlossen, welche Spannung von der Batterie dazu bringen über eine
Widerstandsschaltung (eine puffernde Widerstände enthaltende Schaltung)
zu einem Kondensator entweder in dem Wandler 534 oder der
geeigneten Hilfslast überzutreten.
Ist einmal eine geeignete Vorladung in dem Kondensator aufgebaut,
so werden dann die Haupt-Schaltschütze geschlossen, welche die
Hochspannungsschaltung zwischen den Batterien 410 und dem
Kondensator vervollständigen,
der innerhalb der empfangenen Komponente enthalten ist, welche beispielhaft durch
den/die DC/AC-Wandler 534 oder eine Hilfslast gezeigt werden
kann, wie hierin oben angedeutet etwa ein elektrisches Klimasystem.
In dieser At und Weise wird eine potenziell schädliche hohe Spannung daran
gehindert zu schnell in die empfangenden Komponenten eingebracht
zu werden.As in 6 As shown, the HVDC serves as a shield or buffer between the high voltage battery 410 and the converters 534 as well as to others with the electric power of the battery 410 operated auxiliary loads. An example of such a high voltage auxiliary load may include an electrically powered air conditioning compressor system. To act as such a buffer, the high voltage output must be from the battery 410 on the converter 534 and / or the auxiliary loads are relatively slowly "ramped up" to operating level. To cope with this "ramping up" of the voltage, relatively low capacitance contactors are initially closed, bringing voltage from the battery to a circuit (including buffering resistors) through a resistor circuit Capacitor either in the converter 534 or to transfer the appropriate auxiliary load. Once a suitable precharge is established in the capacitor, then the main contactors are closed, which the high voltage circuit between the batteries 410 and the capacitor included within the received component exemplified by the DC / AC converter (s) 534 or an auxiliary load may be shown, as indicated hereinabove, such as an electrical climate system. In this way and way becomes a potentially harmful high span prevents it from being introduced too quickly into the receiving components.
Der
HVDC 115 führt
außerdem
bestimmte Diagnosefunktionen hinsichtlich der Komponenten des HVDC
aus, wie etwa der Schaltschütze
innerhalb des HVDC 115 selbst, und möglicherweise auch der verschiedenen
durch den HVDC verbundenen Systeme; wie etwa der Batterie 410,
der Wandler 534, oder eines elektrisch betriebenen Klimakompressors,
welcher in den Abbildungen nicht veranschaulicht wurde. Unter anderen
Parametern können
diese Diagnosefunktionen auf Grundlage von Messungen von Spannung
und/oder Strom verrichtet werden.The HVDC 115 also performs certain diagnostics on the components of the HVDC, such as the contactors within the HVDC 115 itself, and possibly also the various systems connected by the HVDC; like the battery 410 , the converter 534 , or an electrically driven air conditioning compressor, which was not illustrated in the figures. Among other parameters, these diagnostic functions may be performed based on measurements of voltage and / or current.
Der
HVDC 115 stellt außerdem
eine Verbindung zu einem externen Ladeanschluß bereit, siehe 6,
und erlaubt es dadurch der Batterie 410, für die Aufladung
aus einer externen Stromquelle „eingesteckt" zu werden.The HVDC 115 also provides a connection to an external charging port, see 6 , thereby allowing the battery 410 , to be "plugged" for charging from an external power source.
Der
Batteriemanagement-Regler (BMU) 110 handhabt Regelaufgaben
hinsichtlich des Batteriesystems 410. Unter anderen Charakteristika
kann der BMU 110 Ladungsniveaus (SOC, State of Charge;
Ladungsniveau) sowie Spannungs- und Stromparameter abschätzen und
messen. Er kann außerdem
maximale und minimale Spannungs- und Strompegel hinsichtlich der
Batterie 410 abtasten/bestimmen und beibehalten. Auf Grundlage
dieser Bestimmungen oder abgetasteten Quantitäten/Qualitäten kann VM 105 – über solche
Regelmodule wie den DTC 120 – bestimmte Tätigkeiten
lenken, um Änderungen
im SOC der Batterie 410 zu bewirken. Andere Charakteristika,
welche überwacht
werden können, schließen die
Betriebstemperatur(en) der Batterie 410 und Spannungen
an den einzelnen Batteriezellen 412 ein. Ähnlich kann
auch der Druck innerhalb der Zellen 412 überwacht
werden. Fehler können
detektiert und berichtet werden, zumindest zurück zu der VCU; es besteht aber
auch die Möglichkeit,
daß die
Information über
die Armaturenbrett-Anzeigeeinheit 107 an den Bediener weitergegeben
wird.The battery management controller (BMU) 110 handles control tasks with regard to the battery system 410 , Among other characteristics, the BMU 110 Estimate and measure charge levels (SOC, state of charge) as well as voltage and current parameters. It can also set maximum and minimum voltage and current levels with respect to the battery 410 to sample / determine and maintain. On the basis of these determinations or sampled quantities / qualities, VM 105 - via such control modules as the DTC 120 - direct certain activities to make changes in the SOC of the battery 410 to effect. Other characteristics that can be monitored include the operating temperature (s) of the battery 410 and voltages at the individual battery cells 412 one. The pressure inside the cells can be similar 412 be monitored. Errors can be detected and reported, at least back to the VCU; but it is also possible that the information about the dashboard display unit 107 is passed on to the operator.
Der
DTC 120 nimmt die Modusauswahl vor, unter welcher die verschiedenen
antreibenden Komponenten zusammenarbeiten werden. Dies schließt Wahlmöglichkeiten
zwischen Parallel- und
Aufteilungsmodi ein, ebenso wie zwischen positiven und negativen
Aufteilungsmodi. Die Betriebspunkte für die verschiedenen Komponenten
des Antriebsstrangs werden ebenfalls durch den DTC 120 spezifiziert.
Noch weiter werden von dem DTC 120 Referenzwerte für mehrere
Untersysteme bereitgestellt, einschließlich Hinterachsmanagement-Regelmodul oder
-einheit (TMU, Transaxle Management Unit; Hinterachsmangement-Einheit) 230 und
Motorregelmodul oder -einheit (ECM) 220. Unter den möglichen, von
dem DTC 120 geschaffenen Einstellungen ist der Batterielade/entlademodus
eine Möglichkeit,
ebenso wie zu spezifizieren ob der Generator 532 und/oder Elektromotor 531 in
der Antriebseigenschaft als Motor oder der Stromerzeugungseigenschaft
als ein Generator benutzt werden sollte. Drehmomentreferenzen für den Generator
und Motor werden auch von der TMU 230 ausgegeben.The DTC 120 makes the mode selection under which the various driving components will work together. This includes choices between parallel and split modes, as well as between positive and negative split modes. The operating points for the various powertrain components are also provided by the DTC 120 specified. Still further from the DTC 120 Reference levels provided for multiple subsystems, including rear axle management control module or unit (TMU, Transaxle Management Unit, rear axle management unit) 230 and Engine Control Module or Unit (ECM) 220 , Among the possible, from the DTC 120 In the settings made, the battery charge / discharge mode is a way to specify as well as the generator 532 and / or electric motor 531 in the driving property as a motor or the power generation characteristic as a generator should be used. Torque references for the generator and motor are also provided by the TMU 230 output.
Als
eine Unterkomponente unter der TMU 230 handhabt die Hinterachs-Regeleinheit
TCU 232 die Hinterachse 530 hinsichtlich des Drehmomentausgleichs,
wenn der Motor 511 gestartet und angehalten wird. Die TCU 232 verwendet
und regelt zwei geführte
Prozessoren, die als eine Generator-Regeleinheit GCU (Generator
Control Unit; Generator-Regeleinheit) 236 und eine Motor-Regeleinheit
MCU (Motor Control Unit; Motor-Regeleinheit) 234 charakterisiert
sind. Die GCU 236 handhabt die Strom- und Drehmomentregelung
des Generators 532; typischerweise über den Wandler 534.
Die GCU 236 empfängt
ihre Drehmoment- und Drehzahl-Referenzinformationen von der TCU 232 und
ihrem unmittelbaren Regler. Die TCU 232 empfängt eine
Gesamtdrehmoment-Referenz für
die Hinterachse 530 und den Drehzahl-Referenzwert für den Motor 511, zusammen
mit Modus-Referenzinformationen hinsichtlich der Zusammenarbeit
zwischen dem Motor 511 und Generator 532; wie
etwa ob parallele, positiv aufgeteilte oder negativ aufgeteilte
Moduskonfigurationen angenommen werden. Die TCU 232 erzeugt
die Drehmoment-Referenzparameter für den Generator 532 und
Motor 531, welche jeder unter der Regelung jeweils der
GCU 236 und MCU 234 implementiert werden. Die
spezifizierten Drehmomenteinstellungen werden durch Regelung des
zu den jeweiligen Generator/Motor-Reglern 236, 234 gelieferten
Stroms erzielt.As a subcomponent under the TMU 230 handles the rear axle control unit TCU 232 the rear axle 530 in terms of torque compensation when the engine 511 is started and stopped. The TCU 232 uses and controls two guided processors that act as a generator control unit GCU (Generator Control Unit) 236 and a motor control unit MCU (Motor Control Unit) 234 are characterized. The GCU 236 handles the current and torque control of the generator 532 ; typically over the converter 534 , The GCU 236 receives its torque and speed reference information from the TCU 232 and her immediate regulator. The TCU 232 receives a total torque reference for the rear axle 530 and the speed reference value for the motor 511 , together with mode reference information regarding the cooperation between the engine 511 and generator 532 ; such as whether parallel, positively split or negatively split mode configurations are assumed. The TCU 232 generates the torque reference parameters for the generator 532 and engine 531 which each under the scheme of each of the GCU 236 and MCU 234 be implemented. The specified torque settings are made by controlling the respective generator / motor controllers 236 . 234 achieved current supplied.
Auf
Grundlage einer Karte von Kurven des optimalen Motordrehmoments
gegen die Drehzahl werden Motordrehzahl und Drehmoment von dem DTC 120 so
ausgewählt,
daß das
Motorsystem 510 die gewünschte
Motorleistung liefern und gleichzeitig auf einer der optimierten
Wirkungsgradkurven des Motors liegen kann. Bestimmt der DTC 120,
daß die Drehzahl
des Motors 511 für
effizienten Betrieb zu niedrig ist, so wird der Motor 511 von
der Motor-Regeleinheit 220 ausgeschaltet (oder ausgelassen). Bestimmt
das Antriebsstrang-Regelmodul 120 (auf Grundlage
von SOC- und Generatorbeschränkungen),
daß die
Drehzahl des Motors 511 zu hoch ist um von dem Generator 532 geregelt
zu werden, so wird der Motor 511 von dem ECM 220 auf
eine verlangsamte Betriebsdrehzahl eingestellt.Based on a map of optimal engine torque versus speed curves, engine speed and torque are determined by the DTC 120 selected so that the engine system 510 deliver the desired engine power and at the same time be on one of the optimized efficiency curves of the engine. Definitely the DTC 120 in that the speed of the motor 511 too low for efficient operation, so will the engine 511 from the engine control unit 220 turned off (or omitted). Determines the powertrain control module 120 (based on SOC and generator limitations) that the speed of the motor 511 is too high from the generator 532 to be regulated, so will the engine 511 from the ECM 220 set to a slower operating speed.
Sind
die Drehzahl, das Drehmoment und die Leistung des Motors 511 einmal
von dem Fahrzeug-Systemregler 100 bestimmt, speziell an
dem DTC 120 des Reglers 100, so bestimmt der DTC 120 dann
weiterhin die benötigte
Drehzahl und das Drehmoment des Generators 532, um den
Motor 511 zu regeln. Der DTC 120 bestimmt unter
Verwendung dieser Informationen dann die benötigte Drehzahl und das Drehmoment
des Motors 531 um, wenn vorhanden, dem Unterschied zwischen
der Leistungs(Drehmoment)-Forderung des Fahrers und der Motorleistung
(dem Drehmoment) nachzukommen.Are the speed, torque and power of the engine 511 once by the vehicle system controller 100 certainly, especially at the DTC 120 of the regulator 100 , so determines the DTC 120 then continue the required speed and the torque of the generator 532 to the engine 511 to regulate. The DTC 120 then, using this information, determines the required speed and torque of the motor 531 to accommodate, if present, the difference between the driver's power (torque) demand and engine power (torque).
Eine
Drehmomentbestimmung und -überwachung
wird auch an der VCU 100 ausgeführt. Diese Funktion stellt
weiterhin sicher, daß zu
dem Rad/den Rädern 20 geliefertes
Drehmoment im Wesentlichen gleich dem vom Fahrer geforderten Drehmoment (der
Beschleunigung) ist. Die VCU 100 überwacht und regelt außerdem das
Drehmoment von dem Motor 511 und Hinterachssystem 530,
indem sie ein abgetastetes Drehmoment gegen das von dem Fahrer geforderte
Drehmoment vergleicht. Das Drehmomentmanagement durch die VCU 100 interpretiert Fahrereingaben
und Drehzahlregelungs-Forderungen, um regeneratives Bremsmoment
und gewünschtes
Hauptwellendrehmoment zu bestimmen.Torque determination and monitoring is also at the VCU 100 executed. This function also ensures that to the wheel / wheels 20 delivered torque is substantially equal to the torque requested by the driver (the acceleration). The VCU 100 also monitors and regulates the torque from the engine 511 and rear axle system 530 by comparing a sensed torque against the torque required by the driver. The torque management by the VCU 100 interprets driver inputs and speed control requests to determine regenerative braking torque and desired mainshaft torque.
Von
der VCU 100 werden Befehle und Referenzen über ein
Regelbereichs-Netzwerk (CAN; Control Area Network; Regelbereichs-Netzwerk) 300 zu mehreren
Komponentenreglern verteilt, auf die hierin allgemein unter Verwendung
von Bezugsnummern in der 200er-Serie Bezug genommen wird.From the VCU 100 Commands and references are sent over a control area network (CAN; Control Area Network). 300 to several component regulators, which are generally referred to herein by reference numerals in the 200 series.
Wie
oben angedeutet schließen
diese Regler das ECM 220 und die TMU 230 ein,
die zusammen das Antriebsstrang-System regeln, um effizientes Energiemanagement,
Drehmomentaufteilung und die Bestimmung von Betriebspunkten von
Motor 511 zu erreichen, und um über Starts/Stops von Motor 511 zu
entscheiden und um sie zu koordinieren. Befehle und Referenzen von
der VCU 100 zu einem regenerativen Reihen-Bremsregler bestimmen
Einschränkungen
des regenerativen Drehmoments, das gewünschte regenerative Drehmoment
und Nulldrehzahl-Regelung
des Fahrzeugs.As indicated above, these controls close the ECM 220 and the TMU 230 Together, they regulate the powertrain system to achieve efficient energy management, torque split, and engine operating point determination 511 to reach and about engine starts / stops 511 to decide and to coordinate them. Commands and references from the VCU 100 to a regenerative series brake governor determine regenerative torque limitations, the desired regenerative torque and zero speed control of the vehicle.
Abschließend ist
die VCU 100 konfiguriert um eine begrenzte Betriebsregelung über das
Antriebsstrang-System bereitzustellen, um es dem Hybridmotor-Fahrzeug 10 zu
erlauben sich nach Hause zu „schleppen", sollten einzelne
Systemkomponenten einsatzunfähig
werden, etwa wenn der Motor 531 deaktiviert wird.Finally, the VCU 100 configured to provide limited control of the powertrain system to the hybrid engine vehicle 10 To allow yourself to "tow" home, individual system components should become inoperable, such as when the engine is running 531 is deactivated.
Das
hierin beschriebene Hybridfahrzeug beinhaltet zusätzlich zu
der in den angefügten
Ansprüchen
beanspruchten Erfindung mehrere neue Merkmale. Wie in 8a gezeigt
ist ein kompaktes Batteriesystem 400 aus einer Anzahl länglicher
Batteriezellen 412 aufgebaut, wobei jede Zelle 412 eine Längsachse
und in einer zu der Längsachse
im Wesentlichen senkrecht orientierten Ebene eine sechseckige Querschnittsform
aufweist, und in einer Bienenwaben-Konfiguration mit einander gegenüberliegenden
Flächen
von benachbarten Zellen 142 angordnet ist, die Fläche an Fläche nahe
beeinander angeordnet sind. Einer oder mehrere sechseckige Kühlkanäle 442 sind
an einer/mehreren Innenposition(en) unter der Mehrzahl von Batteriezellen 412 angeordnet.The hybrid vehicle described herein includes several novel features in addition to the invention claimed in the appended claims. As in 8a shown is a compact battery system 400 from a number of elongated battery cells 412 built, each cell 412 a longitudinal axis and in a plane oriented substantially perpendicular to the longitudinal axis has a hexagonal cross-sectional shape, and in a honeycomb configuration with opposing surfaces of adjacent cells 142 angordnet, the surface are arranged on surface close to each other. One or more hexagonal cooling channels 442 are at one or more inner positions among the plurality of battery cells 412 arranged.
Ein
thermisch strahlender Deckel 443 steht in Fluidverbindung
mit einem oder mehreren der Kühlkanäle 442,
welche mit einem Kühlmittel 445 gefüllt sind,
das zwischen dem Deckel 443 und den Kanälen 442 zirkuliert,
um die Batteriezellen 412 zu kühlen.A thermally radiating lid 443 is in fluid communication with one or more of the cooling channels 442 , which with a coolant 445 are filled, that between the lid 443 and the channels 442 circulates to the battery cells 412 to cool.
Um
die Kühlung
weiter zu fördern
weist der strahlende Deckel 443 eine Mehrzahl rippenartiger Bauteile 44 auf,
die sich von einer nach außen
gewandten Fläche
davon erstrecken, um die thermische Abgabe von Wärme von dem Deckel 443 an entlang
der Rippen 444 zirkulierende Luft zu verbessern. Dieser
Typ Batterie ist kompakter als die in 8b gezeigte
bisherige Technik.To further promote cooling, the radiating lid 443 a plurality of rib-like components 44 extending from an outwardly facing surface thereof for the thermal release of heat from the lid 443 along the ribs 444 to improve circulating air. This type of battery is more compact than the one in 8b shown previous technique.
Im
Einklang mit dieser Erfindung ist das Fahrzeug 10 angeordnet,
um ein Verfahren zur Maximierung des Beitrages des Motors 511 zu
der Leistung des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 während Anfahr-Betriebsbedingungen
zu nutzen.In accordance with this invention, the vehicle is 10 arranged a method to maximize the contribution of the engine 511 on the performance of the hybrid electric vehicle 10 during start-up operating conditions.
Normalerweise
wird eine Kraftstoffeinspritzung zu und eine Zündung an dem Motor 511 nur dann
aufgenommen, wenn der Motor 511 bei einer die Resonanzdrehzahl
des Antriebsstrangs überschreitenden
Drehzahl arbeitet, um eine Ruppigkeit des Motorstarts zu vermindern;
derartige Resonanzdrehzahlen des Antriebsstrangs werden zumindest zum
Teil von Getrieberütteln,
-weichheit und ähnlichem
diktiert.Normally, fuel injection becomes and ignition on the engine 511 only recorded when the engine 511 at a speed exceeding the resonant speed of the powertrain, to reduce engine startup roughness; Such powertrain resonant speeds are dictated at least in part by gear shaking, softness, and the like.
Während hohen
Beschleunigungsforderungen des Fahrers wird die Zündung und
die Einspritzung von Kraftstoff jedoch wünschenswert so früh wie möglich gestartet,
um Abgabeleistung und Beschleunigung zu maximieren.While high
Acceleration demands of the driver becomes the ignition and
however, the injection of fuel is desirably started as early as possible,
to maximize power output and acceleration.
Die
Erfindung ergänzt
diesen typischen Betrieb und schließt es ein die Anfahrbeschleunigung des
Fahrzeugs 10 unter ausschließlicher Verwendung des Motors 531 einzuleiten,
die zukünftige
Forderung nach dem Leistungsbeitrag eines Motors 511 zu
dem unmittelbaren zukünftigen
Leistungsbedarf des Fahrzeugs 10 während einer Anfahrbeschleunigung vorherzusagen,
und den Motor 511 zu der Zeit zu starten, zu der die Bestimmung
des zukünftigen Bedarfs
für den
Leistungsbeitrag des Motors 511 während der Anfahrbeschleunigung
vorgenommen wird.The invention complements this typical operation and includes the launch acceleration of the vehicle 10 under the exclusive use of the engine 531 initiate the future demand for the contribution of an engine 511 to the immediate future power requirements of the vehicle 10 during a startup acceleration, and the engine 511 to start at the time, to which the determination of the future need for the contribution of the engine 511 while the acceleration is being made.
Das
vollständige
Anfahr-Regelverfahren oder der Prozeß schließt es weiterhin ein die Vorhersage
des zukünftigen
Bedarfs bei der Einleitung der Anfahrbeschleunigung vorzunehmen
und/oder die Betriebsdrehzahl des Motors 511 zu erhöhen, so schnell
es vorherbestimmte Betriebseffizienz-Parameter erlauben.The complete start-up control process or the process further includes the before Saying the future demand at the initiation of the acceleration acceleration and / or the operating speed of the engine 511 increase as fast as predetermined operating efficiency parameters allow.
Das
vollständige
Anfahrverfahren, welches die Drehzahl von Motor 511 erhöht, so schnell
es vorherbestimmte Betriebseffizienz-Parameter erlauben, kann außerdem einen
Schritt einschließen
die Erhöhung
der Betriebsdrehzahl von Motor 511 zu einem vorherbestimmten
Spitzenwirkungsgrad fortzuschreiten, was es dem exklusiven Einsatz
des Motors 511 erlaubt die Gesamtheit des zukünftigen
Leistungsbedarfs des Fahrzeugs 10 zu erfüllen und
den Beitrag des Elektromotors 531 zu der zu dem Fahrzeug
gelieferten Leistung 10 zu senken, so daß über den
Bedarf hinaus von dem Motor 511 keine überschüssige Leistung geliefert wird.The complete starting procedure, which is the speed of engine 511 may increase as fast as predetermined operating efficiency parameters allow, may also include a step of increasing the operating speed of the engine 511 to advance to a predetermined peak efficiency, which is the exclusive use of the engine 511 allows the entirety of the future power requirement of the vehicle 10 to meet and the contribution of the electric motor 531 to the power delivered to the vehicle 10 lower so that beyond the demand of the engine 511 no excess power is delivered.
Das
Fahrzeug 10 wird außerdem
mit einem Prozeß oder
Verfahren bereitgestellt, einen Katalysator 702 eines Emissionssystems 700 in
einem Hybrid-Elektroantriebssystem in einem arbeitsfähigen Zustand
zu halten. Das Verfahren tastet ab, daß der Motor 511 zu
arbeiten aufgehört
hat und sagt dann eine Zeitdauer vorher, nach welcher der Katalysator 702 unter
eine Temperatur abkühlen
wird, bei welcher der Katalysator ineffizient wird – bekannt
als eine Zündtemperatur.
Der Motor 511 wird erneut gestartet wenn die Zeitdauer
verstrichen oder abgelaufen ist, um dadurch den Katalysator 702 bei
Temperaturen oberhalb der Zündtemperatur
zu halten, ungeachtet dessen ob zu dieser Zeit Leistung von dem Motor 511 benötigt wird
oder nicht.The vehicle 10 is also provided by a process or method, a catalyst 702 an emissions system 700 in a hybrid electric drive system in a workable condition. The procedure scans the engine 511 has stopped working and then predicts a period of time after which the catalyst 702 below a temperature at which the catalyst becomes inefficient - known as an ignition temperature. The motor 511 is restarted when the time has elapsed or expired to thereby become the catalyst 702 at temperatures above the ignition temperature, regardless of whether at that time power from the engine 511 is needed or not.
Von
dem Fahrzeug 10 wird auch ein Verfahren zur Minimierung
der vom Fahrer wahrnehmbaren Antriebsstrang-Störungen während des Anfahrens in einem
Hybrid-Elektrofahrzeug 10 benutzt,
wenn oft maximierte Leistung gewünscht
ist.From the vehicle 10 Also, a method for minimizing driver perceivable powertrain disturbances during startup in a hybrid electric vehicle 10 used when often maximized performance is desired.
Die
Konzepte dieses Verfahrens sind in 9 und 10 veranschaulicht.
Das Verfahren schließt
es ein einen tatsächlichen
Ladezustandswert (SOC) der Batterie 410 in einem Hybrid-Elektrofahrzeug 10 und
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 während Anfahrbetrieb abzutasten.
Der abgetastete, tatsächliche
SOC-Wert wird mit einem SOC-Referenzwert verglichen und es wird
ein SOC-Unterschiedswert als Differenz dazwischen berechnet. Ein der
Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 entsprechender, geschwindigkeitsbasierter
SOC-Kalibrierfaktor wird
aus einer in dem Regelsystem aufbewahrten Nachschlagetabelle erhalten.
Eine Kombination des SOC-Unterschiedswertes und des SOC-Kalibrierfaktors
wird als eine SOC-Rückmeldungs-Motordrehzahl-Anweisung
zu der Motor-Regeleinheit (ECM) 220 des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 eingesetzt.The concepts of this procedure are in 9 and 10 illustrated. The method includes an actual state of charge (SOC) of the battery 410 in a hybrid electric vehicle 10 and the speed of the vehicle 10 during start-up operation. The sampled actual SOC value is compared with an SOC reference value and an SOC difference value is calculated as a difference therebetween. One of the speed of the vehicle 10 corresponding rate-based SOC calibration factor is obtained from a look-up table kept in the control system. A combination of the SOC difference value and the SOC calibration factor is provided as an SOC feedback engine speed command to the engine control unit (ECM). 220 of the hybrid electric vehicle 10 used.
Das
Verfahren setzt außerdem
ein Verfahren zur Optimierung der Betriebseffizienz eines Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 ein.
Das Verfahren schließt es
ein, einen Motors 511 eines Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 vorzugsweise
auf einer optimierten Leistungskurve des Motors 511 zu
betreiben, um die Effizienz des Motors 511 zu maximieren.The method also provides a method for optimizing the operating efficiency of a hybrid electric vehicle 10 one. The procedure involves an engine 511 a hybrid electric vehicle 10 preferably on an optimized power curve of the engine 511 operate the efficiency of the engine 511 to maximize.
Eine
Ladezustands-Bedingung (SOC) einer Batterie 410 des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 wird
abgetastet und macht einen bevorzugten Wert aus, der dafür bezeichnend
ist daß keine
zusätzliche
Ladung erwünscht
ist. Bei Reisegeschwindigkeit ist die Leistungsabgabe des Motors
im Parallelmodus entlang der optimierten Leistungskurve des Motors 511 zu hoch,
besonders mit Blick auf die durch Beschleunigungserfordernisse eingestellten Übersetzungsverhältnisse.
Statt einen negativen Aufteilungsmodus zu benutzen und die dieser
Konfiguration eigenen Verluste zu erleiden, wird das Betriebsdrehmoment
des Motors 511 im Parallelmodus auf ein Niveau unterhalb
der optimierten Drehmomentkurve bis zu einem Punkt abgesenkt, daß die von
dem Motor 511 erzeugte Leistung im Wesentlichen gleich
der zum Antrieb des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 geforderten Leistung
ist.A state of charge condition (SOC) of a battery 410 of the hybrid electric vehicle 10 is scanned and makes a preferred value indicative of no additional charge being desired. At cruising speed, the power output of the engine is in parallel mode along the optimized power curve of the engine 511 too high, especially with regard to the gear ratios set by acceleration requirements. Instead of using a negative split mode and suffering the losses inherent in this configuration, the operating torque of the motor becomes 511 lowered in parallel mode to a level below the optimized torque curve to a point that of the engine 511 generated power substantially the same as for driving the hybrid electric vehicle 10 required performance is.
Die
Senkung im Motordrehmoment wird durch Anpassung des Luftstoms zu,
des Kraftstoffstroms zu, und/oder der Zündparameter für den Motor
beeinflußt.The
Reduction in engine torque is due to adjustment of the airflow,
the fuel flow, and / or the ignition parameter for the engine
affected.
Der
Antriebsstrang des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 wird somit
von einem Modus mit negativer Leistungsaufteilung, in welchem Motorleistung
durch eine Planetengetriebe-Anordnung 535 zwischen den Antriebsrädern 20 und
dem Generator 532 aufgeteilt wird, auf einen Parallelmodus
umkonfiguriert, in welchem der Generator 532 verriegelt
ist und die gesamte Motorleistung durch die Planetengetriebe-Anordnung 535 an
die Antriebsräder 20 des
Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 abgegeben
wird. Dieser Parellelmodus – aber
mit verringertem und nicht optimiertem Motorbetrieb – wird benutzt
wenn die Effizienz in diesem Modus höher ist als bei Verwendung
des negativen Aufteilungsmodus für
die gleiche Drehmomentabgabe.The powertrain of the hybrid electric vehicle 10 thus becomes of a negative power split mode in which motor power through a planetary gear arrangement 535 between the drive wheels 20 and the generator 532 is reconfigured to a parallel mode in which the generator 532 is locked and the entire engine power through the planetary gear arrangement 535 to the drive wheels 20 of the hybrid electric vehicle 10 is delivered. This parallel mode - but with reduced and non-optimized engine operation - is used when the efficiency in this mode is higher than when using the negative torque equalization split mode.
Als
ein Ziel wird die im Modus mit negativer Leistungsaufteilung verbrachte
Zeit minimiert, und die im Parallelmodus verbrachte Zeit wird maximiert. Der
Einsatz des Generators, um den Motor 511 auf eine abgesenkte
Betriebsdrehzahl zu bringen, wird unter Verwendung dieses Prozesses
vermieden, und dadurch werden sequenzielle Lade- und Entladezyklen
durch die Antriebsstrang-Komponenten des Hybridfahrzeugs vermieden.
Energieverluste in dem Antriebsstrang des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 werden daher
gesenkt, indem man die Ladung und Entladung des Batteriesystems 400 des
Hybrid-Elektrofahrzeugs vermeidet. Die Kühlungserfordernisse für die Batterie 410 des
Hybrid-Elektrofahrzeugs 410 werden ebenfalls reduziert,
weil Batterieverluste gesenkt werden.As a goal, the time spent in the negative power split mode is minimized and the time spent in parallel mode is maximized. The use of the generator to the engine 511 is reduced to a lowered operating speed using this process, thereby avoiding sequential charge and discharge cycles by the powertrain components of the hybrid vehicle. Energy losses in the powertrain of the hybrid electric vehicle 10 are therefore lowered by the charge and discharge of the battery system 400 the hybrid electric vehicle avoids. The cooling requirements for the battery 410 of the hybrid electric vehicle 410 are also reduced because battery losses are reduced.
Das
Verfahren setzt außerdem
ein Verfahren ein, um abgetastete Betriebsdrehmomente des Motors 511 und
des Generators 532 in einem Hybrid-Elektrofahrzeug 10 auf
Basis eines Planetengetriebes zu kalibrieren und zu synchronisieren.
Das Verfahren schließt
die Bereitstellung eines Sensors ein, der das Betriebsdrehmoment
des Motors 511 an der Motorschnittstelle mit dem Planetengetriebesystem 535,
dem Hybrid-Antriebsstrang mit Leistungsaufteilung des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10,
detektiert. Es wird ein Sensor bereitgestellt der das Betriebsdrehmoment
des Generators 532 an seiner Schnittstelle mit dem Planetengetriebesystem 535 des
Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 detektiert. Das Planetengetriebesystem 535 des
Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 wird in dem Aufteilungsmodus
so betrieben, daß der
Generator 532 direkt mit dem Motor 511 verbunden
ist, und ein Meßwert
des Sensors, der das Betriebsdrehmoment des Generators 532 detektiert, kann
außerdem
benutzt werden um das Betriebsdrehmoment des Motors 511 zu
berechnen. Paarweise Werte abgetastete Betriebsdrehzahlen des Motors 511 und
des Generators 532 werden zu vergleichbaren Zeiten aufgezeichnet.
Jedes Paar von aufgezeichneten Werten wird arithmetisch verarbeitet
und es wird ein Kalibrierwert dazwischen berechnent. Die Abtastung
und Aufzeichnung paarweiser Werte an den gleichen abgetasteten Generator-
und Motorbetriebspunkten wird wiederholt und dadurch die Berechnung
errechneter Durchschnitts-Kalibrierwerte bei jeder der speziell
abgetasteten Generator- und Motordrehzahlen möglich, die für den nachfolgenden Einsatz
in der zukünftigen
Berechnung korrelierender Motordrehmomente geeignet sind. Der Motor 511 und
der Generator 532 werden unter Einsatz des Durchschnitts-Kalibrierwertes
in zukünftigen
Fällen eines Übergangs
zwischen dem Modus mit Leistungsaufteilung und den Parallelmodus
des Plantengetriebesystems 535 eingesetzt, so daß das Motordrehmoment
zu dem Zeitpunkt einer direkten Verbindung über die Planetengetriebe-Anordnung
hinweg (d. h. wenn eine Verriegelung des Generators verwirklicht
wird) im Wesentlichen zu dem Generatordrehmoment paßt, um dadurch
vom Fahrer wahrnehmbare Unregelmäßigkeiten
oder Ruppigkeiten in der Leistung des Antriebsstrangs des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 zu
vermeiden.The method also employs a method of sampling engine operating torques 511 and the generator 532 in a hybrid electric vehicle 10 to calibrate and synchronize on the basis of a planetary gear. The method includes providing a sensor that estimates the operating torque of the engine 511 at the motor interface with the planetary gear system 535 , the hybrid powertrain with power distribution of the hybrid electric vehicle 10 , detected. A sensor is provided which provides the operating torque of the generator 532 at its interface with the planetary gear system 535 of the hybrid electric vehicle 10 detected. The planetary gear system 535 of the hybrid electric vehicle 10 is operated in the split mode so that the generator 532 directly with the engine 511 is connected, and a measured value of the sensor, the operating torque of the generator 532 can also be used to control the operating torque of the motor 511 to calculate. Pairwise sampled operating speeds of the motor 511 and the generator 532 are recorded at comparable times. Each pair of recorded values is arithmetically processed and a calibration value is calculated therebetween. Sampling and recording of paired values at the same sampled generator and engine operating points is repeated, thereby enabling computation of calculated average calibration values at each of the specially sampled generator and motor speeds suitable for subsequent use in the future calculation of correlating engine torques. The motor 511 and the generator 532 using the average calibration value in future cases of transition between the power split mode and the parallel mode of the planetary gear system 535 is used so that the motor torque at the time of a direct connection across the planetary gear arrangement (ie, when a locking of the generator is realized) substantially matches the generator torque, thereby the driver perceived irregularities or rugosities in the performance of the drive train of the hybrid -Elektrofahrzeugs 10 to avoid.
Die
Vorhersagbarkeit der Beziehung zwischen dem Motor 511 und
dem Generator 532 in dem Parallelmodus basiert auf Übersetzungsverhältnissen,
die im Wesentlichen unverändert
bleiben.The predictability of the relationship between the engine 511 and the generator 532 in the parallel mode is based on gear ratios that remain essentially unchanged.
Zur
gleichen Zeit gemessene Werte sich ergänzender Betriebsparameter des
Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 können auch
für jedes
aufgezeichnete Paar abgetasteter Betriebsdrehmomente des Motors 511 und
des Generators 532 aufgezeichnet werden, das in dem Drehmomentanpassungs-Prozeß verwendet
werden wird.At the same time measured values of complementary operating parameters of the hybrid electric vehicle 10 Also, for each recorded pair, sampled operating torques of the motor 511 and the generator 532 which will be used in the torque adjustment process.
Um
die Richtigkeit beizubehalten wird dem Durchschnitts-Kalibrierwert
erlaubt durch einen begrenzten Maximalwert hinsichtlich der Zeit
variiert zu werden, so daß abnormale
Störungen
den berechneten Durchschnitts-Kalibrierwert nicht wesentlich beinflussen.Around
the correctness is maintained by the average calibration value
allowed by a limited maximum value in terms of time
to be varied, so that abnormal
disorders
do not significantly affect the calculated average calibration value.
Die
Auffrischung des berechneten Durchschnitts-Kalibrierwerts für ein bestimmte
abgetastete Generatordrehzahl ist andauernd und fortwährend, und
verbessert dadurch fortlaufend die Qualität des Durchschnitts-Kalibrierwertes
für diese
bestimmte abgetastete Generatordrehzahl.The
Refresh the calculated average calibration value for a given one
sampled generator speed is ongoing and ongoing, and
thereby continuously improves the quality of the average calibration value
for this
certain sampled generator speed.
Die
zu vermeidenden Unregelmäßgikeiten sind
als ruckartige Bewegungen offenkundig, die in dem Hybrid-Elektrofahrzeug 10 durch
das Planetengetriebesystem 535 induziert werden. Eine Anpassung
des berechneten Durchschnitts-Kalibrierwerts auf ein individuelles
Fahrzeug wird über
die Erfindung in der gegenwärtig
offenbarten Ausführungsform
ermöglicht,
weil Historien aufgenommen, erhalten und in dem Anpassungsprozeß berücksichtigt werden.The irregularities to be avoided are manifest as jerky movements that occur in the hybrid electric vehicle 10 through the planetary gear system 535 be induced. An adaptation of the calculated average calibration value to an individual vehicle is made possible by the invention in the presently disclosed embodiment, because histories are recorded, obtained and taken into account in the adaptation process.
Das
Fahrzeug setzt außerdem
ein Verfahren zur Maximierung der einsetzbaren Drehmoment-Abgabekapazität des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 ein.The vehicle also provides a method of maximizing the deployable torque-output capacity of the hybrid electric vehicle 10 one.
Das
Verfahren schließt
die Regelung des Betriebs des Motors 511 des Hybrid-Elektrofahrzeugs 10 unter
Verwendung des Generators 532 ein, wobei der Motor 511 und
der Generator 532 durch das Planetengetriebesystem 535 verbunden
sind. Der Generator 532 besitzt ungefähr die gleiche Drehmoment-Abgabekapazität wie der
Motor 511, wenn die verbindenden Übersetzungsverhältnisse
berücksichtigt
werden.The method concludes the regulation of the operation of the engine 511 of the hybrid electric vehicle 10 using the generator 532 one, the engine 511 and the generator 532 through the planetary gear system 535 are connected. The generator 532 has approximately the same torque output capacity as the engine 511 if the connecting ratios are taken into account.
ein
Motorregler 220 wird eingesetzt um den Betrieb des Motors 511 zu
managen, und es dem Motor 511 dadurch zu erlauben bei einem
Drehmoment-Abgabeniveau betrieben zu werden, das im Wesentlichen
gleich der maximalen Drehmomentabgabe des Generators 532 ist – ohne eine
bedeutende Sicherheit an Überschuß-Regelkapazität des Generators 532 gegenüber dem
Motor 511. Es wird eine Überlastbedingung detektiert,
in welcher die Drehmomentabgabe des Motors 511 die maximale
Drehmomentabgabe des Generators 532 übersteigt. In Reaktion wird
der Motor 511 auf eine Drehmomentabgabe geregelt, die niedriger
ist als die maximale Drehmomentabgabe des Generators 532.a motor controller 220 is used for the operation of the engine 511 to manage it and the engine 511 thereby allowing operation at a torque output level substantially equal to the maximum torque output of the generator 532 is - without a significant safety at excess-control capacity of the generator 532 opposite the engine 511 , An overload condition is detected, in which the torque output of the engine 511 the maximum torque output of the generator 532 exceeds. In response, the engine becomes 511 controlled to a torque output that is lower than the maximum torque output of the generator 532 ,
Das
Verfahren fährt
mit erneuter Prüfung
auf eine Fortsetzung der Motor-Überlastbedingung
fort und schaltet den Motor 511 ab, wenn die Regelhandlungen
nicht ausreichend sind und eine fortgesetzte Überlastbedingung detektiert
wird. Auf diese Weise wird ein Überdrehen
von Generator und Motor vermieden.The method continues with a check for a continuation of the engine overload condition and shuts down the engine 511 when the regulatory actions are insufficient and a continued overload condition is detected. In this way overrunning of the generator and engine is avoided.
Durch
diesen Prozeß wird
die in Summe einsetzbare Kapazität
der Leistungseinheit des Hybrid-Elektrofahrzeugs
optimiert, indem man den Motor 511 dazu befähigt im
Wesentlichen bei maximaler Kapazität zu laufen, wo aus ihm das
höchste
Drehmoment erzeugt wird.This process optimizes the total usable capacity of the hybrid electric vehicle power unit by driving the engine 511 capable of essentially running at maximum capacity where the highest torque is generated from it.
Das
verfügbare
Anfahrdrehmoment in dem Hybrid-Elektrofahrzeug 10 wird
optimiert, indem man den Motor 511 im Wesentlichen bei
maximaler Drehmomentkapazität
betreibt; zusammen mit einem mit Blick auf relative Drehmomentkapazitäten in der
Größe entsprechend
gewählten,
aber nicht überdimensionierten
Generator 532. Die Drehmomentabgabe des Motors 511 und
des Generators 532 wird auf Grundlage der detektierten
Arbeitsdrehzahlen jeweils des Motors 511 und des Generators 532 berechnet. Ein
Drehzahlfehler kann unter Einsatz von einem oder zwei Sensoren berechnet
werden.The available starting torque in the hybrid electric vehicle 10 is optimized by the engine 511 operates substantially at maximum torque capacity; together with an appropriately sized but not oversized generator in view of relative torque capacities 532 , The torque output of the engine 511 and the generator 532 is based on the detected operating speeds of each of the engine 511 and the generator 532 calculated. A speed error can be calculated using one or two sensors.
In
einer Zusatzausführung
dieses allgemeinen Regelkozepts wird ein Befehl ausgegeben die Drehmomentabgabe
des Generators 532 auf Detektion einer Überlastbedingung für Motor 511 reagierend
zu erhöhen.
Eine Prüfung
auf Fortsetzung der Motorüberlastbedingung
wird wiederholt. Dann kann erneut eine fortgesetzte Überlastbedingung
detektiert werden, in welcher die Drehmomentabgabe des Motors 511 fortfährt die
Drehmomentabgabe des Generators 532 zu übersteigen, und es wird ein
Zusatzbefehl ausgegeben um erneut die Drehmomentabgabe des Generators 532 zu
erhöhen.
Erneut wird die Prüfung
auf eine Fortsetzung der Motorüberlastbedingung
wiederholt. Letztlich wird das Motordrehmoment zurück auf eine
Drehmomentabgabe gesenkt, die niedriger ist als die Drehmomentabgabe
des Generators 532, wenn eine vorherbestimmte Anzahl wiederholter
Prüfungen
jede eine Überlastbedingung detektieren,
in welcher die Drehmomentabgabe des Motors 511 die Drehmomentabgabe
des Generators 532 übersteigt.In an additional version of this general control concept, a command is output the torque output of the generator 532 on detection of an overload condition for engine 511 increasing responsively. A check for continuation of the engine overload condition is repeated. Then again, a continued overload condition can be detected, in which the torque output of the engine 511 continues the torque output of the generator 532 to exceed, and an additional command is issued to again the torque output of the generator 532 to increase. Again, the test for a continuation of the engine overload condition is repeated. Finally, the engine torque is reduced back to a torque output that is lower than the torque output of the generator 532 when a predetermined number of repeated tests each detect an overload condition in which the torque output of the engine 511 the torque output of the generator 532 exceeds.
In
noch einer anderen Ausführungsform
dieses gleichen Grundkonzepts schließt es das Verfahren ein, eine Überlastbedingung
zu detektieren, in welcher die Drehmomentabgabe des Motors 511 die maximale
Drehmomentabgabe des Generators 532 übersteigt; der Motor 511 wird
in Reaktion auf eine maximale Drehmomentabgabe geregelt, die auf
einen niedrigeren Wert gesetzt ist als die maximale Drehmomentabgabe
des Generators 532.In yet another embodiment of this same basic concept, it includes the method of detecting an overload condition in which the torque output of the engine 511 the maximum torque output of the generator 532 exceeds; the motor 511 is controlled in response to a maximum torque output that is set to a value lower than the maximum torque output of the generator 532 ,
Mit
größerer Spezifizität auf die
Zeichnungen veranschaulichen die 11 und 12 nun
vergleichend das Regelverfahren, welches die Beseitigung eines „Puffers" von dreißg Prozent
(30%) möglich
macht, der herkömmlich
zwischen den Drehmomentkapazitäten
des Motors 511 und des Generators 532 bereitgestellt
wurde; die Notwendigkeit dieses Puffers resultiert im Gebrauch von
Generatoren 532 die bedeutend größer sind, oder von Motoren 511 die bedeutend
kleiner sind als es sonst optimal wäre, weil dreißg Prozent
einer ihrer Kapazitäten
geopfert werden muß,
um die Puffergrenze zur Regelung – nur für den Fall daß sie gebraucht
wird – beizubehalten.
Indem man ansonsten den Motor 511 so regelt, daß sichergestellt
werden kann daß die
Kapazität
der Drehmomentkapazität
des Generators 532 nicht überschritten werden wird, können die
ungefähr
dreißig
Prozent an verlorener Kapazität
ausgebeutet werden. Graphisch ist dies in 12 gezeigt,
wo die auf der X-Achse aufgetragene Drehzahl (ω) auf der rechten Seite des
Graphen abgestimmt ist, wo das maximale Drehmoment des Generators
(Tgen_max) gleich dem Drehmonent des Motors 511 ist, wenn
die das Übersetzungsverhältnis darstellende
Konstante (K) berücksichtigt
wird (Teng/K).With greater specificity to the drawings illustrate the 11 and 12 now comparing the control method, which makes it possible to eliminate a "buffer" of thirty percent (30%), which is traditionally between the torque capacities of the engine 511 and the generator 532 was provided; the necessity of this buffer results in the use of generators 532 which are significantly larger, or of engines 511 which are significantly smaller than would otherwise be optimal, because thirty percent of one of their capacities must be sacrificed to maintain the buffer limit for regulation, just in case it is needed. By otherwise the engine 511 so that it can be ensured that the capacity of the torque capacity of the generator 532 will not be exceeded, the approximately thirty percent of lost capacity can be exploited. Graphically, this is in 12 where the rotational speed (ω) plotted on the X axis is tuned on the right side of the graph, where the maximum torque of the generator (Tgen_max) equals the torque of the motor 511 is when the ratio representing the gear ratio (K) is taken into account (Teng / K).
Der
Anstieg in der nutzbaren Drehzahl, und in der Folge der nutzbaren
Leistung (P = T ω),
sowohl von dem Motor 511 wie auch dem Generator 532 wird durch
die Entfernung dargestellt, um die man sich entlang der X-Achse
von der gepufferten Position (KΔωeng_max)
nach rechts zu der „virtualisierten" Position (KΔωeng_max_virt)
bewegt hat, wobei der Puffer wegen der ausgeübten Regelstrategie virtuell, nicht
aber real ist.The increase in usable speed, and in consequence of the usable power (P = T ω), both from the engine 511 as well as the generator 532 is represented by the distance one has moved along the X-axis from the buffered position (KΔωeng_max) to the right to the "virtualized" position (KΔωeng_max_virt), which buffer is virtual, but not real, because of the control strategy exercised.
Jetzt
auf die 13–15 Bezug
nehmend, berechnet die VCU 100 einen Motor-Referenzwert (weng_ref)
und die TMU 230 empfängt
diesen Wert; und zusammen mit einer abgetasteten Drehzahl des Motors
(ωmotor)
wird unter Berücksichtigung
der Übersetzungsverhältnis-Folgen
eine Generator-Referenzdrehzahl (ωgen_ref) berechnet und zum
Vergleich durch Summenbildung mit der tatsächlichen Generatordrehzahl
(ωgen)
weitergegeben. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird dann durch einen
Proportional- und Integralregler (PI) verarbeitet, um – neben
anderen Dingen – den
Fehlerwert zu verstärken
ind Fehlermuster zu „erlernen", die sich auf Grundlage
historischer Werte über
gewisse Zeitdauern fortsetzen. Der Lernprozeß wird durch das Verrichten
sich wiederholender Berechnungen möglich. Von dem PI-Regler wird
eine Generatordrehmoment-Referenz (Tgen_ref) abgeleitet. Diese Referenz
wird zu Zwecken der Betriebsregelung an den Generatordrehmoment-Regler 236 weitergegeben; d.
h. durch Anpassung des Stroms und durch Anpassung der Spannung,
was unter Verwendung von Pulsweitenmodulierung unter Verwendung
von Transistoren in dem Wandler (siehe 6) erreicht
wird. Die gleiche Referenz (Tgen_ref) wird weiterhin weiterverarbeitet,
indem man davon die maximale Drehmomentkapazität (Tgen_max(ωgen)) des
Generators abzieht. Dann wird die Richtung des Ergebnisses – ob positiv
oder negativ – bestimmt;
falls negativ; wurde die maximale Drehmomentkapazität des Generators
nicht überschritten;
falls positiv, wurde die maximale Drehmomentkapazität des Generators überschritten.
Falls positiv, ist die Kapazität
des Generators überschritten.
Dieser positive Wert wird dann mit der Konstanten K multipliziert,
um den Effekt des Übersetzungsverhältnisses
in Betracht zu ziehen und dadurch ein Modifikationsdrehmoment (Tmodification)
zu berechnen.Now on the 13 - 15 Referring to, the VCU calculates 100 an engine reference value (weng_ref) and the TMU 230 receives this value; and together with a sampled speed of the motor (ωmotor), taking into account the gear ratio sequences, a generator reference speed (ωgen_ref) is calculated and passed for comparison by summing with the actual generator speed (ωgen). The result of this comparison is then processed by a proportional and integral controller (PI) to, among other things, amplify the error value and "learn" error patterns that continue on historical values over a certain period of time Performing repetitive calculations possible The PI controller derives a generator torque reference (Tgen_ref), which becomes the generator torque controller for operation control purposes 236 disclosed; ie, by adjusting the current and adjusting the voltage, using pulse width modulation using transistors in the converter (see 6 ) is achieved. The same reference (Tgen_ref) is further processed by subtracting from it the maximum torque capacity (Tgen_max (ωgen)) of the generator. Then the direction of the result - whether positive or negative - is determined; if negative; the maximum torque capacity of the generator was not exceeded; if positive, the maximum torque capacity of the generator has been exceeded. If positive, the capacity of the generator is exceeded. This positive value is then multiplied by the constant K to take into account the effect of the gear ratio and thereby calculate a modification torque (Tmodification).
Zu
dem ECM 220 wird von dem VCM 100 eine Motordrehmoment-Referenz
(Teng_ref) geliefert. An dem ECM 220 wird die Motordrehmoment-Referenz
(Teng_ref) mit dem maximalen Drehmoment des Motors (Teng_max) verglichen,
Der kleinere (min) dieser beiden Werte wird durch Vergleich mit
dem Modifikationsdrehmoment (Tmodification) weiter verarbeitet,
welches davon abgezogen wird, was eine modifizierte Motordrehmoment-Referenz (Teng_ref_mod)
erzeugt. Diese Referenz (Teng_ref_mod) wird zu Zwecken der Betriebsregelung
des Motors 511 zu dem Motordrehmoment-Regler 220 gespeist;
d. h. um unter möglichen
Parametern den Luftstrom zu, den Kraftstoffluß zu, und/oder die Zündung an
dem Motor 511 anzupassen. In der Praxis wird die Motordrehmoment-Referenz (Teng_ref)
von der VCU 100 dann durch den Motor 511 verarbeitet
werden; wenn nicht durch die TMU 230 bestimmt wurde, daß der Generator 532 sich
in einem den Motor 511 überlastenden
Zustand befindet. Gibt es von der TMU 230 jedoch einen
Drehmoment-Modifikationswert (Tmodification) der nicht Null ist,
so wird der Motor 511 geregelt werden um den Zustand zu
beseitigen, in welchem das Motordrehmoment das des Generators 532 übersteigt.To the ECM 220 is from the VCM 100 an engine torque reference (Teng_ref) is provided. At the ECM 220 The engine torque reference (Teng_ref) is compared to the engine's maximum torque (Teng_max). The smaller (min) of these two values is further processed by comparison with the modification torque (Tmodification) subtracted therefrom, which is a modified engine torque reference (Teng_ref_mod) generated. This reference (Teng_ref_mod) is used for engine operation control purposes 511 to the motor torque controller 220 fed; ie the air flow to, the fuel flow to, and / or the ignition on the engine under possible parameters 511 adapt. In practice, the engine torque reference (Teng_ref) will be from the VCU 100 then by the engine 511 are processed; if not by the TMU 230 it was determined that the generator 532 in one the engine 511 overloading state is located. Is it from the TMU 230 however, a torque modification value (Tmodification) which is not zero, so the engine 511 be controlled to eliminate the condition in which the engine torque that of the generator 532 exceeds.
Ein
Hauptvorteil der oben beschriebenen Anordnung ist es, daß ein einziger
Regler, die TMU 230, sowohl den (ωgen_ref) wie auch den (ωgen) liefert. Dies
vermeidet die Möglichkeit
Fehler einzubringen, die Fehlkalibrierungen zuzuschreiben sind,
welche ansonsten auftreten können
wenn mehrere Regler für ähnliche
Zwecke eingesetzt werden. Noch weiter kann ein maximale Motordrehmoment-Grenze (Teng_max_lim)
an der TMU 230 abgeleitet werden, um einen Gleichstrom-Überspannungsschutz
bereitzustellen, welcher aber an der Motordrehmoment-Regeleinheit 220 beeinflußt wird.A major advantage of the arrangement described above is that a single regulator, the TMU 230 , both the (ωgen_ref) and the (ωgen) supplies. This avoids the possibility of introducing errors attributable to misalignments that may otherwise occur when multiple controllers are used for similar purposes. Still further, a maximum motor torque limit (Teng_max_lim) at the TMU 230 derived to provide a DC overvoltage protection, but which at the motor torque control unit 220 being affected.
In
der in 14 veranschaulichten Ausführungsform
sind zwei PI-Regler beinhaltet. In der Ausführungsform von 15 werden
die modifizierte Motordrehmoment-Referenz (Teng_ref_mod) und die maimale
Motordrehmoment-Grenze (Teng_max_lim) rationalisiert, um die maximale
Motordrehmoment-Grenze (Teng_max_lim) zu erzeugen, die von dem Motordrehmoment-Regler 220 eingesetzt
werden wird.In the in 14 embodiment illustrated, two PI controllers are included. In the embodiment of 15 For example, the modified engine torque reference (Teng_ref_mod) and the engine torque limit (Teng_max_lim) are rationalized to produce the maximum engine torque limit (Teng_max_lim) provided by the engine torque controller 220 will be used.