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JP2010503581A - 車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法 - Google Patents

車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法 Download PDF

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JP2010503581A JP2009528659A JP2009528659A JP2010503581A JP 2010503581 A JP2010503581 A JP 2010503581A JP 2009528659 A JP2009528659 A JP 2009528659A JP 2009528659 A JP2009528659 A JP 2009528659A JP 2010503581 A JP2010503581 A JP 2010503581A
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Abstract

本発明は、内燃機関と搭載電源網に属する少なくとも1つの電気機械および少なくとも1つの電気蓄積器とを有する、車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法に関する。本発明の方法によれば、電気機械の動作モードを、相互に接する複数のサブ領域、すなわち、a)非定常補償モード、b)ブーストおよび/または回生モード、および、c)搭載電源網維持モードへ分割し、電気機械の複数のトルク限界値および/または複数の出力限界値を少なくとも2つのサブ領域に割り当て、各トルク限界値および/または各出力限界値を、電気蓄積器および/または電気機械および/または搭載電源網の瞬時状態に応じてイネーブルおよび/または制御する。

Description

本発明は内燃機関と搭載電源網に属する少なくとも1つの電気機械および少なくとも1つの電気蓄積器とを有する車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法に関する。
従来技術
こうした車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法は公知である。ここでは、ハイブリッドドライブ機構が特に内燃機関および電気機械のドライブトレインから成るパラレルハイブリッドドライブ機構として構成されている。内燃機関と電気機械とは、固定に、または、切り換え可能な分離クラッチを介して、相互に接続されている。分離クラッチが設けられている場合、ドライブトレインはハイブリッド走行モードのほか、ブーストモード、回生モード、純粋な電気走行モードなどを行うことができる。また、少なくとも1つの電気機械の別のタスクとして、電気機械および車両の搭載電源網に必要な電気エネルギを供給することが挙げられる。ドライバーによるトルク要求が大きい場合、内燃機関は電気機械によって支援される。こうしたいわゆるブーストモードは、電気蓄積器から大きくエネルギを引き出すので、一時的すなわち中程度の時間にわたってしか可能でない。また、電気機械は、車両の減速中にジェネレータとして動作して力学的エネルギを電気エネルギへ変換する回生モードを行うこともできる。そのほか、電気機械は、トルク要求に対する内燃機関の遅延応答を補償するために用いられることもある。遅延応答は、例えば、いわゆるターボ破れ(Turboloch)が生じた場合または内燃機関の空気経路の動特性すなわちダイナミクスが制限されている場合に生じる。内燃機関、特に吸気管噴射を行うオットー機関は、たいていの場合、空気流量を制御するための電子スロットルバルブを有している。アクセルペダルは電子スロットルバルブから機械的に分離されている。スロットルバルブ調整素子の調整速度にも吸気管内(空気経路内)のダイナミックな充填効果にも限界があるので、設定された空気流量およびこれによって形成される内燃機関のトルクの高度にダイナミックな調整は不可能である。空気経路とは異なり、点火角度のずらし調整およびこれに関連する内燃機関のトルク低減への介入制御はほとんど遅延なしに可能である。ただし、点火角度を遅れ方向にずらすと、内燃機関の効率が低下し、燃料消費量も排気ガス放出量も増大する。電気機械のトルク制御部は、ディーゼル機関のターボ破れの特性またはオットー機関の吸気管ダイナミクスの特性に比べればきわめて大きなダイナミクス特性を有する。したがって、電気機械は内燃機関を補充する短時間の動作モードおよび中程度の時間の動作モードにおいて利用される。ここでの補充的な電気機械の利用は搭載電源網の動作が長時間にわたって補償されるように調整されなければならない。
本発明の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法は、電気機械の動作モードを、相互に接する複数のサブ領域、すなわち、a)非定常補償モード、b)ブーストおよび/または回生モード、c)搭載電源網維持モードへ分割するステップ、電気機械の複数のトルク限界値および/または複数の出力限界値を少なくとも2つのサブ領域に割り当てるステップ、ならびに、各トルク限界値および/または各出力限界値を電気蓄積器および/または電気機械および/または搭載電源網の瞬時状態に応じてイネーブルおよび/または制御するステップを有する。
本発明の方法を実行する駆動装置を備えたハイブリッドドライブ機構のシミュレーションのブロック図である。 ブーストモードがイネーブルされる場合にハイブリッドドライブ機構のトルク実際値がトルク目標値に対して応答する様子を示したグラフである。 ブーストモードがイネーブルされない場合にハイブリッドドライブ機構のトルク実際値がトルク目標値に対して応答する様子を示したグラフである。
本発明の方法はハイブリッドドライブ機構のトルクないし出力の調整、すなわち、トルク目標値ないし出力目標値が内燃機関および電気機械に対して適切に分配されるようにすることに関連している。この場合、搭載電源網維持モードにおいて搭載電源網への給電が長期的に保証される。さらに、電気蓄積器の瞬時状態、例えば充電レベル、温度または残留耐用期間などに基づいて、一時的にブーストおよび/または回生モード、ならびに、非定常補償モード(ダイナミック補償モードとも称する)を行うこともできる。このために、電気機械の動作領域が、複数のサブ領域、すなわち、非定常補償モード、ブーストおよび/または回生モード、搭載電源網維持モードへ分割される。少なくとも2つのサブ領域に対して、電気機械の個別のトルク限界値および/または個別の出力限界値が割り当てられる。これにより電気機械の個々のタスクから独立にトルク限界値および/または出力限界値が設定される。サブ領域のトルク限界値および/または出力限界値のイネーブルおよび/または制御は電気蓄積器の瞬時状態に基づいて行われる。そのほか、電気機械の状態、例えば温度、および/または、搭載電源網の状態、例えば搭載負荷のスイッチオンなどにより、トルク限界値および/または出力限界値が調整される。ここで、最も優先度が高いのは、電気蓄積器の充電ストラテジに相応に搭載電源網への長期にわたる給電が保証されることである。こうした充電ストラテジに応じて、別のサブ領域の個々のトルク限界値および/または個々の出力限界値がイネーブルされたり、拒絶されたり、調整されたりする。本発明の方法によれば、ブーストモードでは走行ダイナミクスが高められ、非定常補償モードでは走行快適性が高められる。また、トルクに関連するパラメータが選択的に電力に関連することもある。
また、非定常補償モードは短時間の動作モードであり、ブーストおよび/または回生モードは中程度の時間の動作モードであり、搭載電源網維持モードは長時間の動作モードである。このように動作領域を短時間のモード、中程度の時間のモードおよび長時間のモードへ分割することにより、非定常補償モード、ブーストおよび/または回生モードならびに搭載電源網維持モードの特徴的な動作時間が定められる。特徴的な動作時間が終了すると、当該のサブ領域に相応するモードも終了する。
有利には、短時間とは最大で2sであり、中程度の時間とは最大で1minであり、長時間とは1minより長い時間である。非定常補償モードは一般に最大で2sの動作時間を必要とする。これは、内燃機関、例えばオットー機関の吸気管のダイナミクスの時定数が最大動作時間より格段に短いことに由来している。ブーストおよび/または回生モードの動作時間は、車両の通常の加速過程、例えば追い越し過程の持続時間と電気蓄積器に蓄積されているエネルギの量とによって制限される。中程度の時間を最大で1minに制限することに代えて、当該の中程度の時間を電気蓄積器の状態に応じた最大動作時間へ低減してもよい。
有利には、トルク限界値および/または出力限界値の低い値および/または高い値への移行は連続的に行われる。最大動作時間が終了すると、トルク限界値および/または出力限界値は"ソフトに"かつ連続的に抑制制御される。ここでは急激な抑制制御が特に回避される。なぜなら、非定常補償モードでは、トルクおよび/または出力の跳躍的な変化をまさに回避しようとしているからである。ブーストおよび/または回生モードにおいても、トルクないし出力は同様に連続的に抑制制御され、これにより、追い越し過程またはその他のブーストモードに典型的な状況において、車両が急激にトルクおよび/または出力を失って危険な交通状況に陥ることが回避される。
また、有利には、少なくとも1つの別のサブ領域が設けられ、当該のサブ領域では、電気機械に相応のトルク限界値および/または相応の出力限界値が割り当てられる。ここで、当該のサブ領域はその動作時間にしたがって分割されて配置される。
別の実施形態では、当該の別のサブ領域は外部から当該のハイブリッドドライブ機構への介入制御を行う外部モードである。相応の介入制御は例えば電子安定化プログラムESPまたはオートマティックトランスミッションによる制御である。
有利には、サブ領域の各トルク限界値および/または各出力限界値のイネーブルおよび/または制御は、各サブ領域のトルク限界値および/または出力限界値が順に大きくなるように各サブ領域を並べた順序で行われる。ここで、各サブ領域は信号フローの順序にしたがって並べられ、大きなトルク限界値および/または大きな出力限界値を有するサブ領域は小さなトルク限界値および/または小さな出力限界値を有するサブ領域よりもずっと後方に位置するように配置される。ここで、信号フローの順序で見て後方に位置するサブ領域の各トルク限界値および/または各出力限界値は付加的に前方に存在するサブ領域の信号にも関連して変化する。
さらに有利には、サブ領域の各トルク限界値および/または各出力限界値のイネーブルおよび/または制御は、動作時間が順に短くなるように各サブ領域を並べた順序で行われる。有利には、個々のサブ領域をトルクに作用させるための動作時間は信号フローの順序にしたがって低下する。したがって、個々のサブ領域およびこれに相応する調整段によって制御されるエネルギ量も信号フローの順序にしたがって低下する。このことは特に、トルク限界値および/または出力限界値が順次に大きくなるように各サブ領域を並べた順序でイネーブルおよび/または制御を行う場合にも生じる。非定常補償モードは、有利には、信号フローで見てブーストおよび/または回生モードの後方に位置する。このため、ブーストおよび/または回生モードに対する限界値が例えば電気蓄積器に蓄積されたエネルギが少ないために既に抑制制御されていても、非定常補償モードに対するトルク限界値および/または出力限界値がいまだ未処理のままとなっていることがある。これは、短時間の非定常補償モードでは中程度の時間のブーストおよび/または回生モードに比べて変換されるエネルギが小さいことから生じる。したがって、非定常補償モードはブーストおよび/または回生モードが抑制制御される場合にもアクティブのままとどまる。短時間の非定常補償モードでは電気機械は過負荷の領域で駆動される。中程度のブーストおよび/または回生モードのあいだは、持続的負荷の限界値のみが利用される。例えば、電気蓄積器の耐用期間を延長するためまたは保持するために、負荷の持続時間に応じて相応に段階づけられた限界値が必要となる。
さらに有利には、電気機械はハイブリッドドライブ機構のジェネレータおよびモータとして利用される。こうした利用により、搭載電源網の維持および電気蓄積器の充電のために個別のジェネレータを設ける必要がなくなる。
本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。
実施例の説明
図1には2つの駆動機械2,3を備えたハイブリッドドライブ機構のシミュレーションのブロック図が示されている。ここで第1の駆動機械は電気機械2として、第2の駆動機械は内燃機関3として構成されている。各駆動機械2,3は駆動装置4を介して協調制御される。駆動装置4は走行快適性フィルタ5,複数の比較ユニット6〜11,複数の減算ユニット12〜15および複数の加算ユニット16,17を有する。比較ユニット6,8,11は2つの入力値を比較して大きいほうの値を出力値として送出し、比較ユニット7,9,10は小さいほうの値を出力値として送出する。2つのトルク実際値すなわち内燃機関のトルク基本値EtBと電気機械のトルク実際値EMtとはトランスミッション18を介して加算され、ドライブトルク値すなわちハイブリッドドライブ機構のトルク和tSとなる。駆動装置4は搭載電源網維持モードの充電ストラテジのトルク設定値tDEMLの信号を受け取る第1の入力側19を有している。また、駆動装置4はトルク目標値tDの信号を受け取る第2の入力側20を有している。トルク目標値tDは例えばドライバーがトルク要求を設定するためのアクセルペダルから到来する信号である。駆動装置4の第1の出力側21では電気機械のトルク目標値tDEMに比例する信号が電気機械2へ出力され、第2の出力側22では内燃機関のトルク目標値tLEに比例する信号が内燃機関3へ出力される。駆動装置4の第3の入力側23には内燃機関のトルク基本値EtBに比例する信号がフィードバックされる。駆動装置4の第2の入力側20を介して、ドライバーはハイブリッドドライブ機構のトルク和tSに対するトルク目標値tDを設定する。内燃機関3での点火角調整への介入制御はこの実施例では行われないので、内燃機関3のトルク実際値は理想的な点火角のもとで形成される内燃機関のトルク基本値EtBに相当する。トルク基本値EtBは空気の充填量に応じて変化するが、空気経路のダイナミクスが制限されているため、内燃機関のトルク目標値tLEには遅れて追従する。内燃機関のトルク目標値tLEからトルク基本値EtBへの伝達特性は、無駄時間80msの無駄時間素子と時定数200msのPT1素子とから成る直列回路によって、内燃機関3において近似にシミュレートされる。電気機械2のトルク制御は内燃機関3のトルク制御に比べて大きなダイナミクスで行われる。電気機械のトルク目標値tDEMから電気機械のトルク実際値EMtへの伝達特性は、時定数20msのPT1素子によって、電気機械2において近似にシミュレートされる。こうして、内燃機関のトルク実際値EtBと電気機械のトルク実際値EMtとが加算されてトルク和tSとなる。
駆動ストラテジまたは充電ストラテジから、搭載電源網でのエネルギの必要量と他の影響量とに応じて、電気機械2のトルク設定値tDEMLが求められる。駆動ストラテジまたは充電ストラテジは燃料消費量および排気ガス放出量を最適化する観点から通常のように定められるので、ここでこれ以上は立ち入らない。トルク設定値tDEMLを算出するプロセスは、電気機械の動作領域の一部である第1のサブ領域すなわち搭載電源網維持モードを形成している。ここでは、長時間のトルク限界値および/または出力限界値の第1のセットが考慮される。充電ストラテジのトルク設定値tDEMLは反対符号を有する第1の調整段12でドライバーの設定したトルク目標値tDと加算され、その和は内燃機関3に対するトルク目標値となる。ドライバーがハイブリッドドライブ機構1に対してきわめて高いトルク目標値tDを要求している場合、求められる内燃機関のトルク目標値はその時点の回転数および安定動作を前提として可能となる内燃機関の最大トルク基本値EtBmaxを上回る。このとき、値が0以上となるブーストトルク値tDBが発生する。図示されている横方向の経路のほか、電気機械は付加的にブーストトルク値tDBを加算ユニット17へも供給する。このようにして求められた電気機械2のトルク設定値はさらに制限され、ブーストモードにとって妥当な中程度の時間のトルク限界値EMtmaxSとなる。ブーストの際には、付加的なブーストトルク値tDBが作用するので、充電ストラテジのトルク設定値tDEMLは保持されない。このとき電気蓄積器に含まれるエネルギ量は一般に低下している。大きな放電を回避して再現性を得るために、ブーストモードの抑制制御はブーストモードの動作時間が終了した後に行われる。ブーストモードの抑制制御はこの場合に妥当するトルク限界値EMtmaxSが低減されることにより行われ、EMtmaxS=tDEMLとなると完全に終了する。
相応の手段はブーストおよび/または回生モードに対しても設けられており、ここでは回生にとって妥当な中程度の時間のトルク限界値EMtminSと内燃機関の最小トルク基本値EtBminとにより、回生トルク値tDRが形成される。点火角の遅れ方向へのずらし調整ないし内燃機関のトルク目標値が負である場合の慣性走行(エンジンブレーキ走行)の遮断への協調的な移行の手段は図示されていない。電気機械2の動作領域の第2のサブ領域、すなわち、ブーストおよび/または回生モードに対する第2の調整段24では、電気機械2の中程度の時間のトルク限界値および/または出力限界値の第2のセットが相当する。この第2のセットはEMtmaxSおよびEMtminSから成る。図1に示されている駆動装置4によるトルクの協調制御により、充電ストラテジ、ブーストおよび回生のあいだの連続的な移行が生じる。ハイブリッドドライブ機構のトルク目標値tDの跳躍的な変化により、ブーストおよび/または回生モードに割り当てられた第2の調整段24の信号も跳躍的に変化する。当該の第2の調整段24は"目的の値"として駆動機械2,3のトルク目標値tDEMS,tDESを設定する。走行快適性の観点で、例えばドライブトレインにおける振動の発生を回避するために、目的の値tDEMS,tDESはフィルタリングにより調整される。ここで重要なのはハイブリッドドライブ機構のトルク和tSである。走行快適性フィルタ5によってフィルタリングされたトルク目標値の和tDFが求められる。これは、定常動作においては第2の調整段24の出力の和、すなわち、tDF=tDEMS+tDESに相当する。
当該のフィルタリングされたトルク目標値tDFは第2の調整段24から出力されたトルク目標値の和tDEMS+tDESからはダイナミックに偏差する。内燃機関3の吸気管の特徴的なダイナミクスに基づいて、専用に調整される内燃機関のトルク目標値tLEが走行快適性フィルタ5の相応のダイナミクスによって求められる。定常動作に対してはtLE=tDESとなり、内燃機関のトルク基本値EtBについてEtB=tLE=tDESが相当する。
この実施例では、非定常補償モードの非定常補償が行われ、減算ユニット15において内燃機関のトルク実際値EtBとフィルタリングされたトルク目標値tDの和tDFとの差が形成される。内燃機関3の点火角調整への介入制御はこの実施例では行われないので、図1ではこの介入制御に必要な手段は図示されていない。非定常補償モードに対する第3の調整段25は、短時間のトルク限界値および/または出力限界値について、EMtmaxおよびEMtminから成る固有のセットを有している。これは図1では単にトルクと見なされている。なおここではEMtmin≦EMtminS≦tDEML≦EMtmaxS≦EMtmaxが相当する。
図2には、トルク目標値tDF,内燃機関のトルク実際値EtB,電気機械のトルク実際値EMt,ハイブリッドドライブ機構のトルク和tSの関数のグラフが示されている。ここで横軸には時間t[s]、縦軸にはトルクM[Nm]が表されている。ここでは、ドライバーの設定したトルク目標値tDが50Nmから300Nmへ急激に増大している。調整段の限界値はEMtminS=50Nm,EMtmax=100Nmであり、可能な最大トルク基本値はEtBmax=200Nm,トルク目標値はtDEML=−10Nmである。回転数はブーストおよび/または回生モードのあいだ僅かしか変化せず、トルク限界値は一定にとどまるものとする。トルク目標値tD(曲線26)がtD=50Nmのとき、電気機械のトルク目標値tDEML=−10NmすなわちtDEMS=−10Nmが維持される。このとき曲線走行快適性フィルタの入力側の内燃機関のトルク目標値tDES=60Nmとなっている。トルク目標値tD(曲線26)は300Nmへ跳躍的に変化するが、これはブーストモードへの移行によって生じている。前述したトルク限界値に基づいて、電気機械のトルク目標値tDEMSは50Nmへ変化し、内燃機関のトルク目標値tDESは200Nmへ変化する。ここで、走行快適性フィルタ5によってフィルタリングされたトルク目標値の和tDF(曲線30)は2つの目標値の和である250Nmに漸近する。内燃機関のトルク実際値EtB(曲線27)は無駄時間素子およびPT1素子の特性によってシミュレーションされる吸気管ダイナミクスに応じて200Nmへ上昇し、前述した目的の値であるトルク目標値tDESへ漸近する。電気機械のトルク実際値EMt(曲線28)は、短時間の非定常補償用の最大トルク限界値EMtmaxS=100Nmまでいったん上昇し、内燃機関のトルク実際値EtBの遅延を補償し、その後、所望の通りに、中程度の時間のブースト用の限界値EMtmaxS=50Nmまで低下する。トルク和tS(曲線29)はフィルタリングされたトルク目標値の和tDF(曲線30)に良好に近似する。こうして高いダイナミクスが達成される。トルク目標値tD(曲線26)は時点t=4.5sで50Nmから300Nmへ変化する。内燃機関のトルク基本値EtB(曲線27)および電気機械のトルク実際値EMt(曲線28)が加算されて、ハイブリッドドライブ機構のトルク和tS(曲線29)となる。当該の曲線29はフィルタリングされたトルク目標値の和tDF(曲線30)の特性にほぼ相応する。
図3では、曲線31によって、ブーストモードが抑制制御される際にドライバーの設定したトルク目標値tDが跳躍的に変化する様子が示されている。図示の時間領域ではtDEMS=−10Nmに対してEMtmaxS=tDEML=−10Nmが相当する。
内燃機関のトルク基本値EtB(曲線32)は図2のグラフの曲線27に相応する。電気機械2のトルク実際値EMt(曲線33)は非定常補償のために短時間だけ上昇し、その後−10Nmまで戻る。ハイブリッドドライブ機構のトルク和tS(曲線34)はフィルタリング後のトルク目標値の和tDF(曲線35)にほぼ相応し、非定常補償モードにしたがって190Nmまで上昇する。つまり、図3では、ブーストモードが抑制制御される際にも本発明により非定常補償が行われることが示されている。

Claims (9)

  1. 内燃機関と搭載電源網に属する少なくとも1つの電気機械および少なくとも1つの電気蓄積器とを有する
    車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法において、
    前記電気機械の動作モードを、相互に接する複数のサブ領域、すなわち、a)非定常補償モード、b)ブーストおよび/または回生モード、c)搭載電源網維持モードへ分割するステップ、
    前記電気機械の複数のトルク限界値および/または複数の出力限界値を少なくとも2つのサブ領域に割り当てるステップ、ならびに、
    各トルク限界値および/または各出力限界値を前記電気蓄積器および/または前記電気機械および/または前記搭載電源網の瞬時状態に応じてイネーブルおよび/または制御するステップ
    を有する
    ことを特徴とする車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  2. 前記非定常補償モードは短時間の動作モードであり、前記ブーストおよび/または回生モードは中程度の時間の動作モードであり、前期搭載電源網維持モードは長時間の動作モードである、請求項1記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  3. 前記短時間とは最大で2sであり、前記中程度の時間とは最大で1minであり、前記長時間とは1minより長い時間である、請求項2記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  4. 前記トルク限界値および/または前記出力限界値の低い値および/または高い値への移行を連続的に行う、請求項1から3までのいずれか1項記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  5. 少なくとも1つの別のサブ領域を設け、当該のサブ領域においては前記電気機械に相応の別のトルク限界値および/または相応の別の出力限界値を割り当てる、請求項1から4までのいずれか1項記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  6. 前記別のサブ領域は外部から当該のハイブリッドドライブ機構への介入制御を行う外部モードである、請求項5記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  7. 前記サブ領域の各トルク限界値および/または各出力限界値のイネーブルおよび/または制御を、各サブ領域のトルク限界値および/または出力限界値が順に大きくなるように各サブ領域を並べた順序で行う、請求項1から6までのいずれか1項記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  8. 前記サブ領域の各トルク限界値および/または各出力限界値のイネーブルおよび/または制御を、各サブ領域の動作時間が順に短くなるように各サブ領域を並べた順序で行う、請求項1から7までのいずれか1項記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
  9. 前記電気機械を当該のハイブリッドドライブ機構のジェネレータおよびモータとして利用する、請求項1から8までのいずれか1項記載の車両のハイブリッドドライブ機構の駆動方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102422145B1 (ko) * 2021-04-06 2022-07-19 현대자동차주식회사 전동화 차량의 런치 컨트롤 방법 및 전동화 차량

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007042350A1 (de) * 2007-09-06 2009-03-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur dynamischen Momentenkoordination von Aggregaten eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs und entsprechende Vorrichtung
DE102008041897A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Kraftfahrzeugs sowie Antriebsvorrichtung und elektronisches Steuergerät
DE102008042056A1 (de) * 2008-09-12 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Antriebes mit einer elektrisch antreibbaren Achse
JP4726966B2 (ja) * 2009-01-30 2011-07-20 エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー ハイブリッド車両用駆動装置、ハイブリッド車両及び駆動方法
US8698437B2 (en) 2009-05-15 2014-04-15 Siemens Industry, Inc. System and method for providing auxiliary power by regeneration power management in mobile mining equipment
DE102009057174A1 (de) 2009-12-05 2011-06-09 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Hybrid-Funktionen in einem Kraftfahrzeug
DE102010006305B4 (de) * 2010-01-30 2015-02-05 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs
DE102010030382A1 (de) * 2010-06-23 2011-12-29 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102010031545A1 (de) 2010-07-20 2012-01-26 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur Zustandsüberwachung von Antriebssystemen, Batterie mit einem Modul zur Zustandsüberwachung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Batterie
DE102011002541A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs sowie Steuerungseinrichtung eines Hybridantriebs
US9126587B2 (en) 2011-12-15 2015-09-08 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle drive control system and method for providing motor torque boost compensating for engine delay and torque exceeding maximum engine torque
US20130297125A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Torque filling and torque coordination during transients in a hybrid vehicle
FR2994404B1 (fr) * 2012-08-13 2014-08-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de limitation de couple d'une machine electrique de vehicule hybride, comportant des limites de couple nominal et crete
FR2994545B1 (fr) * 2012-08-14 2014-08-08 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de limitation de couple d'une machine electrique de vehicule hybride, dans le cas d'une forte demande en couple
DE102013000379A1 (de) * 2013-01-07 2014-07-10 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Vorrichtung und Verfahren zum schlupffreien Übertragen eines maximalen Antriebsmoments
CN105189234B (zh) * 2013-03-14 2017-11-17 艾里逊变速箱公司 用于补偿混合动力车辆中的涡轮迟滞的系统和方法
GB2511829B (en) * 2013-03-14 2015-11-25 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle speed control system
US20150039172A1 (en) * 2013-08-05 2015-02-05 Parker-Hannifin Corporation Hybrid drive behicle control method and system
ITBO20130446A1 (it) * 2013-08-06 2015-02-07 Magneti Marelli Spa Metodo di controllo di un veicolo ibrido
KR101664708B1 (ko) * 2015-06-17 2016-10-12 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 제어 방법
DE102016225953A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Continental Automotive Gmbh Vereinfachte Regelstrategie für ein Hybrid-Fahrzeug für verringerte Emissionswerte
DE102016223632A1 (de) * 2016-11-29 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs sowie Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
US11794566B2 (en) * 2019-01-16 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company System and method for employing gasoline compression ignition in a hybrid electric vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003070105A (ja) * 2001-06-12 2003-03-07 Honda Motor Co Ltd 燃料電池自動車の制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0846065B1 (de) 1995-08-31 2001-11-07 Continental ISAD Electronic Systems GmbH & Co. oHG Antriebsschlupfsteuerungssystem für ein kraftfahrzeug unter verwendung einer elektrischen maschine
US6116368A (en) * 1997-11-21 2000-09-12 Lockheed Martin Corp. Electric vehicle with battery regeneration dependent on battery charge state
US6196344B1 (en) * 1999-09-10 2001-03-06 Ford Global Technologies, Inc. Control system and method for a hybrid electric vehicle
JP3904192B2 (ja) * 2001-11-05 2007-04-11 本田技研工業株式会社 車両駆動装置
JP3956796B2 (ja) * 2001-12-26 2007-08-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム
DE10261278B4 (de) * 2002-12-27 2018-12-13 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Drehmomentänderung
JP4013905B2 (ja) * 2003-05-21 2007-11-28 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
JP3665060B2 (ja) * 2003-07-04 2005-06-29 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US7305873B2 (en) * 2004-05-15 2007-12-11 General Motors Corporation Method for dynamically determining peak output torque in an electrically variable transmission
DE102004048606B4 (de) * 2004-10-06 2019-05-09 Robert Bosch Gmbh Hybrider Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
US8145375B2 (en) * 2007-11-01 2012-03-27 GM Global Technology Operations LLC System constraints method of determining minimum and maximum torque limits for an electro-mechanical powertrain system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003070105A (ja) * 2001-06-12 2003-03-07 Honda Motor Co Ltd 燃料電池自動車の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102422145B1 (ko) * 2021-04-06 2022-07-19 현대자동차주식회사 전동화 차량의 런치 컨트롤 방법 및 전동화 차량

Also Published As

Publication number Publication date
CN101516702A (zh) 2009-08-26
US8419590B2 (en) 2013-04-16
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EP2066543A1 (de) 2009-06-10
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CN101516702B (zh) 2012-09-26
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