DE102011088036A1 - Antriebsmotor-steuerungssystem für ein fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es ist ein System und ein Verfahren zum Verringern von Schwingungen offenbart, die durch einen Motor während einem Bremsen eines Fahrzeugs verursacht werden. Insbesondere erfasst das offenbarte Verfahren eine Ist-Drehzahl eines Antriebsmotors, berechnet eine Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern der Ist-Drehzahl, berechnet eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl, berechnet einen Offset-Wert durch Filtern der Drehzahldifferenz, berechnet eine Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von der Drehzahldifferenz und verringert die Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung basierend auf der berechneten Drehzahlschwingung.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (a) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsmotor-Steuerungsverfahren eines Fahrzeugs, das Schwingungs-Elemente verringert, die zwischen einer Ist-Drehzahl und einer Soll-Drehzahl eines Antriebsmotors erzeugt werden, während eine Bremse betätigt wird.
  • (b) Stand der Technik
  • Im Allgemeinen, während ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug bremst, wird ein Anti-Ruck-Steuerungsprogramm durchgeführt, um Schwingungen zu verringern, die aufgrund des Motors gebildet werden. Dieses Verfahren umfasst ein Dämpfen der Schwingungs-Elemente durch Aufbringen eines Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Schwingung.
  • Insbesondere wird in den herkömmlichen Systemen eine Bremse mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt, eine Hydraulikdruckmenge wird verwendet, um eine Fahrzeug-Soll-Geschwindigkeit zu berechnen, und die Abtriebsdrehzahl wird dadurch geregelt. Typischerweise wird ein Hydraulikdruck-Sensor verwendet, um diesen Druck zu berechnen, allerdings ist die Genauigkeit von diesen Sensoren schlecht. Darüber hinaus gleicht der Stand der Technik nicht die proportionale Betätigung der Bremsen bei dem Rad aus, welches gerade eine Antriebsleistung aufnimmt, beziehungsweise bei dem Rad, das gerade keine Antriebsleistung aufnimmt. Das heißt, in modernen Antriebssystemen nimmt jedes Rad im Allgemeinen eine unterschiedliche Antriebsleistungsmenge auf, abhängig von z. B. einem erfassten Radschlupf, einer Stellung des Lenkrads etc. Somit, wenn eine Bremse bei diesen Systemen dynamisch betätigt wird, ist es wichtig, die Antriebsleistungsmenge zu berücksichtigen, die entsprechend an jedes der Räder angelegt wird.
  • Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Bestreben gemacht, um ein Antriebsmotor-Steuerungssystem und ein verfahren für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine Soll-Drehzahl für einen Motor in wirksamer Weise berechnen, während eine Bremse betätigt wird, um Schwingungen von dem Motor zu verhindern. Zu diesem Zweck verwendet die vorliegende Erfindung eine Ist-Drehzahl des Motors, um eine Soll-Drehzahl zu berechnen.
  • Ein Antriebsmotor-Steuerungssystem und Verfahren für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Erfassen einer Ist-Drehzahl eines Antriebsmotors, Berechnen einer Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern der Ist-Drehzahl, Berechnen einer Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl, Berechnen eines Offset-Werts durch Filtern der Drehzahldifferenz, Berechnen einer Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von der Drehzahlschwingung von der Drehzahldifferenz und Verringern der Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung umfassen.
  • Ein Korrekturwert kann bei dem Drehzahlschwingungswert verwendet werden, und ein erster Tiefpassfilter kann die Ist-Drehzahl filtern und ein zweiter Tiefpassfilter filtert die Drehzahldifferenz.
  • Der Antriebsmotor kann ein Motor/Generator sein, der ein regeneratives Drehmoment verwendet, das durch die Abtriebswelle zugeführt wird, um Elektrizität zu erzeugen, und eine Batterie mit der Elektrizität auflädt. Das Antriebsmotor-Steuerungssystem und das Verfahren umfassen ferner einen Verbrennungsmotor, der Verbrennungsenergie in ein Drehmoment umwandelt. Der Antriebsmotor unterstützt ein Drehmoment des Verbrennungsmotors.
  • Die Ist-Drehzahl des Motors kann erfasst werden und die Ist-Drehzahl kann gefiltert werden, um eine Soll-Drehzahl zu berechnen, wenn ein Bremssignal detektiert wird.
  • Ein Fahrzeug mit einem Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann einen Antriebsmotor, der ein Drehmoment erzeugt und das Drehmoment an die Abtriebswelle überträgt, und einen Steuerabschnitt, der eine Drehzahl und ein Drehmoment des Antriebsmotors regelt, umfassen, wobei der Steuerabschnitt eine Ist-Drehzahl des Antriebsmotors erfasst, eine Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern der Ist-Drehzahl berechnet, eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl berechnet, einen Offset-Wert durch Filtern der Drehzahldifferenz berechnet, eine Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von dem Drehzahldifferenzwert berechnet, und die Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung verringert. Wiederum kann der Steuerabschnitt einen Korrekturfaktor bei der Drehzahlschwingung verwenden.
  • Das Fahrzeug mit einem Motor kann ferner einen ersten Tiefpassfilter, der die Ist-Drehzahl filtert, und einen zweiten Tiefpassfilter, der die Drehzahldifferenz filtert, umfassen. Der Antriebsmotor kann ein Motor-Generator sein, der ein Rekuperationsmoment verwendet, das von der Abtriebswelle zugeführt wird, um Elektrizität zu erzeugen, wobei die erzeugte Elektrizität eine Batterie auflädt. Der Steuerabschnitt, z. B. eine Regelungsvorrichtung, kann die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors erfassen und filtert die Ist-Drehzahl, um die Soll-Drehzahl des Antriebsmotors zu berechnen, wenn ein Bremssignal detektiert wird.
  • Wie oberhalb beschrieben, wird die Ist-Drehzahl des Motors/Generators gefiltert, um die Soll-Drehzahl zu berechnen, und die Drehzahlschwingung des Motors-/Generators wird durch die Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl ohne einen separaten Hydraulikdruck-Sensor berechnet. Auf diese Weise werden Schwingungen von dem Motor auf wirksame Weise verringert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einem Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • 4 zeigt einen Graph, der eine Bewegung eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einem Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor 110, einen Motor/Generator 120, ein Bremssystem 130, einen Drehzahlaufnehmer 140 und einen Steuerabschnitt 100, z. B. eine Regelungsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls bei einem Elektrofahrzeug zum Einsatz kommen, in welchem der Verbrennungsmotor 110 nicht vorhanden ist. Falls ein Fahrer ein Bremspedal betätigt oder seinen Fuß vom Gas nimmt, erfasst der Steuerabschnitt 100 diesen Fahrzustand und steuert das Bremssystem 130, so dass der Motor/Generator 120 geladen wird oder die Abtriebsdrehzahl dadurch gesteuert wird.
  • Eine Ist-Drehzahl wird erfasst und eine Soll-Drehzahl ist zu berechnen, um die Abtriebsdrehzahl des Motors/Generators 120 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu steuern. Der Drehzahlaufnehmer 140 erfasst eine Drehzahl der Abtriebswelle des Motors/Generators 120 und überträgt das detektierte Signal an den Steuerabschnitt 100.
  • Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 wird das Verfahren des Motors/Generators beschrieben. 2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerverfahren eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf 2 wird die Steuerung durch den Steuerabschnitt 100 in S200 gestartet und ein Abbremsen wird durch einen Fahrer in S210 veranlasst.
  • Eine Ist-Drehzahl des Motors/Generators 120 wird durch den Drehzahlaufnehmer in S220 erfasst und eine Soll-Drehzahl des Motors/Generators 120 wird durch den Steuerabschnitt 100 in S320 berechnet. Die Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl wird durch den Steuerabschnitt 100 in S240 berechnet und ein Offset-Wert wird durch den Steuerabschnitt in S250 berechnet. Der Offset-Wert wird in a(b) von 4 beschrieben.
  • In S260 wird eine Drehzahlschwingung durch die Werte berechnet, die beschrieben worden sind, ein Korrekturwert wird in S270 bestimmt und ein kompensiertes Drehmoment wird durch den Motor/Generator 120 in S280 aufgebracht. Demzufolge wird die Drehzahlschwingung in S290 verringert und die Steuerung endet in S295.
  • Unter Bezugnahme auf 3 und 4 wird das Steuerungsverfahren des Motors/Generators 120 genau beschrieben. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf 4 wird eine Ist-Drehzahl 1 zugeführt, die Ist-Drehzahl 1 passiert einen ersten Tiefpassfilter LPF1 und eine Soll-Drehzahl 2 wird berechnet.
  • Die Ist-Drehzahl 1 wird von der Soll-Drehzahl 2 abgezogen, um eine Drehzahldifferenz 3 zu erhalten, und die Drehzahldifferenz passiert einen zweiten Tiefpassfilter LPF2, um einen Offset-Wert 4 zu erhalten. Hierbei, falls der Offset-Wert 4 von der Drehzahldifferenz 3 abgezogen wird, wird dadurch ein Drehzahlschwingungswert 5 berechnet, wobei der mit dem Korrekturwert multiplizierte Drehzahlschwingungswert 5 ein kompensiertes Drehmoment darstellt, und die Drehzahlschwingung wird durch das kompensierte Drehmoment verringert.
  • 4 zeigt einen Graph, der eine Bewegung eines Motors darstellt, der in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf (a) von 4 bezeichnet 1 eine Ist-Drehzahl des Motors/Generators 120 und 2 bezeichnet eine Soll-Drehzahl des Motors/Generators.
  • Unter Bezugnahme auf (b) von 4 bezeichnet 3 eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl und 4 bezeichnet einen Offset-Wert.
  • Unter Bezugnahme auf (c) von 4 bezeichnet 5 einen Drehzahlschwingungswert, der durch Abziehen des Offset-Werts von dem Drehzahldifferenzwert berechnet wird. Ein Korrekturwert wird bei dem Drehzahlschwingungswert verwendet und ein dem Drehzahlschwingungswert, bei welchem der Korrekturwert verwendet wird, entsprechendes kompensiertes Drehmoment wird aufgebracht, so dass die Drehzahlschwingung verringert werden kann.
  • Eine Soll-Drehzahl wird durch Filtern einer Ist-Drehzahl des Motors/Generators 120 ohne einen Hydraulikdrucksensor berechnet und eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl wird verwendet, um in wirksamer Weise die Drehzahlschwingung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu verringern.
  • Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung als computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, das ausführbare Programmbefehle umfasst, die durch eine Steuervorrichtung wie zum Beispiel einem Prozessor, einer Regelvorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disk(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, wie zum Beispiel einem Telematik-Server und einem Controller Area Network gespeichert und ausgeführt wird.
  • Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was als die praktischen beispielhaften Ausführungsformen angesehen werden, ist es zu berücksichtigen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu vorgesehen ist, verschiedenste Änderungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und dem Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Steuerabschnitt
    110
    Verbrennungsmotor
    120
    Motor/Generator
    130
    Bremssystem
    140
    Drehzahlaufnehmer

Claims (15)

  1. Antriebsmotor-Steuerungssystem eines Fahrzeugs, aufweisend: Erfassen, durch einen Sensor, einer Ist-Drehzahl eines Antriebsmotors; Berechnen, durch eine Steuerung, einer Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern der Ist-Drehzahl; Berechnen, durch die Steuerung, einer Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl; Berechnen, durch die Steuerung, eines Offset-Werts durch Filtern der Drehzahldifferenz; Berechnen, durch die Steuerung, einer Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von der Drehzahldifferenz; und Verringern, durch die Steuerung, der Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung basierend auf der berechneten Drehzahlschwingung.
  2. Antriebsmotor-Steuerungssystem eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei ein Korrekturwert bei dem Drehzahlschwingungswert verwendet wird.
  3. Antriebsmotor-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei ein erster Tiefpassfilter eingerichtet ist, um die Ist-Drehzahl zu filtern, und ein zweiter Tiefpassfilter die Drehzahldifferenz filtert.
  4. Antriebsmotor-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor ein Motor/Generator ist, der ein Rekuperationsmoment verwendet, das durch die Abtriebswelle zugeführt wird, um Elektrizität zu erzeugen, und eine Batterie mit der Elektrizität auflädt.
  5. Antriebsmotor-Steuerungssystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Verbrennungsmotor, der eine Explosionsenergie in ein Drehmoment umwandelt, wobei der Antriebsmotor ein Drehmoment des Verbrennungsmotors unterstützt.
  6. Antriebsmotor-Steuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors erfasst wird und die Ist-Drehzahl gefiltert wird, um eine Soll-Drehzahl zu berechnen, falls ein Bremssignal detektiert wird.
  7. Fahrzeug mit einem Motor, aufweisend: einen Antriebsmotor, der eingerichtet ist, um ein Drehmoment zu erzeugen, und das Drehmoment an eine Abtriebswelle überträgt; und einen Steuerabschnitt, der eingerichtet ist, um eine Drehzahl und ein Drehmoment des Antriebsmotors zu steuern, wobei der Steuerabschnitt, eine Ist-Drehzahl des Antriebsmotors erfasst, eine Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern der Ist-Drehzahl berechnet, eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl berechnet, einen Offset-Wert durch Filtern der Drehzahldifferenz berechnet, eine Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von dem Drehzahlschwingungswert berechnet, und die Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung basierend auf der berechneten Drehzahlschwingung verringert.
  8. Fahrzeug mit einem Motor nach Anspruch 7, wobei der Steuerabschnitt eingerichtet ist, um einen Korrekturwert bei der Drehzahlschwingung zu verwenden.
  9. Fahrzeug mit einem Motor nach Anspruch 7, ferner aufweisend, einen ersten Tiefpassfilter, der die Ist-Drehzahl filtert, und einen zweiten Tiefpassfilter, der die Drehzahldifferenz filtert.
  10. Fahrzeug mit einem Motor nach Anspruch 7, wobei der Antriebsmotor ein Motor/Generator ist, der ein Rekuperationsmoment verwendet, das durch die Abtriebswelle zugeführt wird, um Elektrizität zu erzeugen, wobei die erzeugte Elektrizität eine Batterie auflädt.
  11. Fahrzeug mit einem Motor nach Anspruch 7, wobei der Steuerabschnitt die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors erfasst und die Ist-Drehzahl filtert, um die Soll-Drehzahl des Antriebsmotors zu berechnen, wenn ein Bremssignal detektiert wird.
  12. Computerlesbares Medium, das ausführbare Programmbefehle umfasst, die durch eine Steuerungsvorrichtung ausgeführt werden, aufweisend: Programmbefehle, die eine Soll-Drehzahl des Antriebsmotors durch Filtern einer Ist-Drehzahl eines Fahrzeugs berechnen; Programmbefehle, die eine Drehzahldifferenz zwischen der Ist-Drehzahl und der Soll-Drehzahl berechnen; Programmbefehle, die einen Offset-Wert durch Filtern der Drehzahldifferenz berechnen; Programmbefehle, die eine Drehzahlschwingung durch Abziehen des Offset-Werts von der Drehzahldifferenz berechnen; und Programmbefehle, die die Drehzahlschwingung des Motors durch Aufbringen eines kompensierten Drehmoments in einer entgegengesetzten Richtung der Drehzahlschwingung basierend auf der berechneten Drehzahlschwingung verringern.
  13. Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, ferner aufweisend Programmbefehle, die einen Korrekturfaktor bei der Drehzahlschwingung verwenden.
  14. Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, ferner aufweisend Programmbefehle, die einen ersten Tiefpassfilter verwenden, um die Ist-Drehzahl zu filtern, und Programmbefehle, die einen zweiten Tiefpassfilter verwenden, um die Drehzahldifferenz zu filtern.
  15. Computerlesbares Medium nach Anspruch 12, ferner aufweisend Programmbefehle, die eingerichtet sind, um die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors zu erfassen und die Ist-Drehzahl zu filtern, um die Soll-Drehzahl des Antriebsmotors zu berechnen, wenn ein Bremssignal detektiert wird.
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