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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Drehmomentsteuerstrategie eines elektrisch angetriebenen Fahrmotors in einem Hybridelektrofahrzeug.
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Hybridelektrofahrzeuge enthalten eine Brennkraftmaschine und einen Fahrmotor, die jeweils das Fahrzeug einzeln antreiben können. Ein Beispiel eines Hybridfahrzeugs enthält eine Kupplung zwischen einer Kraftmaschine und einem Fahrmotor, die dieselbe Antriebsachse gemeinsam benutzen. Die Kupplung koppelt die Kraftmaschine selektiv an den Fahrmotor, so dass die Kraftmaschine und/oder der Fahrmotor einen einzigen Getriebeeingang antreiben können.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug eine Kraftmaschine, eine elektrische Arbeitsmaschine, die dafür ausgelegt ist, die Räder anzutreiben, ein Übersetzungsgetriebe und eine Kupplung, die dafür ausgelegt ist, die Kraftmaschine selektiv an die elektrische Arbeitsmaschine zu koppeln. Wenigstens ein Controller ist programmiert, um die Kupplung rutschen zu lassen, um einen Betrag des Kraftmaschinendrehmoments zu steuern, der zu dem Übersetzungsgetriebe übertragen wird. Während die Kupplung rutscht, ist der Controller programmiert, um eine Ausgabe der elektrischen Arbeitsmaschine basierend auf einer Beschleunigung der elektrischen Arbeitsmaschine zu ändern, während eine Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors vorhanden ist. Während die Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors fehlt, ist der Controller programmiert, um die Ausgabe der elektrischen Arbeitsmaschine basierend auf einem durch die Kupplung übertragenen Drehmoment zu ändern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Fahrzeug besitzt eine elektrische Arbeitsmaschine, die über eine Kupplung an eine Kraftmaschine gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst das Rutschenlassen der Kupplung, um einen Betrag des zu den Rädern des Fahrzeugs übertragenen Kraftmaschinendrehmoments zu steuern. Wenn eine Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors vorhanden ist, während die Kupplung rutscht, wird die Drehmomentausgabe der elektrischen Arbeitsmaschine basierend auf einer Änderungsrate der Drehzahl der elektrischen Arbeitsmaschine modifiziert. Wenn die Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors fehlt, wird die Drehmomentausgabe der elektrischen Arbeitsmaschine basierend auf einem durch die Kupplung übertragenen Drehmoment modifiziert.
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1 ist eine schematische graphische Darstellung eines beispielhaften Hybridelektrofahrzeugs.
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2 ist eine graphische Darstellung, die den Betrieb eines Systems zum Steuern einer Ausgabe eines Elektromotors unter Verwendung eines geschätzten Kupplungsdrehmoments einer Kraftmaschinen-Ausrückkupplung veranschaulicht.
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3 ist eine graphische Darstellung, die den Betrieb eines Systems zum Steuern der Ausgabe eines Elektromotors unter Verwendung der Drehzahl und/oder der Beschleunigung des Elektromotors veranschaulicht, wenn die geschätzte Bestimmung des Kupplungsdrehmoments nicht verfügbar ist.
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4 ist ein Ablaufplan, der den Betrieb eines Algorithmus zum Steuern der Ausgabe der elektrischen Arbeitsmaschine veranschaulicht.
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Hier sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um die Einzelheiten spezieller Komponenten zu zeigen. Deshalb sind die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionalen Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die Ausführungsformen verschieden einzusetzen. Wie für die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet selbstverständlich ist, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf irgendeine der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen der veranschaulichten Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung konsistent sind, könnten jedoch für spezielle Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
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In 1 ist eine schematische graphische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 1 veranschaulicht repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten. Die physische Anordnung und Orientierung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs kann variieren. Das HEV 10 enthält einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 enthält eine Kraftmaschine 14, die ein Getriebe 16 antreibt, das als ein modulares Hybridgetriebe (MHT) bezeichnet werden kann. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, enthält das Getriebe 16 eine elektrische Arbeitsmaschine, wie z. B. einen Elektromotor oder Motor/Generator (M/G) 18, eine zugeordnete Antriebsbatterie 20, einen Drehmomentwandler 22 und ein Mehrfachstufenverhältnis-Automatikgetriebe oder ein Schaltgetriebe 24.
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Die Kraftmaschine 14 und der M/G 18 sind beides Antriebsquellen für das HEV 10. Die Kraftmaschine 10 repräsentiert im Allgemeinen eine Leistungsquelle, die eine Brennkraftmaschine, wie z. B. eine mit Benzin, Diesel oder Erdgas angetriebene Kraftmaschine, oder eine Brennstoffzelle enthalten kann. Die Kraftmaschine 14 erzeugt Kraftmaschinenleistung und ein entsprechendes Kraftmaschinendrehmoment, das dem M/G 18 zugeführt wird, wenn eine Ausrückkupplung 26 zwischen der Kraftmaschine 14 und dem M/G 18 wenigstens teilweise eingerückt ist. Der M/G 18 kann durch irgendeinen von mehreren Typen der elektrischen Arbeitsmaschinen implementiert sein. Der M/G 18 kann z. B. ein Permanentmagnet-Synchronmotor sein. Die Leistungselektronik 16 konditioniert die durch die Batterie 20 bereitgestellte Gleichstromleistung (DC-Leistung) für die Anforderungen des M/G 18, wie im Folgenden beschrieben wird. Die Leistungselektronik kann z. B. dem M/G 18 einen Dreiphasen-Wechselstrom (AC) bereitstellen.
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Die Ausrückkupplung 26 kann eingerückt und ausgerückt werden, indem z. B. ein Hydraulikdruck ausgeübt wird. Wenn die Ausrückkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt ist, ist eine Leistungsströmung von der Kraftmaschine 14 zum M/G 18 oder vom M/G 18 zur Kraftmaschine 14 möglich. Die Ausrückkupplung 26 kann z. B. eingerückt sein und der M/G 18 kann als ein Generator arbeiten, um die durch eine Kurbelwelle 28 und die M/G-Welle 30 bereitgestellte Rotationsenergie in elektrische Energie umzusetzen, die in der Batterie 20 gespeichert wird. Die Ausrückkupplung 26 kann außerdem ausgerückt sein, um die Kraftmaschine 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 zu isolieren, so dass der M/G als die einzige Antriebsquelle für das HEV 10 wirken kann. Die Welle 30 verläuft durch den M/G 18. Der M/G 18 ist kontinuierlich antreibbar mit der Welle 30 verbunden, wohingegen die Kraftmaschine 14 nur mit der Welle 30 antreibbar verbunden ist, wenn die Ausrückkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt ist.
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Der M/G 18 ist über die Welle 30 mit dem Drehmomentwandler 22 verbunden. Der Drehmomentwandler 22 ist deshalb mit der Kraftmaschine 14 verbunden, wenn die Ausrückkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt ist. Der Drehmomentwandler 22 enthält ein Pumpenrad, das an der M/G-Welle 30 befestigt ist, und eine Turbine, die an der Getriebeeingangswelle 32 befestigt ist. Der Drehmomentwandler 22 stellt folglich eine hydraulische Kopplung zwischen der Welle 30 und der Getriebeeingangswelle 32 bereit. Der Drehmomentwandler 22 überträgt Leistung vom Pumpenrad zur Turbine, wenn sich das Pumpenrad schneller als die Turbine dreht. Die Größe des Turbinendrehmoments und des Pumpenraddrehmoments hängen im Allgemeinen von den relativen Drehzahlen ab. Wenn das Verhältnis der Pumpenraddrehzahl zur Turbinendrehzahl ausreichend hoch ist, ist das Turbinendrehmoment ein Vielfaches des Pumpenraddrehmoments. Eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 kann außerdem bereitgestellt sein, die, wenn sie eingerückt ist, das Pumpenrad und die Turbine des Drehmomentwandlers 22 durch Reibung oder mechanisch koppelt, was eine effizientere Leistungsübertragung ermöglicht. Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 kann als eine Anfahrkupplung betrieben werden, um ein gleichmäßiges Anfahren des Fahrzeugs bereitzustellen. Alternativ oder in Kombination kann zwischen dem M/G 18 und dem Schaltgetriebe 24 eine Anfahrkupplung, die zu der Ausrückkupplung 26 ähnlich ist, für Anwendungen bereitgestellt sein, die keinen Drehmomentwandler 22 oder keine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 enthalten. In einigen Anwendungen wird die Ausrückkupplung 26 im Allgemeinen als eine stromaufwärts gelegene Kupplung bezeichnet, während die Anfahrkupplung 34 (die eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung sein kann) im Allgemeinen als eine stromabwärts gelegene Kupplung bezeichnet wird.
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Das Schaltgetriebe 24 kann ein Zahnradgetriebe oder Zahnradsätze (die nicht gezeigt sind) enthalten, die durch den selektiven Eingriff von Reibungselementen, wie z. B. Kupplungen und Bremsen (die nicht gezeigt sind), in verschiedenen Gangübersetzungen angeordnet werden können, um die gewünschten mehreren diskreten oder Stufen-Antriebsübersetzungen herzustellen. Die Reibungselemente sind durch einen Schaltplan steuerbar, der bestimmte Elemente der Zahnradsätze verbindet und trennt, um das Übersetzungsverhältnis zwischen der Getriebeausgangswelle 36 und der Getriebeeingangswelle 32 zu steuern. Das Schaltgetriebe 24 wird durch einen zugeordneten Controller, wie z. B. eine Antriebsstrang-Steuereinheit (PCU) 50, basierend auf verschiedenen Fahrzeug- und Umgebungs-Betriebsbedingungen automatisch von einem Übersetzungsverhältnis zu einem anderen geschaltet. Das Schaltgetriebe 24 stellt das Antriebsstrang-Ausgangsdrehmoment der Ausgangswelle 36 bereit.
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Es sollte erkannt werden, dass das hydraulisch gesteuerte Schaltgetriebe 24, das mit einem Drehmomentwandler 22 verwendet wird, nur ein Beispiel einer Schaltgetriebe- oder Getriebeanordnung ist; wobei irgendein Schaltgetriebe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen, das ein Eingangsdrehmoment(e) von einer Kraftmaschine und/oder einem Motor annimmt und dann bei den verschiedenen Übersetzungsverhältnissen einer Ausgangswelle Drehmoment bereitstellt, für die Verwendung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung annehmbar ist. Das Schaltgetriebe 24 kann z. B. durch ein mechanisches Automatikgetriebe (ATM) (oder mechanisches Handschaltgetriebe) implementiert sein, das einen oder mehrere Servomotoren enthält, um Schaltgabeln entlang einer Schaltschiene zu verschieben und/oder zu drehen, um eine gewünschte Gangübersetzung auszuwählen. Wie durch die Fachleute im Allgemeinen erkannt wird, kann ein ATM z. B. in Anwendungen mit höheren Drehmomentanforderungen verwendet werden.
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Wie in der repräsentativen Ausführungsform nach 1 gezeigt ist, ist die Ausgangswelle 36 mit einem Differential 40 verbunden. Das Differential 40 treibt über jeweilige Achsen 44, die mit dem Differential 40 verbunden sind, ein Paar von Rädern 42 an. Das Differential überträgt ein etwa gleiches Drehmoment zu jedem Rad 42, während es leichte Drehzahlunterschiede ermöglicht, wie z. B. wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt. Es können verschiedene Typen von Differentialen oder ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, um das Drehmoment vom Antriebsstrang zu einem oder mehreren Rädern zu verteilen. In einigen Anwendungen kann z. B. die Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von dem speziellen Betriebsmodus oder der speziellen Betriebsbedingung variieren.
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Der Antriebsstrang 12 enthält ferner eine zugeordnete Antriebsstrang-Steuereinheit (PCU) 50. Während die PCU 50 als ein Controller veranschaulicht ist, kann sie ein Teil eines größeren Steuersystems sein und kann durch verschiedene andere Controller überall im Fahrzeug 10, wie z. B. einen Fahrzeugsystem-Controller (VSC), gesteuert sein. Es sollte deshalb erkannt werden, dass die Antriebsstrang-Steuereinheit 50 und ein oder mehrere andere Controller gemeinsam als ein ”Controller” bezeichnet werden können, der verschiedene Aktuatoren in Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen zu steuern, wie z. B. das Starten/Stoppen der Kraftmaschine 14, das Betreiben des M/G 18, um Raddrehmoment bereitzustellen oder die Batterie 20 zu laden, das Auswählen oder Planen von Getriebe-Schaltvorgängen usw. Der Controller 50 kann einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU) enthalten, der bzw. die mit verschiedenen Typen computerlesbarer Speichervorrichtungen oder -medien in Verbindung steht. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können z. B. flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher in einem Festwertspeicher (ROM), einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einem Haltspeicher (KAM) enthalten. Der KAM ist ein beständiger oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariable zu speichern, während die CPU abgeschaltet ist. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung irgendeiner von einer Anzahl bekannter Speichervorrichtungen, wie z. B. PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrischer PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder irgendwelcher anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinations-Speichervorrichtungen, implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen repräsentieren, die durch den Controller beim Steuern der Kraftmaschine oder des Fahrzeugs verwendet werden.
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Der Controller steht mit verschiedenen Kraftmaschinen-/Fahrzeugsensoren und -aktuatoren über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle) in Verbindung, die als eine einzelne integrierte Schnittstelle implementiert sein kann, die verschiedene Rohdaten oder die Konditionierung, Verarbeitung und/oder Umsetzung von Signalen, den Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um spezielle Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor sie der CPU zugeführt werden. Wie in der repräsentativen Ausführungsform nach 1 allgemein veranschaulicht ist, kann die CPU 50 Signale zu und/oder von der Kraftmaschine 14, zu und/oder von der Ausrückkupplung 26, zu und/oder von dem M/G 18, zu und/oder von der Anfahrkupplung 34, zu und/oder von dem Schaltgetriebe 24 und zu und/oder von der Leistungselektronik 56 übertragen. Die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet erkennen verschiedene Funktionen oder Komponenten, die durch die PCU 50 innerhalb jedes der oben identifizierten Untersysteme gesteuert sein können, obwohl dies nicht explizit veranschaulicht ist. Repräsentative Beispiele der Parameter, Systeme und/oder Komponenten, die direkt oder indirekt unter Verwendung der Steuerlogik betätigt werden können, die durch den Controller ausgeführt wird, enthalten die Zeitsteuerung, die Rate und den Zeitraum der Kraftstoffeinspritzung, die Drosselklappenventilposition, die Zündzeitsteuerung der Zündkerzen (für Funkenzündungs-Kraftmaschinen), die Zeitsteuerung und den Zeitraum der Einlass-/Auslassventile, die Komponenten des Zubehörantriebs am vorderen Ende (FEAD), wie z. B. einen Drehstromgenerator, einen Klimaanlagenkompressor, das Laden der Batterie, die Rückgewinnungsbremsung, den M/G-Betrieb, die Kupplungsdrücke für die Ausrückkupplung 26, die Anfahrkupplung 34 und das Schaltgetriebe 24 und dergleichen. Die Sensoren, die eine Eingabe durch die E/A-Schnittstelle übertragen, können verwendet werden, um z. B. den Turbolader-Ladedruck, die Kurbelwellenposition (PIP), die Kraftmaschinendrehzahl (RPM), die Raddrehzahlen (WS1, WS2), die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), die Kühlmitteltemperatur (ECT), den Einlasskrümmerdruck (MAP), die Fahrpedalposition (PPS), die Zündschalterposition (IGN), die Drosselklappenventilposition (TP), die Lufttemperatur (TMP), den Abgassauerstoff (EGO) oder die Konzentration oder das Vorhandensein anderer Abgaskomponenten, die Einlassluftströmung (MAF), den Getriebegang, das Übersetzungsverhältnis oder den Getriebemodus, die Getriebeöltemperatur (TOT), die Getriebeturbinendrehzahl (TS), den Status (TCC) der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34, den Verzögerungs- oder Schaltmodus (MDE) anzugeben.
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Die Steuerlogik oder -funktionen, die durch die PCU 50 ausgeführt werden, können durch Ablaufpläne oder ähnliche graphische Darstellungen in einer oder mehreren Figuren dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder eine repräsentative Steuerlogik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, implementiert sein können. Als solche können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt, dass einer bzw. eine oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Verarbeitungsstrategie wiederholt ausgeführt werden können, obwohl dies nicht immer explizit veranschaulicht ist. Ähnlich ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Steuerlogik kann hauptsächlich in Software implementiert sein, die durch einen mikroprozessorbasierten Fahrzeug-, Kraftmaschinen- und/oder Antriebsstrang-Controller, wie z. B. die PCU 50, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einem oder mehreren Controllern implementiert sein. Wenn die Steuerlogik in Software implementiert ist, kann sie in einer bzw. einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, die gespeicherte Daten besitzen, die Code oder Anweisungen repräsentieren, der bzw. die durch einen Computer ausgeführt wird bzw. werden, um das Fahrzeug oder seine Untersysteme zu steuern. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere von einer Anzahl bekannter physischer Vorrichtungen enthalten, die elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher verwenden, um ausführbare Anweisungen und zugeordnete Eichinformationen, Betriebsvariable und dergleichen zu halten.
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Ein Fahrpedal 52 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs verwendet, um einen Befehl des angeforderten Drehmoments, der angeforderten Leistung oder des angeforderten Antriebs bereitzustellen, um das Fahrzeug anzutreiben. Im Allgemeinen erzeugt das Niederdrücken und das Freigeben des Pedals 52 ein Fahrpedalpositionssignal, das durch den Controller 50 als eine Anforderung für vergrößerte Leistung bzw. verringerte Leistung interpretiert werden kann. Basierend auf wenigstens der Eingabe von dem Pedal befiehlt der Controller 50 das Drehmoment von der Kraftmaschine 14 und/oder dem M/G 18. Der Controller 50 steuert außerdem sowohl die Zeitsteuerung des Schaltens der Gänge innerhalb des Schaltgetriebes 24 als auch den Eingriff oder das Lösen der Ausrückkupplung 26 und der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34. Gleich der Ausrückkupplung 26 kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 über einen Bereich zwischen den eingerückten und den ausgerückten Positionen moduliert werden. Dies erzeugt zusätzlich zu dem variablen Rutschen, das durch die hydrodynamische Kopplung zwischen dem Pumpenrad und der Turbine erzeugt wird, ein variables Rutschen in dem Drehmomentwandler 22. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung als eingerastet oder offen betrieben werden, ohne einen Modus des modulierten Betriebs zu verwenden.
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Um das Fahrzeug mit der Kraftmaschine 14 anzutreiben, wird die Ausrückkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt, um wenigstens einen Anteil des Kraftmaschinendrehmoments durch die Ausrückkupplung 26 zu dem M/G 18 und dann von dem M/G 18 durch den Drehmomentwandler 22 und das Schaltgetriebe 24 zu übertragen. Der M/G 18 kann die Kraftmaschine 14 durch das Bereitstellen zusätzlicher Leistung, um die Welle 30 zu drehen, unterstützen. Dieser Betriebsmodus kann als ein ”Hybridmodus” oder als ein ”elektrisch unterstützter Modus” bezeichnet werden.
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Um das Fahrzeug mit dem M/G 18 als die einzige Leistungsquelle anzutreiben, bleibt die Leistungsströmung dieselbe, mit Ausnahme, dass die Ausrückkupplung 26 die Kraftmaschine 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 isoliert. Die Verbrennung in der Kraftmaschine 14 kann während dieses Zeitraums gesperrt oder anderweitig AUS-geschaltet sein, um Kraftstoff einzusparen. Die Antriebsbatterie 20 überträgt die gespeicherte elektrische Energie durch die Verdrahtung 54 zu der Leistungselektronik 56, die z. B. einen Inverter enthalten kann. Die Leistungselektronik 56 setzt die Gleichspannung von der Batterie 20 in eine Wechselspannung um, die durch den M/G 18 verwendet wird. Die PCU 50 befiehlt der Leistungselektronik 56, die Spannung von der Batterie 20 in eine Wechselspannung umzusetzen, die dem M/G 18 bereitgestellt wird, um der Welle 30 ein positives oder ein negatives Drehmoment bereitzustellen. Dieser Betriebsmodus kann als ein ”ausschließlich elektrischer” Betriebsmodus bezeichnet werden.
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In jedem Betriebsmodus kann der M/G 18 als ein Motor wirken und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 12 bereitstellen. Alternativ kann der M/G 18 als ein Generator wirken und kinetische Energie vom Antriebsstrang 12 in elektrische Energie umsetzen, die in der Batterie 20 gespeichert wird. Der M/G 18 kann z. B. als ein Generator wirken, während die Kraftmaschine 14 Antriebsleistung für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Der M/G 18 kann außerdem während der Zeiträume der Rückgewinnungsbremsung, in denen Rotationsenergie von den sich drehenden Rädern 42 durch das Schaltgetriebe 24 zurück übertragen wird und in elektrische Energie für die Speicherung in der Batterie 20 umgesetzt wird, als ein Generator wirken.
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Es sollte erkannt werden, dass das in 1 veranschaulichte Schema lediglich beispielhaft ist und nicht als einschränkend vorgesehen ist. Es werden andere Konfigurationen betrachtet, die den selektiven Eingriff sowohl einer Kraftmaschine als auch eines Motors verwenden, um durch das Getriebe zu übertragen. Der M/G 18 kann z. B. von der Kurbelwelle 28 versetzt sein, wobei ein zusätzlicher Motor bereitgestellt sein kann, um die Kraftmaschine 14 zu starten, und/oder der M/G 18 kann zwischen dem Drehmomentwandler 22 und dem Schaltgetriebe 24 bereitgestellt sein. Es werden andere Konfigurationen betrachtet, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Es kann gelegentlich erwünscht sein, die zu dem Getriebe übertragene Leistung auf einer relativ niedrigen Größe aufrechtzuerhalten, um sicherzustellen, dass ein minimales Drehmoment zu den Rädern des Fahrzeugs übertragen wird. Während die Kraftmaschine während dieser Zeiträume eingeschaltet ist, kann ein Fahrmotor gesteuert werden, um das zu dem Getriebe übertragene Gesamtdrehmoment zu regeln, um die relativ niedrige Leistungseingabe aufrechtzuerhalten.
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Ein Hybridfahrzeug, wie z. B. das Fahrzeug nach 1, kann in einem ”Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus” arbeiten. Während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus wird die Drehmomentausgabe des M/G 18 oder das Motordrehmoment geregelt und spezifisch gesteuert, um die Eingabe in das Zahnradgetriebe innerhalb des Schaltgetriebes 24 aufrechtzuerhalten. Der Controller 50 kann z. B. in Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet, dass das Fahrzeug bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit kriecht oder dass das Fahrzeug im Leerlauf fährt, im Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus arbeiten. Die Park- oder Leerlaufstellung kann durch einen Gangauswahlsensor (Parkstellung, Rückwärtsgang, Leerlaufstellung, Antriebsstellung) bestimmt werden. Das Kriechen kann durch ein Fehlen einer Fahrpedal- und Bremspedaleingabe angegeben werden, während sich das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit (z. B. kleiner als 5 mph) bewegt. Das Fahren im Leerlauf kann durch eine Pedalfreigabe des Fahrpedals 52 angegeben werden. Diese Situationen sind lediglich dafür beispielhaft, wenn es erwünscht sein kann, die Eingabe in das Schaltgetriebe 24 aufrechtzuerhalten. In diesen Situationen kann das Fahrzeug als im Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus arbeitend charakterisiert werden.
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In diesen beispielhaften Szenarios ist die von der Kraftmaschine 14 erforderliche Ausgabe relativ niedrig, während die Kraftmaschine eingeschaltet ist. Der Betrag der von der Kraftmaschine 14 übertragenen Leistung kann sich während des Fahrens im Leerlauf verringern, z. B. wenn die Kraftmaschine 14 ein Bremsdrehmoment bereitstellt. Der M/G 18 kann gesteuert werden, um das zu dem Schaltgetriebe 24 übertragene Gesamtdrehmoment zu regeln, entweder durch das Bereitstellen zusätzlichen Drehmoments für das Schaltgetriebe 24 oder durch das Umsetzen eines Anteils der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine 14 in elektrische Energie, die in der Batterie 20 gespeichert wird.
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Zusätzlich zu dem M/G 18, der die Leistungsausgabe von der Kraftmaschine 14 ergänzt, kann der Controller 50 außerdem Befehlen, dass die Ausrückkupplung 26 rutscht oder nur teilweise eingerückt ist. Wenn die Ausrückkupplung 26 rutscht, unterscheidet sich die Drehzahl der Welle 28 von der Drehzahl der Welle 30. Dies wird folglich darin umgesetzt, dass weniger als der volle Betrag des durch die Kraftmaschine 14 bereitgestellten Drehmoments zu einem Ort stromabwärts der Ausrückkupplung 26 übertragen wird. Folglich kann das Rutschen der Ausrückkupplung 26 außerdem den Betrag der Leistungseingabe von der Kraftmaschine in das Schaltgetriebe 24 regeln und steuern. Das Rutschen der Ausrückkupplung 26 kann besonders nützlich sein, während das Fahrzeug im Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus arbeitet, um den Betrag der zu den Rädern 42 übertragenen Kraftmaschinenleistung zu begrenzen.
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Wenn die Kupplung während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus rutscht, kann die Dynamik, die die Leistungsausgabe des M/G 18 steuert, durch die Gleichung (1) im Folgenden dargestellt werden: Jmω .m = τclt + τm + τtc, (1) wobei Jm die Trägheit des M/G ist, ωm die Drehzahl des M/G ist, τclt das Kupplungsdrehmoment der Ausrückkupplung 26 ist, τm das Motordrehmoment des M/G 18 ist und τtc der Verlust über dem Drehmomentwandler 22 ist.
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Das Kupplungsdrehmoment τclt stellt den über die Ausrückkupplung 26 an den M/G 18 angelegten Betrag des Drehmoments dar. Der Betrag des zu dem M/G 18 übertragenen Kupplungsdrehmoments hängt von dem Status der Kupplung 28 ab (d. h., ob die Kupplung eingerastet ist oder rutscht). Falls die Kupplung 26 eingerastet ist, ist die Kupplungsdrehmomentkapazität hoch genug, so dass das übertragene Kupplungsdrehmoment gleich dem Betrag des von der Kraftmaschine 14 übertragenen Drehmoments ist, wie durch die Gleichung (2) im Folgenden dargestellt wird: τclt = τe – Jeω .e, (2) wobei τe die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine 14 ist, Je die Trägheit der Kraftmaschine ist und ωe die Drehzahl der Kraftmaschine oder der Kurbelwelle 28 ist. Falls alternativ die Kupplung 26 rutscht, ist das Kupplungsdrehmoment gleich der Kupplungsdrehmomentkapazität, die eine Funktion des Rutschens der Kupplung 26 und des auf die Kupplung 26 ausgeübten Hydraulikdrucks ist, wie durch die Gleichung (3) im Folgenden dargestellt ist: τclt = f(λ, ρ) (3) wobei λ der Betrag des Rutschens der Kupplung ist und der ρ Betrag des auf die Kupplung 26 ausgeübten Hydraulikdrucks ist.
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Der Controller 50 verwendet sowohl das Kupplungsdrehmoment als auch die M/G-Drehzahl, um eine befohlene Drehmomentausgabe des M/G 18 zu erzeugen. Diese befohlene Drehmomentausgabe des M/G 18 regelt während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus das endgültige an den Drehmomentwandler 22 (falls er bereitgestellt ist und nicht durch die Umgehungskupplung 34 umgangen wird) und an den Eingang des Schaltgetriebes 24 gesendete Drehmoment.
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In 2 ist eine derartige Steuerstrategie des M/G 18 während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus weiter ausführlich veranschaulicht. Der Drehzahl-Regelkreis des M/G 18 umfasst eine Kupplungssteuerung, eine Motordrehzahlsteuerung und eine Motordynamik. Es ist ein Rückkopplungsmechanismus implementiert, um Störungen zu filtern und irgendwelche Motordrehzahl-Nachführungsfehler zu entfernen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist die Ausgangsdrehzahl des M/G 18 während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus durch das Motordrehmoment und das Kupplungsdrehmoment gesteuert. Das Motordrehmoment basiert auf einem geschätzten Kupplungsdrehmoment (was als die Kupplungssteuerung gezeigt ist) und einer Motordrehzahlsteuerung. Die komplexe Laplace-Übertragungsfunktion im Frequenzbereich (oder im s-Bereich) der Motordrehzahlsteuerung nach 2 kann durch die Gleichung (4) im Folgenden dargestellt werden: τm(s) = τ est / clt(s) + Gm(s)(ω r / m(s) – ωm(s)), (4) wobei τ est / clt ein geschätztes Kupplungsdrehmoment über der Ausrückkupplung 26 ist, Gm(s) die Übertragungsfunktion im s-Bereich eines Regelungsalgorithmus der Drehzahl ist und ω r / m der Motordrehzahlbefehl ist.
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Bei der Verwendung eines die Gleichung (4) enthalten den Algorithmus ist es wichtig, dass das geschätzte Kupplungsdrehmoment τ est / clt genau ist. Das geschätzte Kupplungsdrehmoment kann durch das Messen des Betrags des auf die Kupplung 26 ausgeübten Hydraulikdrucks, des Betrags des Rutschens der Kupplung 26 und/oder der relativen Drehzahlen der Stäbe 28, 30 über der Kupplung 26 bestimmt werden. Die Sensoren, die das Rutschen, den Druck und die Drehzahlen bestimmen, müssen deshalb genau sein, ein genaues geschätztes Kupplungsdrehmoment bereitzustellen.
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Außerdem sollte die Kommunikation zwischen den verschiedenen Controllern ohne viel Verzögerung erfolgen und sollten die Signalbedingungen nicht schlecht sein (sollten z. B. keine großen Rauschmengen besitzen usw.).
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Falls irgendwelche der Signale, Sensoren, Kommunikationen und anderen Eingaben, auf die oben Bezug genommen worden ist und die verwendet werden, um das geschätzte Kupplungsdrehmoment zu messen, gestört oder ungenau sind, ist eine ”Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors” vorhanden. Ein Beispiel einer Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors ist, wenn es einen Verlust oder eine Störung des Hydraulikdrucksignals für die Ausrückkupplung 26 gibt. Dies würde eine effektive Bestimmung des geschätzten Kupplungsdrehmoments verhindern. Ein weiteres Beispiel ist, falls die detektierten Drehzahlen von Abschnitten der Kupplung außerhalb vorgegebener Bereiche der Werte oder der Nennbetriebsbedingungen arbeiten. Dies sind lediglich Beispiele der Fehlerbedingungen des Kupplungsdrehmomentsensors; es sollte erkannt werden, dass sich die Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors auf irgendeinen Fehler in dem Fahrzeug bezieht, der zu einer ungenauen oder unwirksamen Bestimmung des durch die Kupplung 26 übertragenen Drehmoments führt.
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Steueralgorithmus, der eine ähnliche Motordrehzahl-Steuerleistung während des Vorhandenseins einer Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors erreichen kann, ohne die Notwendigkeit bereitgestellt, das Kupplungsdrehmoment zu schätzen.
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3 veranschaulicht eine Steuerstrategie, die einen Drehzahlbefehl ωm für den M/G 18 basierend auf den Messungen des M/G 18 selbst anstatt auf einem geschätzten Drehmoment über der Ausrückkupplung 26 bereitstellt. Insbesondere ist die Kupplungsdrehmomentschätzung nach 2 entfernt worden. Anstelle der Kupplungssteuerung ist eine Übertragungsfunktion vorhanden, die die Motordrehzahländerung basierend auf der Motordrehzahlmessung berechnet. Mit anderen Worten, es wird eine Änderung der Drehzahl oder eine Beschleunigung des M/G 18 (”ACC-Schätzung”) bei der Motordrehzahlsteuerung bereitgestellt, so dass die Motordrehzahl-Sollausgabe basierend auf den Drehzahlmessungen des Motors berechnet wird. Ein beispielhafter Algorithmus für ein bestimmtes Motordrehmoment τm unter Verwendung der Motordrehzahlsteuerung nach 3 ist im Folgenden in der Gleichung (5) bereitgestellt: τm(s) = KdGc(s)(ω r / m(s) – ωm(s)) + Gm(s)(ω r / m(s) – ωm(s)), (5) wobei Kd ein Ableitungskoeffizient ist und Gc(s) eine Beschleunigungsberechnung des Motors oder des M/G 18 ist. Unter Verwendung dieses Motordrehzahl-Steueralgorithmus modifiziert der Algorithmus das Motordrehmoment in irgendeiner Richtung, um das in das Schaltgetriebe 24 eingegebene Gesamtdrehmoment zu steuern, falls die Motordrehzahl aufgrund einer Eingabe von Drehmoment von der Kraftmaschine 14 von der befohlenen Motordrehzahl abweicht. Falls z. B. von der Kraftmaschine 14 ein Bremsdrehmoment bereitgestellt wird, kann der M/G 18 Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung des Bremsdrehmoments ausgeben, um dem Bremsdrehmoment entgegenzuwirken und das an das Schaltgetriebe 24 gesendete Gesamtdrehmoment zu steuern.
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Wenn die momentane Drehzahl des Motors 18 (ωm) gemessen wird, um die Beschleunigung des Motors zu bestimmen, kann es notwendig sein, zuerst die Drehzahl des Motors zu filtern. Das Leiten der Drehzahlmesswerte des Motors durch Filter kann das Rauschen in den Drehzahlmessungen verringern, um das befohlene Drehmoment des Motors zu glätten. Es kann z. B. ein Tiefpassfilter verwendet werden, um den Hochfrequenzgehalt aus der Drehzahlmessung zu entfernen. Das gefilterte, geglättete Signal kann dann differenziert werden, um die Beschleunigung des Motors zu bestimmen. In einem weiteren Beispiel kann ein schnelles Tiefpassfilter die Motordrehzahlsignale filtern. Das ungefilterte Drehzahlsignal und/oder das gefilterte Drehzahlsignal können dann durch ein langsames Tiefpassfilter hindurchgehen. Das doppelt gefilterte Signal und das einfach gefilterte Signal können als die Schätzung der Beschleunigung der Motordrehzahl verwendet werden. In einem noch weiteren Beispiel können die Motordrehzahlsignale durch ein Leitungsfilter hindurchgehen, um sowohl die Filterung als auch die Ableitung der Drehzahlsignale auszuführen, um bei einer geglätteten Motorbeschleunigung anzukommen.
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Wie oben beschrieben worden ist, ermöglicht die bestimmte Beschleunigung des M/G 18 oder des Motors dem Controller, den Motor basierend auf den Drehzahlmesswerten des Motors selbst zu steuern. In Gebrauch kann das Fahrzeug in einen Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus eintreten, in dem sich das Fahrzeug in der Parkstellung befindet, in der Leerlaufstellung befindet, im Leerlauf fährt oder kriecht. Falls die Kraftmaschine eingeschaltet ist, wird die Ausgabe der Kraftmaschine 14 auf eine relativ niedrige Ausgabe verringert. Das Kraftmaschinenbremsen kann stattfinden, das ein negatives Drehmoment durch den Antriebsstrang 12 bereitstellt. Der Betrag des Kupplungsdrehmoments würde normalerweise den Betrag des befohlenen Motordrehmoments vorschreiben. Falls jedoch die Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors vorhanden ist, kann der Controller 50 den Betrag des von der Kraftmaschine 14 durch die Ausrückkupplung 26 übertragenen Drehmoments nicht richtig bestimmen. Infolge der Unfähigkeit, das Kupplungsdrehmoment richtig zu bestimmen, würde das befohlene Motordrehmoment des M/G 18 behindert werden, falls es auf dem Kupplungsdrehmoment basieren würde. Deshalb wird eine Steuerstrategie unter Verwendung eines Drehzahlsignals des Motors selbst verwendet, die die Notwendigkeit eliminiert, das Kupplungsdrehmoment als eine Eingabe für das befohlene Motordrehmoment zu verwenden. Ein derartiges Beispiel der Verwendung der Motorbeschleunigung, um das Motordrehmoment während des Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus zu steuern, ist durch die obige Gleichung (5) veranschaulicht.
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Beim Fehlen irgendeiner Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors kann es bevorzugt sein, in der Tat das geschätzte Kupplungsdrehmoment zu verwenden, um das Motordrehmoment zu steuern, wie durch das Beispiel in der obigen Gleichung (4) dargestellt ist. Weil bei der Fähigkeit, bei einem geschätzten Kupplungsdrehmoment anzukommen, keine Fehler vorhanden sind, kann der Betrag des von der Kraftmaschine 14 übertragenen Drehmoments genauer gefolgert werden. Wenn jedoch in der Tat eine Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors vorhanden ist, kann es bevorzugt sein, stattdessen die Motorbeschleunigung zu verwenden, um das Motordrehmoment zu steuern, wie durch das obige Beispiel in der Gleichung (5) dargestellt ist. Dies würde ermöglichen, dass die Beschleunigung des Motors (anstatt das Kupplungsdrehmoment) die befohlene Ausgabe des M/G 18 steuert.
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4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Algorithmus 100, der durch den Controller 50 implementiert ist, um die Ausgabe des M/G 18 unter Verwendung der oben umrissenen Steuerstrategien zu steuern. Bei 102 bestimmt der Controller, ob das Fahrzeug in einem Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus arbeitet. Wie oben erklärt worden ist, kann der Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus vorhanden sein, wenn die Eingabe in das Schaltgetriebe 24 z. B. während des Kriechens, des Fahrens im Leerlauf oder dann, wenn sich das Fahrzeug in der Parkstellung oder in der Leerlaufstellung befindet, zu einer Solldrehzahl gesteuert wird. Wenn das Fahrzeug in dem Antriebsstrang-Drehzahlsteuermodus arbeitet, dann bestimmt der Controller bei 104, ob die Schätzung des Kupplungsdrehmoments verfügbar ist. Wenn es keine Fehlerbedingungen des Kupplungsdrehmomentsensors gibt, die die Fähigkeit verhindern würden, das Drehmoment über der Ausrückkupplung 26 zu schätzen, dann ist die Schätzung des Kupplungsdrehmoments verfügbar.
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Falls die Schätzung des Kupplungsdrehmoments in der Tat verfügbar ist, geht der Algorithmus zu 106 weiter, wo der Controller das geschätzte Kupplungsdrehmoment verwendet, um die Ausgabe des M/G 18 z. B. unter Verwendung der Gleichung (4) zu steuern. Falls jedoch die Schätzung des Kupplungsdrehmoments aufgrund einer Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors nicht verfügbar ist, bestimmt der Controller bei 108 die Beschleunigung des M/G. Dies kann durch das Erhalten einer Ableitung einer gefilterten Drehzahl des M/G 18 ausgeführt werden, wie vorher beschrieben worden ist. Bei bekannter Drehzahl und Beschleunigung des M/G 18 kann der Controller bei 110 die Ausgabe des M/G 18 basierend auf der Drehzahl und der Beschleunigung des M/G 18 z. B. unter Verwendung der Gleichung (5) steuern.
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Überall bei der Verwendung des Algorithmus 100 während des Betriebsmodus der Antriebsstrang-Drehzahlsteuerung kann der Algorithmus 100 kontinuierlich die Verfügbarkeit einer genauen Schätzung des Kupplungsdrehmoments aufgrund eines Fehlens irgendwelcher Fehlerbedingungen des Kupplungsdrehmomentsensors prüfen. Wenn die Fehlerbedingungen des Kupplungsdrehmomentsensors entfernt worden sind oder anderweitig fehlen, kann der Controller zum Schritt 106 weitergehen, so dass die Schätzung des Kupplungsdrehmoments verwendet wird, um die Ausgabe des M/G 18 zu steuern. Dies ermöglicht es dem Controller, den M/G 18 basierend auf dem Drehmoment durch die Kupplung 26 effizienter zu steuern, wenn die Bestimmung des Kupplungsdrehmoments verfügbar ist. Wann immer die Bestimmung des Kupplungsdrehmoments aufgrund eines Vorhandenseins einer Fehlerbedingung des Kupplungsdrehmomentsensors nicht verfügbar ist, steuert der Controller den M/G 18 basierend auf der Beschleunigung des M/G 18.
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Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, einen Controller oder einen Computer lieferbar/durch eine Verarbeitungsvorrichtung, einen Controller oder einen Computer implementiert sein, die irgendeine vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit enthalten können. Ähnlich können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch einen Controller oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert sein, einschließlich Informationen, die in nicht beschreibbaren Speichermedien, wie z. B. ROM-Vorrichtungen, gespeichert sind, und Informationen, die in beschreibbaren Speichermedien, wie z. B. Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen oder optischen Medien, wandelbar gespeichert sind, aber nicht eingeschränkt darauf. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können außerdem in einem ausführbaren Software-Objekt implementiert sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als ganzes oder teilweise unter Verwendung von geeigneten Hardware-Komponenten, wie z. B. anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs), Zustandsmaschinen, Controllern und anderen Hardware-Komponenten oder -Vorrichtungen oder einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten, verkörpert sein.
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Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist nicht vorgesehen, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die durch die Ansprüche eingeschlossen sind. Die in der Beschreibung verwendeten Wörter sind Wörter der Beschreibung anstatt der Einschränkung, wobei es selbstverständlich ist, das verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorher beschrieben worden ist, können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht sein können. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, wie sie gegenüber anderen Ausführungsformen oder den Implementierungen des Standes der Technik bezüglich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften Vorteile bereitstellen oder bevorzugt sind, erkennen die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet, das ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften beeinträchtigt sein können, um die Sollattribute des Gesamtsystems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können die Kosten, die Festigkeit, die Haltbarkeit, die Gesamtkosten während der Lebensdauer, die Marktfähigkeit, das Aussehen, die Verpackung, die Größe, die Wartbarkeit, das Gewicht, die Herstellbarkeit, die Leichtigkeit des Zusammenbaus usw. enthalten, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Als solche befinden sich die Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger erwünscht als andere Ausführungsformen oder die Implementierungen des Standes der Technik beschrieben worden sind, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für spezielle Anwendungen erwünscht sein.
