DE102023118327A1

DE102023118327A1 - Verwaltung von klappern und schleifen in elektrifizierten antriebssträngen mit mehreren motoren und mehreren achsen

Info

Publication number: DE102023118327A1
Application number: DE102023118327.3A
Authority: DE
Inventors: Maruthi Ravichandran; Bhavesh Paradkar; Rajit Johri; Naginder Gogna; Mary Catherine Farmer; Shunsuke Okubo
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2023-07-11
Publication date: 2024-01-18
Also published as: CN117400709A; US20230241983A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für ein Antriebsstrangsystem bereitgestellt, die Folgendes umfassen: eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse; eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, der Vorderachse und der Hinterachse als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr zu befehlen, nacheinander Spielzonen zu kreuzen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 28. Januar 2022 eingereichten indischen Patentanmeldung Nr. 202241004895. Der gesamte Inhalt der vorstehend angeführten Patentanmeldung ist hiermit durch Bezugnahme für sämtliche Zwecke aufgenommen.
Gebiet
Der vorliegende Gegenstand betrifft ein System und ein Verfahren zur Verwaltung von Klappern und Schleifen in einem elektrifizierten Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit mehreren Motoren und mehreren Achsen, insbesondere eines Elektrofahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik
Im Allgemeinen ist ein Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, mit Antriebsachsen des Fahrzeugs verbunden. In einem Beispiel ist das Antriebsstrangsystem über eine Verzahnung mit Antriebsachsen des Fahrzeugs verbunden. Das Antriebsstrangsystem wird verwendet, um Drehmoment auf Räder des Fahrzeugs zu übertragen. Während des Betriebs können die Antriebsstrangsysteme, zum Beispiel Antriebsstränge von Elektrofahrzeugen, durch Getriebespiel und Nachgiebigkeit beeinflusst werden, was die Drehmomentübertragung auf die Räder schwierig macht. Das Getriebespiel oder das Spiel kann aufgrund eines Freiraums oder eines Spielraums zwischen zusammenpassenden Teilen verursacht werden. In dem Antriebsstrangsystem tritt das Getriebespiel aufgrund eines Freiraums zwischen den sich drehenden Antriebsstrangkomponenten auf, wie etwa Zähnen von Zahnrädern, die in einem Getriebe des Fahrzeugs vorhanden sind. Im Allgemeinen tragen Herstellungstoleranzen, Lagerabmessungen, thermische Überlegungen und andere praktische Überlegungen zum Getriebespiel bei. Andere Gründe bestehen darin, Platz für Schmiermittel zu lassen, Reibung in den Zahnrädern zu reduzieren und/oder Metallausdehnung zu ermöglichen. Die Nachgiebigkeit kann aufgrund der Flexibilität der sich drehenden Antriebsstrangkomponenten, wie etwa der Flexibilität von Halbwellen, auftreten.
Kurzdarstellung
In einem Beispiel kann, wenn eine stufenweise Erhöhung des Drehmoments oder eine stufenweise Verringerung des Drehmoments durch den Aktor als Reaktion darauf angewendet wird, dass der Fahrer auf das Gaspedal drückt oder das Gaspedal freigibt, das Getriebespiel schnell durchlaufen werden. Ein derartiges schnelles Durchlaufen des Getriebespiels kann zu dem Phänomen von Klappern und Schleifen führen. Insbesondere bezieht sich Klappern (z. B. auch als Shunt bezeichnet) auf die Wahrnehmung der Zähne von Zahnrädern, die bei einer Berührung nach dem Kreuzen der Spielzone oder des Nulldrehmomentpunkts verursacht wird. Schleifen bezieht sich auf die Schwingungen, die durch das periodische Verdrehen und Entdrehen der Wellen, z. B. Halbwellen, verursacht werden. Schleifschwingungen können in den Antriebsstrangsystemen selbst während der Szenarien stattfinden, in denen das Getriebespiel nicht durchlaufen wird. Das Klappern ist unangenehm und manifestiert sich als hörbares Geräusch in einem Frequenzbereich von 1 Kilohertz (kHz) bis 5 kHz. Das Schleifen manifestiert sich als Rucken in Fahrzeuglängsrichtung in einem Frequenzbereich von 1 Hz bis 15 Hz.
Andere Versuche, Klappern aufgrund von Getriebespiel anzugehen, beinhalten Drehmomentformung durch die Spielzone. Rüssel und Kotwicki lehren im US-Patent Nr. 62666597 ein System und ein Verfahren zur Durchquerung der Spielzone basierend auf einer Drehzahlverhältnisschätzung über einem Drehmomentwandler. In der Nähe der Spielzone kann das Motordrehmoment mit einer vorbestimmten Rate eingestellt werden, bis das System die Spielzone durchläuft. Das auf diese Weise beim Durchlaufen der Spielzone verlangsamte Motordrehmoment minimiert Klappern, indem die Zahnradzähne sanft in Kontakt gebracht werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel ist die Drehmomentformung zum Minimieren von Klappern in Fahrzeugen mit zwei Motoren mit getrennten Antriebssträngen besonders herausfordernd. Ein derartiger Antriebsstrang beinhaltet einen elektrischen 2-Motoren-Antriebsstrang, wie etwa einen elektrischen 2-P4-Antriebsstrang (2-P4-BEV), wobei ein vorderer Motor an einer Vorderachse bereitgestellt ist und ein hinterer Motor an einer Hinterachse bereitgestellt ist. In einigen Beispielen wirken sich während des Betriebs eines 2-P4-BEV-Antriebsstrangs unterschiedliche Beträge des Getriebespiels auf den hinteren Motor im Vergleich zu dem vorderen Motor aus. In einigen Beispielen ist eine der zwei Achsen (Vorder- oder Hinterachse) mit einer Radendentrennnabe (WED-Nabe, wheel-end disconnect - WED) ausgestattet, was zu einem größeren Getriebespiel führen kann. Darüber hinaus können unterschiedliche Beträge der Nachgiebigkeit in den hinteren Halbwellen im Vergleich zu den vorderen Halbwellen, in einigen Beispielen aufgrund von Herstellungsschwankungen zwischen den Teilen oder aufgrund von Unterschieden in den Spezifikationen und/oder Komponenten der Hinterachse im Vergleich zu der Vorderachse, zum Klappern und Schleifen beitragen. Ferner können bei Konfigurationen von Elektrofahrzeugen mit 2 Motoren CAN-Kommunikationsverzögerungen zwischen dem hinteren Motorsteuermodul oder dem primären Antriebssteuermodul (PDCM - primary drive control module) und dem vorderen Motorsteuermodul oder dem sekundären Antriebssteuermodul (secondary drive control module- SDCM) zu Klappern und Schleifen beitragen.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System für ein Antriebsstrangsystem angegangen werden, das Folgendes umfasst: eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse; eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, der Vorderachse und der Hinterachse als Reaktion auf eine Fahrzeugraddrehmomentumkehr zu befehlen, nacheinander Spielzonen zu kreuzen. Auf diese Weise werden basierend auf der koordinierenden Drehmomentformung für einen ersten Motor und einen zweiten Motor das Phänomenen von Klappern und Schleifen auf akzeptable Niveaus reduziert.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben wird. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile beheben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs für ein beispielhaftes Elektrofahrzeug.
2 ist ein Blockdiagramm eines koordinierten Drehmomentformungssteuersystems.
3 ist ein Ablaufplan, das eine beispielhafte Steuerroutine für das koordinierte Drehmomentformungssteuersystem veranschaulicht.
4 ist ein Ablaufplan, das eine zweite beispielhafte Steuerroutine für das koordinierte Drehmomentformungssteuersystem veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufplan, das eine dritte beispielhafte Steuerroutine für das koordinierte Drehmomentformungssteuersystem veranschaulicht.
6 ist ein Ablaufplan, das vierte beispielhafte Steuerroutine für das koordinierte Drehmomentformungssteuersystem veranschaulicht.
7 ist ein Ablaufplan, das eine fünfte beispielhafte Steuerroutine für das koordinierte Drehmomentformungssteuersystem veranschaulicht.
8 ist ein Zeitdiagramm, das einen beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
9 ist ein Zeitdiagramm, das einen zweiten beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
10 ist ein Zeitdiagramm, das einen dritten beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
11 ist ein Zeitdiagramm, das einen vierten beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
12 ist ein Zeitdiagramm, das einen fünften beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
13 ist ein Zeitdiagramm, das einen sechsten beispielhaften prophetischen Betrieb des koordinierten Drehmomentformungssteuersystems zur Verwaltung von Klappern und Schleifen veranschaulicht.
14 ist eine beispielhafte Veranschaulichung eines vorgeschlagenen Verhaltens für ein koordiniertes Drehmomentformungssteuersystem.
15 ist eine zweite beispielhafte Veranschaulichung eines vorgeschlagenen Verhaltens für ein koordiniertes Drehmomentformungssteuersystem.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren für einen elektrifizierten Antriebsstrang mit mehreren Motoren und mehreren Achsen eines Fahrzeugs, insbesondere zum Erhöhen der Fahrbarkeit. Die gemeinsame Nomenklatur für Antriebsstrangarchitektur von Batterieelektrofahrzeugen bezeichnet mögliche Positionen eines Elektromotors. Eine derartige Architektur ist eine 2-P4-Anordnung, die eine Vierradantriebsfähigkeit ermöglicht, bei der ein Elektromotor an jeder Achse des Fahrzeugs platziert ist. Eine beispielhafte schematische Darstellung eines elektrischen 2-P4-Antriebsstrangs für ein Fahrzeug ist in 1 gegeben. Um potenzielles Klappern und das Schleifen während einer Drehmomentumkehr zu verwalten, kann eine koordinierte Drehmomentformungssteuerstrategie verwendet werden, die über ein primäres Antriebssteuermodul (PDCM) und ein sekundäres Antriebssteuermodul (SDCM) verteilt ist. Ein derartiges System ist in 2. veranschaulicht. 3 ist ein Ablaufplan einer ersten Steuerroutine 300 zum Betreiben des in 1 und 2 beschriebenen Systems. 4 ist ein Ablaufplan einer zweiten Steuerroutine 400 zum Betreiben des in 1 und 2 beschriebenen Systems. 5 ist ein Ablaufplan einer dritten Steuerroutine 500 zum Betreiben des in 1 und 2 beschriebenen Systems und kann als eine Unterroutine von 4 umgesetzt sein. 6 ist ein Ablaufplan einer Steuerroutine 600 zum Betreiben des in 1 und 2 beschriebenen Systems und kann zusätzlich oder alternativ als eine Unterroutine von 4 umgesetzt sein. 7 ist ein Ablaufplan einer Steuerroutine 700 zum Betreiben des in 1 und 2 beschriebenen Systems und kann zusätzlich oder alternativ als eine Unterroutine von 4 umgesetzt sein. Die 8, 9, 10, 11, 12 und 13 sind Zeitdiagramme von prophetischen Beispielen für den Betrieb einer oder mehrerer der Steuerroutinen für ein koordiniertes Drehmomentformungssteuersystem, wie in dieser Schrift beschrieben. 14 veranschaulicht eine beispielhafte Drehmomentformung während einer Pedalbetätigung gemäß den in dieser Schrift beschriebenen Systemen und Verfahren. 15 veranschaulicht ein Beispiel für ein vorgeschlagenes Spieldurchquerungsverhalten für einen ersten und einen zweiten Motor gemäß einer Umsetzung der in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Verfahren.
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Antriebsstrangs 100 für ein Elektrofahrzeug. Der Antriebsstrang 100 ist mit einer ersten Antriebsmaschine (z. B. einer elektrischen Maschine mit Antriebskraft) oder einem Elektromotor 102 zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse 104 und einer zweiten Antriebsmaschine (z. B. einer elektrischen Maschine mit Antriebskraft) oder einem Elektromotor 106 zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse 108 gezeigt. In einem Beispiel sind die Vorderachse 104 und die Hinterachse 108 getrennt. Mit anderen Worten führt der Elektromotor 102 der Hinterachse 108 kein Drehmoment zu und führt der Elektromotor 106 der Vorderachse 104 kein Drehmoment zu. Die Elektromotoren 102, 106 werden über die Steuerung 12 gesteuert. In einem Beispiel sind die Elektromotor 102, 106 unabhängig. Zum Beispiel können die Elektromotoren 102, 106 ein unabhängig gesteuertes Drehmoment und/oder eine unabhängig gesteuerte Leistung und/oder unabhängig gesteuerte Drehzahl aufweisen. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren 16, die in 1 gezeigt sind. Des Weiteren setzt die Steuerung 12 die in 1 gezeigten Aktoren 81 ein, um den Betrieb des Antriebsstrangs basierend auf den empfangenen Signalen und von in einem Speicher der Steuerung 12 gespeicherten Anweisungen einzustellen.
Der Antriebsstrang 100 beinhaltet ferner Vorderräder 110 und Hinterräder 112. In diesem Beispiel können die Vorderräder 110 und/oder Hinterräder 112 über Elektromotoren 102, 106 angetrieben werden. Die Hinterachse 108 ist an den Elektromotor 106 gekoppelt. Der Elektromotor 106 ist in die Hinterachse 108 integriert gezeigt. Die Vorderachse 104 ist an den Elektromotor 102 gekoppelt. Der Elektromotor 102 ist in die Vorderachse 104 integriert gezeigt. Der Elektromotor 102 beinhaltet einen Stator 130 und der Elektromotor 106 beinhaltet einen Stator 132. Die Elektromotoren 102, 106 können elektrische Leistung von der Leistungselektronikbaugruppe 114 und der Batterie 116 empfangen. In einem Beispiel kann die Batterie 116 eine 300-Volt-Batterie sein. Der Elektromotor 102 kann über vordere Halbwellen 122 an das Vorderachsgetriebe 118 gekoppelt sein. Die Vorderräder 110 können über Vorderradwellen 126 an das Vorderachsgetriebe 118 gekoppelt sein. Der Elektromotor 106 kann über hintere Halbwellen 124 an das Hinterachsgetriebe 120 gekoppelt sein. Die Hinterräder 112 können über Hinterradwellen 128 an das Hinterachsgetriebe 120 gekoppelt sein.
Ein Steuersystem 14 kann mit einem oder mehreren von dem Elektromotor 102, dem Vorderachsgetriebe 118, dem Elektromotor 106 und dem Hinterachsgetriebe 120 kommunizieren. Das Steuersystem 14 kann von einem oder mehreren Elektromotor 102, Vorderachsgetriebe 118, Elektromotor 106 und Hinterachsgetriebe 120 sensorische Rückkopplungsinformationen empfangen. Beispielhafte Sensoren können Drehzahlen des vorderen und hinteren Motors, Drehmoment des vorderen und hinteren Motors, Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder und Parameter der Vorder- und Hinterachse detektieren. Ferner kann das Steuersystem 14 einem oder mehreren von dem Elektromotor 102, dem Vorderachsgetriebe 118, dem Elektromotor 106 und dem Hinterachsgetriebe 120 Steuersignale als Reaktion auf die sensorischen Rückkopplungsinformationen senden. Das Steuersystem 14 kann eine Angabe einer von einem Bediener angeforderten Ausgabe (z. B. Drehmomenterhöhung, -verringerung) des Antriebsstrangsystems von einem menschlichen Bediener oder einer autonomen Steuerung empfangen.
Die Steuerung 12 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. In einigen Beispielen kann die Steuerung 12 eine einzige Steuerung des Fahrzeugs sein. Die Steuerung 12 ist als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 2, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 4, Festwertspeicher 6 (z. b. nicht transitorischen Speicher) für ausführbare Programme (z. B. ausführbare Anweisungen) und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als nicht transitorischer Festwertspeicherchip gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 8, Keep-Alive-Speicher 9 und einen Datenbus einschließt. Die Steuerung 12 kann eine Schnittstelle 10 beinhalten. Die Schnittstelle 10 kann eine Vielfalt von Schnittstellen beinhalten, zum Beispiel eine oder mehrere Schnittstellen für Benutzer. Die Schnittstelle 10 kann Datenausgabevorrichtungen beinhalten. Die Schnittstelle 10 kann die Kommunikation des nachstehend beschriebenen Systems 200 mit verschiedenen Kommunikations- und elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. In einem Beispiel kann die Schnittstelle 10 drahtlose Kommunikation zwischen dem System 200 und einer oder mehreren anderen Rechenvorrichtungen (nicht gezeigt) ermöglichen.
Bei einem Elektrofahrzeug kann es im Allgemeinen zu unerwünschten Ereignisses mit Klappern und Schleifen kommen. Klappern kann durch mechanische Kopplungen innerhalb des Antriebsstrangs des Fahrzeugs während Pedalbetätigungen, Pedalfreigaben oder Bremsanwendungen verursacht werden. In einem Beispiel können relevante Kopplungen Kopplungen zwischen dem Vorderachsgetriebe 118 der Vorderachse 104 und den Vorderrädern 110 und Kopplungen zwischen dem Hinterachsgetriebe 120 der Hinterachse 108 und den Hinterrädern 112 beinhalten. Wenn das Drehmoment in dem Antriebsstrang 100 umgekehrt wird, führt Spiel dazu, dass sich die mechanischen Verbindungen in dem Antriebsstrang trennen und dann wieder in die entgegengesetzte Richtung eingreifen. Dies wird als Spielkreuzen bezeichnet. Wenn diese Durchquerung des Spielkreuzens zu schnell oder abrupt erfolgt, kann es zu einer Störung im Sinne von Geräusch, Vibration und Rauhigkeit (noise vibration harshness - NVH) kommen, wenn die Kopplungen wieder in Eingriff treten. Spiel kann sich auf einen Freiraum oder Totgang in einem Mechanismus beziehen, der durch Lücken zwischen den zusammenpassenden Teilen verursacht wird. Schleifen bezieht sich auf die Schwingungen, die durch das periodische Verdrehen und Entdrehen der Wellen verursacht werden. In einem Beispiel können relevante Wellen vordere Halbwellen 122 zwischen dem Vorderachsgetriebe 118 und dem Elektromotor 102, hintere Halbwellen 124 zwischen dem Hinterachsgetriebe 120 und dem Elektromotor 106, Vorderradwellen 126 zwischen den Vorderrädern 110 und der Vorderachsgetriebe 118 und Hinterradwellen 128 zwischen den Hinterrädern 112 und dem Hinterachsgetriebe 120 beinhalten. Schleifschwingungen können in den Antriebsstrangsystemen selbst während Szenarien auftreten, in denen das Getriebespiel nicht durchlaufen wird. Das Klappern manifestiert sich als hörbares Geräusch und das Schleifen manifestiert sich als Rucken in Fahrzeuglängsrichtung.
Um Ereignisse von Klappern und Schleifen in einem elektrischen Antriebsstrang mit mehreren Motoren und mehreren Achsen zu verwalten, kann eine Steuerung dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr der Vorderachse und der Hinterachse zu befehlen, das Spiel nacheinander zu kreuzen, und ein Spiel einer Achse unter Verwendung der Antriebsmaschine der anderen Achse (z. B. des Elektromotors) zu kompensieren. Als ein Beispiel kann die Antriebsmaschine der anderen Achse einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer überschreiten, um das Spielkreuzen zu kompensieren. Als ein Beispiel findet die Drehmomentumkehr von negativem Drehmoment zu positivem Drehmoment in Bezug auf eine Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs statt, wobei vorwärts durch die Richtung definiert ist, in die ein Fahrer gewandt ist, wenn er in einem Fahrersitz sitzt. 2 zeigt ein System 200, das Module zur Hinterachsen- und Vorderachsenspielzustandsschätzung, Tiefpassfilter für das Fahrerbedarfsdrehmoment, Raddrehmomentformung und Raddrehmomentverteilung und Motordrehmomentformung und Motordrehmomentformung während Spielkreuzen beinhaltet. In 2 bezieht sich Mtr1 auf einen ersten Motor, der an eine erste Achse (vorne oder hinten) gekoppelt ist, und bezieht sich Mtr2 auf einen zweiten Motor, der an eine zweite Achse (vorne oder hinten) gekoppelt ist. Das System 200 kann eine Steuereinheit, wie etwa die Steuerung 12, mit einer Verarbeitungsressource sein. Die Verarbeitungsressource kann Mikroprozessoren, Mikrocomputer, Mikrosteuerungen, digitale Signalprozessoren, zentrale Verarbeitungseinheiten, Zustandsmaschinen, Logikschaltungen und/oder beliebige andere Vorrichtungen, die basierend auf computerlesbaren Anweisungen Signale und Daten verändern, beinhalten (z. B. Mikroprozessoreinheit 2 in 1). Die in dem System 200 veranschaulichte koordinierte Drehmomentformungssteuerstrategie kann über ein primäres Antriebssteuermodul (PDCM) 216 und ein sekundäres Antriebssteuermodul (SDCM) 218 verteilt sein. In einem Beispiel können die Strategieblöcke 1-7 in dem PDCM 216 angewendet werden und können die Strategieblöcke 8-9 in dem SDCM 218 angewendet werden. Vorgänge, die durch CAN-Verzögerungen beeinflusst werden können, sind durch gestrichelte Linien angegeben.
In einem Beispiel können Daten, wie etwa diejenigen, die sich auf eine durch das System 200 durchgeführte Analyse beziehen, in einer an das System gekoppelten Speichervorrichtung gespeichert werden. Die Speichervorrichtung kann ein beliebiges nicht transitorisches computerlesbares Medium beinhalten, zum Beispiel flüchtigen Speicher wie etwa statischen Direktzugriffsspeicher (static random access memory - SRAM) und dynamischen Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) und/oder nicht flüchtigen Speicher, wie etwa Festwertspeicher (read-only memory - ROM), löschbarer programmierbarer ROM, Flash-Speicher, Festplatten, optische Platten und Magnetbänder (z. B. Festwertspeicher 6 in 1). Die Speichervorrichtung kann Aktivitätsdaten speichern.
In einem Beispiel steht das System 200 in Kommunikation mit der Schnittstelle 10 (in dem Steuersystem 14 in 1 gezeigt). Die Schnittstelle 10 kann die Kommunikation des Systems 200 mit verschiedenen Kommunikations- und elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. Bei der Schätzung des Hinterachsen- und Vorderachsenspielzustands wird der Zustand des Spiels, z. B. vor dem Spiel, während des Spiels oder nach dem Spiel, sowohl für die erste als auch die zweite Achse (Vorderachse und Hinterachse) bestimmt, indem die Wellenversetzungsdrehzahl und die Wellenverdrehung berechnet werden. Die Eingaben in die Bestimmungsberechnungen des Hinterachsenspielzustandsschätzers sind: Drehzahl des hinteren Motors, Drehmoment des hinteren Motors, Drehzahlen der Hinterräder und Parameter der Hinterachse. Die Eingaben in die Bestimmungsberechnungen des Vorderachsenspielzustandsschätzers sind: Drehzahl des vorderen Motors, Drehmoment des vorderen Motors, Drehzahlen der Vorderräder und Parameter der Vorderachse. Beispiele für die Parametereingabe für die Vorder- und/oder Hinterachse beinhalten Steifigkeit, Trägheit, Dämpfung und so weiter. In einem Beispiel können die Berechnungen ausgeführt werden, ein Kalman-Filter kann angewendet werden, um den Zustand des Spiels zu schätzen.
Bei 202 wird eine ungeformte Fahrerraddrehmomentanforderung empfangen. Bei 204 wird die Raddrehmomentanforderung durch ein Tiefpassfilter modifiziert (z. B. Strategieblock 1). Das Tiefpassfilter ist dazu gedacht, abrupte Änderungen des Raddrehmomentbedarfs zu verhindern, insbesondere während Szenarien, die abrupte und wiederholte Änderungen der Gaspedalposition durch den Fahrer beinhalten. Zum Beispiel kann eine Tiefpassfilterung in Szenarien, die niedrige Fahrzeuggeschwindigkeiten und Pedalbetätigung beinhalten, unnötige Änderungen des Vorzeichens des Drehmomentbedarfs minimieren und daher unerwünschtes Spielkreuzen minimieren.
Bei 206 formt das System die tiefpassgefilterte Raddrehmomentanforderung (z. B. Strategieblock 2). Bei der Raddrehmomentformung generiert das System eine geformte, z. B. ratenbegrenzte, Version des gefilterten Fahrerbedarfs als Reaktion auf die Pedalbetätigungen und Pedalfreigaben des Fahrers. Diese Formungs-/Ratenbegrenzung berücksichtigt Folgendes: die Dringlichkeit der Pedalbetätigung/-freigabe und Schleiffrequenzen der Hinterachse und der Vorderachse. In einer Ausführungsform berechnet das vorgeschlagene System eine Frequenz f_shuffle,min, die durch Folgendes gegeben ist: $f_{shuffle,min} = min (f_{shuffle,rear}, f_{shuffle,front}),$
wobei f_shuffle,rear und f_{shuffle,front} die Schleiffrequenzen der Hinter- bzw. Vorderachse sind. Typischerweise werden diese Frequenzen aus Fahrzeugtests und/oder CAE-Modellen erlangt. Unter Verwendung dieses f_shuffle,min berechnet das vorgeschlagene System wie folgt eine Anstiegsrate rr_shpd,wtq für den geformten Raddrehmomentbefehl: $r r_{shpd,wtq} = g \times \frac{T q_{whl,dd,curr} - T q_{whl,dd,init}}{T_{shuffle,min}},$
wobei: (a) $T_{shuffle,min} = \frac{1}{f_{shuffle,min}},$
(b) Tq_whl,dd,curr der aktuelle Wert des gefilterten Fahrerbedarfsdrehmoments ist; (c) Tq_whl,dd,init der Anfangswert des gefilterten Fahrerbedarfsdrehmoments vor dem Beginn der Formung ist; und (d) g eine kalibrierbare Verstärkung ist, die in Abhängigkeit von der Änderung des Fahrerbedarfs geplant wird, z. B. $g = g (T q_{whl,dd,curr} - T q_{whl,dd,init}) .$
Diese Verstärkung g(·) ist dazu gedacht, die Anstiegsrate basierend auf der Dringlichkeit der Pedalbetätigung/Pedalfreigabe zu erhöhen oder zu verringern, z. B., wenn die Größenordnung von Tq_whl,dd,curr - Tq_whl,dd,init groß ist, g groß ausgewählt wird, und wenn die Größenordnung von Tq_whl,dd,curr - Tq_whl,dd,init klein ist, g klein ausgewählt ist.
Bei 208 wird die gefilterte Raddrehmomentanforderung basierend auf einer gewünschten Vorne-Hinten-Aufteilung des Fahrerbedarfs auf den vorderen Motor und den hinteren Motor verteilt (z. B. Strategieblock 3). Die Vorne-Hinten-Aufteilung kann während der Spieldurchquerung anders zugewiesen werden als vor und/oder nach der Spieldurchquerung. Eingaben zum Bestimmen der Vorne-Hinten-Aufteilung der Fahrerbedarfsdrehmomentanforderung beinhalten den ersten Motorspielzustand und den zweiten Motorspielzustand. Bei 210 werden das Drehmoment des vorderen und hinteren Motors derart geformt, dass jede Achse nacheinander in das Spiel eintritt. In dem Beispiel bringt das geformte Drehmoment des ersten Motors (z. B. Strategieblock 4) die erste Achse durch das Spiel, gefolgt von dem geformten Drehmoment des zweiten Motors (z. B. Strategieblock 5), um die zweite Achse durch das Spiel zu bringen. Die erste Achse durch das Spiel kann die Vorderachse oder die Hinterachse sein und der kompensierende Motor kann der Motor der anderen Achse sein. Während einer ersten Bedingung kann zuerst die Vorderachse eine Spielzone kreuzen. Während einer zweiten Bedingung kann zuerst die Hinterachse eine Spielzone kreuzen. In einem Beispiel kann die Achse, der ein größerer Teil des Fahrerbedarfs zugewiesen ist, so priorisiert werden, dass sie zuerst in das Spiel eintritt. In anderen Beispielen können Betriebsbedingungen oder Systemspezifikationen, wie etwa die Motordrehmomentkapazität, die Sequenz des Spielkreuzens beeinflussen. Die Strategie beinhaltet die Summierung der Antriebsdrehmomente in der Raddomäne gleich dem geformten Raddrehmomentbedarf. Wenn eine der Achsen das Spiel durchläuft, erhöht sich die Anstiegsrate des Motors der anderen Achse für eine Dauer über den Drehmomentbefehl, um das Spielkreuzen zu kompensieren. Dem kompensierenden Motor kann ermöglicht werden, für eine gesteuerte Dauer (z. B. kurz) seine Zuweisung des Fahrerbedarfs zum Bereitstellen von Drehmoment während des Spielkreuzens der anderen Achse zu überschreiten. Da Vorder- und Hinterachse nacheinander kreuzen, kann eine Drehmomentstörung während der Spieldurchquerung reduziert werden, indem das Spiel einer Achse unter Verwendung des Motors der anderen Achse kompensiert wird. Zum Beispiel kann der Motor der Achse, die dazu bestimmt ist, das Spiel als Zweites zu kreuzen, während einer Pedalbetätigung eine kurze Drehmomenterhöhung bereitstellen, ohne das Spiel zu kreuzen, um ein kompensierendes Drehmoment bereitzustellen, um das Spielkreuzen der ersten Achse zu unterstützen. Nachdem die erste Achse das Spiel durchlaufen hat, nimmt das Drehmoment des ersten Motors zu, während sich das Drehmoment des zweiten Motors verlangsamt, um die zweite Achse sanft durch das Spiel zu bringen.
Bei 212 beinhaltet das System, dass jeder Achse eine Zieldrehzahl für das Spielkreuzen zugewiesen wird. Als ein Beispiel kann die Drehmomentänderungsrate für die Achse, die zuerst durchquert, größer (z. B. schneller) als die Drehmomentänderungsrate der Achse sein, die die Spielzone als Zweites durchquert. Auf diese Weise kann eine auf den Fahrer reagierende Beschleunigung mit minimaler Verzögerung bereitgestellt werden. Das Motordrehmoment wird so geformt, dass es der Zieldrehzahl folgt. Die Kalibrierungen der Zieldrehzahlen berücksichtigen die Dringlichkeit des Fahrers, die Pedalbetätigung oder Pedalfreigabe (z. B. Flags), die Anforderung, dass jede Achse das Spiel nacheinander kreuzt. In einer Ausführungsform kann der geformte Motordrehmomentbefehl während des Spielkreuzens wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} M T q_{in-lash,shpd} \\ = k_{ff} \times S p e e d_{Target} + k_{fb} \times (S p e e d_{Target} - S p e e d_{Measured}), \end{array}$
wobei k_ff und k_fb die Vorwärtskopplungs- bzw. Rückkopplungssteuerverstärkungen sind. In anderen Ausführungsformen könnte der geformte Drehmomentbefehl durch prädiktive Steuerschemata, wie etwa modellprädiktive Steuerung (MPC) oder Referenzregler (RG) und so weiter, generiert werden.
Bei 214 wendet jeder einzelne Motor ein Dämpfungsdrehmoment an, das in einigen Ausführungsformen unter Verwendung eines Lead-Lag-Kompensators oder eines Lead-Kompensators berechnet werden könnte, wie in US-Patent 9446757B2 bzw. US-Patentanmeldung US 16/521,885 beschrieben. Als ein Beispiel kann das Dämpfungsdrehmoment unter Verwendung einer Dämpfungsfunktion basierend auf einer Differenz zwischen einer gemessenen Motordrehzahl und einer gewünschten Motordrehzahl eingestellt werden, einschließlich eines Filters in einer Vorwärtsschleife, um die Dämpfung auf innerhalb eines vordefinierten Bereichs zu beschränken. Der Lead-Lag-Kompensator kann eine Rückkopplungsschleife beinhalten, um eine Motordrehmomenteinstellung zu generieren, die von dem gewünschten Motordrehmoment subtrahiert werden kann, um ein befohlenes Motordrehmoment zu berechnen. Die Eingaben in diese Kompensatoren sind die Antriebsstrangparameter (z. B. Wellensteifigkeit, Motorträgheit usw.), die Raddrehzahlen und die Motordrehzahlen. In anderen Ausführungsformen könnte das Dämpfungsdrehmoment durch prädiktive Steuerungen, wie etwa MPC oder RG, berechnet werden. Der erste Motor kreuzt das Spiel mit der bestimmten Drehzahlsteuerung während des Spiels (z. B. Strategieblock 6) und aktiver Dämpfung (z. B. Strategieblock 7). Dann kreuzt der zweite Motor das Spiel mit der bestimmten Drehzahlsteuerung während des Spiels (z. B. Strategieblock 8) und aktiver Dämpfung (z. B. Strategieblock 9), die durch den ersten Motor kompensiert wird.
Bei 220 werden Befehle für geformte Motordrehmomentbefehle für aufeinanderfolgende Spieldurchquerungen an der Vorder- und Hinterachse unter Verwendung von Rückkopplung von separaten, unabhängigen Steuerungen für den ersten und zweiten Motor angewendet. In einem Beispielsteuert die erste Steuerung 222 eine Drehzahl der Spieldurchquerung für die erste Achse (z. B. der Vorder- oder Hinterachse) unter Verwendung von Rückkopplungssteuerung von einem oder mehreren Sensoren 224 des ersten Motors (z. B. Drehzahlsensoren, Drehmomentsensoren). Eine zweite Steuerung 228 steuert die Drehzahl der Spieldurchquerung für die zweite Achse (z. B. Vorder- oder Hinterachse) unter Verwendung von Rückkopplungssteuerung von einem oder mehreren Sensoren 230 des zweiten Motors. Der elektrische Strom 226, 232 kann als Reaktion auf eine Schwellenänderungsrate der Motordrehzahl durch die Spieldurchquerung eingestellt (z. B. höher oder niedriger) werden. In einem anderen Beispiel steuern die erste und zweite Steuerung eine Änderungsrate des Drehmoments durch die Spieldurchquerung basierend auf Sensorrückkopplung von Drehmomentsensoren.
Die Systeme aus 1 und 2 veranschaulichen ein System zum Koordinieren von Drehmomentformung zum Minimieren von Klappern und Schleifen während einer Spieldurchquerung für elektrifizierte Antriebsstränge mit mehreren Motoren und mehreren Achsen. Das System filtert und formt den Raddrehmomentbedarf unter Verwendung von Parametern der Vorder- und Hinterachse, Motordrehzahlen und Raddrehzahlen, um Spielzustände zu schätzen, und koordiniert als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr aufeinanderfolgendes Achsenspielkreuzen, einschließlich Einstellungen, die Klappern und Schleifen minimieren. Das System befiehlt der Vorder- und Hinterachse, nacheinander in ihre jeweiligen Spielelemente einzutreten und aus diesen auszutreten, wenn sich das Vorzeichen des angeforderten Drehmoments umkehrt (negativ zu positiv oder umgekehrt). Der Motor der Achse, die das Spiel zuerst kreuzt, kann während des Durchlaufens der anderen Achse ein kompensierendes Drehmoment bereitstellen. Das System kann die Drehzahl des Spielkreuzens für jede Achse unter Verwendung einer Rückkopplungssteuerung überwachen und einstellen. Da sich die erste und die zweite Achse nacheinander kreuzen, verschärft das erhöhte Drehmoment, das durch den Motor der ersten Achse während des Spiels der zweiten Achse bereitgestellt wird, das Klappern nicht und kompensiert die verbleibende Drehmomentstörung während des Spiels der zweiten Achse. Auf diese Weise kann sich das Beschleunigungsprofil während einer Pedalbetätigung natürlicher und reaktionsfähiger anfühlen.
Die 3, 4, 5, 6 und 7 veranschaulichen beispielhafte Steuerroutinen zur koordinierten Drehmomentformung während einer Drehmomentumkehr für ein Elektrofahrzeugsystem mit mehreren Achsen und mehreren Motoren gemäß mindestens einigen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 3 stellt Steuerstrategien zum Umsetzen des in 1 und 2 beschriebenen Systems zur Drehmomentumkehr basierend auf einem Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung auf. In einem Beispiel kann die Formung des Pedalfreigabedrehmoments in einem ersten Fahrmodus, wie etwa einem Sportmodus, gesteuert werden. In einem anderen Beispiel kann die Pedalfreigabedrehmomentformung in einem zweiten Fahrmodus, wie etwa einem Sparmodus, der in dieser Schrift als Batterieeffizienzmodus oder Effizienzmodus bezeichnet wird, gesteuert werden. Als ein Beispiel kann bei einem ausgewählten Fahrmodus negative Drehmomentbedarf entsprechend zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt werden. Als ein Beispiel kann die koordinierte Drehmomentformung durch eine Spieldurchquerung während einer Pedalbetätigung basierend auf Betriebsbedingungen gesteuert werden, einschließlich der negativen Drehmomentverteilung zwischen dem Motor der Vorder- und der Hinterachse, des Fahrerbedarfsdrehmoments, des maximalen Drehmoments des vorderen Motors und des maximalen Drehmoments des hinteren Motors und so weiter. 4 veranschaulicht eine Steuerroutine oder Routine 400 zur koordinierten Drehmomentformung. 5 veranschaulicht eine Routine 500 zum Auswählen einer Drehmomentformungsstrategie basierend auf einer oder mehreren Bedingungen der Pedalbetätigung. Die 6 und 7 veranschaulichen die Routine 600 bzw. die Routine 700 zum Umsetzen einer Drehmomentformungsstrategie, wie sie in den 4 und 5 beschrieben sind. In einigen Beispielen können 6 und 7 Unterroutinen von 4 sein. Anweisungen zum Ausführen der Steuerroutine 300 und der übrigen in dieser Schrift beinhalteten Steuerroutinen können durch eine Steuerung basierend auf von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Antriebsstrangsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie etwa das Steuersystem 14, die Steuerung 12 und die Sensoren 16, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 sind. Die Steuerung kann Aktoren des Antriebsstrangsystems einstellen, um den Antriebsstrangbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Routinen einzustellen.
Bei 302 beinhaltet die Routine 300 Bestimmen von Betriebsbedingungen. Betriebsbedingungen können eine Position eines Gaspedals (z. B. Pedalbetätigung, Pedalfreigabe), Raddrehmomentbedarf, einen vom Fahrer oder Steuerung ausgewählten Fahrmodus, Straßenbedingungen (z. B. Wetter, Gelände), Drehzahl des vorderen Motors, Drehzahl des hinteren Motors, Raddrehzahl und so weiter beinhalten.
Bei 304 beinhaltet die Routine 300 Bestimmen, ob eine Pedalfreigabe angegeben ist. Wenn keine Pedalfreigabe angegeben wird, geht die Routine zu 313 über. Bei 313 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob eine Pedalbetätigung angegeben ist. Wenn eine Pedalbetätigung angegeben wird, leitet die Routine bei 314 zu 4, wobei eine koordinierte Drehmomentformung für positiven Drehmomentbedarf ausführlich beschrieben wird.
Erneut bei 304 geht die Routine zu 306 über, wenn eine Pedalfreigabe angegeben wird. Bei 306 beinhaltet die Routine 300 das Kreuzen von Nulldrehmoment mit reduzierter Spielkompensation. In einem Beispiel kann das Kreuzen des Spiels während einer Pedalfreigabe sehr minimales Klappern erzeugen und das Spiel kann ohne spezielle Formung durchlaufen werden. In anderen Beispielen kann die Routine Reduzieren der Drehmomentänderungsrate beinhalten, wobei die Schwellenbegrenzung jedoch beim Begrenzen von Drehmoment durch die Spielzone auf eine schnellere Änderungsrate (negativ) gesetzt sein kann, als während einer positiven Änderungsrate Pedalbetätigungsrate zulässig ist.
Bei 308 beinhaltet die Routine Bestimmen einer negativen Drehmomentbedarfszuweisung basierend auf dem Fahrmodus. Der Fahrmodus kann vor der Pedalfreigabe durch einen Fahrer ausgewählt werden, zum Beispiel durch Betätigen einer Taste, und die Steuerung kann die Angabe bei der Fahrmodusauswahl speichern. In einem anderen Beispiel kann der Fahrmodus durch die Steuerung bestimmt werden, zum Beispiel basierend auf Betriebsbedingungen, wie etwa Batterieladezustand, Straßenbedingungen und so weiter.
Bei 310 bestimmt die Routine, ob der Batterieeffizienzmodus angegeben ist. Als ein Beispiel steuert der Batterieeffizienzmodus den vorderen Motor, den hinteren Motor und die Nebenaggregate, um Batterieladung zu sparen. In einem Beispiel kann im Effizienzmodus einer des vorderen Motors oder des hinteren Motors ein erstes negatives Drehmoment bereitstellen und kann der andere des vorderen Motors oder des hinteren Motors ein zweites negatives Drehmoment bereitstellen, wobei die Summe des ersten negativen Drehmoments und des zweiten negativen Drehmoments gleich dem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist. In einem anderen Beispiel kann eine von der Vorderachse oder der Hinterachse basierend auf einer Drehmomentkapazität jedes der Motoren der Vorderachse und der Hinterachse und einer Pedalbetätigungsgrößenordnung des Fahrers ausgewählt werden, ein Spiel zuerst zu durchqueren.
Wenn der Batterieeffizienzmodus angegeben wird, beinhaltet die Routine bei 312 Verteilen des gesamten negativen Drehmomentbedarfs zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse, sodass beide Motoren das Spiel kreuzen und negatives Drehmoment bereitstellen. Der negative Drehmomentbedarf kann gleichmäßig oder ungleichmäßig zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt sein. Der negative Drehmomentbedarf kann tiefpassgefiltert und ein ratenbegrenzter Raddrehmomentbedarf sein, wie in 2 beschrieben. Auf diese Weise kann die Reduktion von Schleifen in das negative Drehmoment integriert werden, das als Reaktion auf die Pedalfreigabeangabe aufgebracht wird. Das Summendrehmoment des vorderen und hinteren Motors ist gleich dem gesamten negativen Drehmomentbedarf. Wenn zum Beispiel der gefilterte Raddrehmomentbedarf -100 Pfund-Fuß (lb-ft) beträgt, kann die Steuerung -50 lb-ft an den vorderen Motor und -50 lb-ft an den hinteren Motor verteilen.
Wenn bei 310 der Batterieeffizienzmodus nicht angegeben ist, bestimmt die Routine bei 316, dass der Sportmodus angegeben ist. Im Sportmodus wird der negative Drehmomentbedarf als Reaktion auf eine Pedalfreigabe ungleichmäßig zwischen dem Motor der Vorderachse und dem Motor der Hinterachse verteilt, sodass nur ein einziger Motor den Nulldrehmomentpunkt durchläuft. Im Sportmodus kann einer des vorderen Motors oder des hinteren Motors ein negatives Drehmoment bereitstellen und kann der andere des vorderen Motors oder des hinteren Motors ein positives Drehmoment bereitstellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich dem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist. Als ein Beispiel steuert der Sportmodus die Motoren der Vorder- und Hinterachse, um während einer Pedalbetätigung eine unmittelbare positive Drehmomentreaktion bereitzustellen.
Bei 318 beinhaltet die Routine 300 das Verteilen des gesamten negativen Drehmomentbedarfs, um eine Achse mit positivem Drehmoment beizubehalten, während die negative Gesamtdrehmomentanforderung erfüllt wird. Der negative Drehmomentbedarf kann tiefpassgefiltert und ein ratenbegrenztes Raddrehmoment sein, wodurch Reduktion von Schleifen integriert wird, wie in 2 beschrieben. Das Summendrehmoment des vorderen und hinteren Motors ist gleich der negativen Gesamtdrehmomentanforderung. Wenn zum Beispiel der gefilterte Raddrehmomentbedarf -100 Pfund-Fuß beträgt, kann die Steuerung das durch einen ersten Motor generierte Drehmoment auf 5 lb-ft reduzieren und das durch einen zweiten Motor generierte Drehmoment auf -105 lb-ft reduzieren. Durch ungleichmäßiges Verteilen des negativen Drehmomentbedarfs während einer Pedalbetätigung kann der Motor, der ein niedriges positives Drehmoment generiert, eine sofortige Beschleunigung ohne Klappern (z. B. kein Spielkreuzen) bereitstellen.
Bei 320 beinhaltet die Routine Bestimmen der Achse, um basierend auf Betriebsbedingungen die negative Drehmomentanforderung und die positive Drehmomentanforderung zu verteilen. Zum Beispiel kann der Motor mit der größeren Drehmomentgenerierungskapazität ausgewählt werden, um positiv zu bleiben, um das meiste Drehmoment für bedarfsgerechte Beschleunigung zu ermöglichen, und kann die andere Achse für negatives Drehmoment ausgewählt werden. Wenn als ein anderes Beispiel die Drehmomentkapazität für den vorderen und den hinteren Motor gleich ist, kann die Auswahl auf der Temperatur des Motors (z. B. Motorwicklungen) basieren. Zum Beispiel kann der Motor mit der niedrigeren Temperatur so ausgewählt werden, dass er positiv bleibt. Als ein anderes Beispiel können Fahrbedingungen bestimmen, welcher Motor ausgewählt werden kann, um positiv zu bleiben. Zum Beispiel kann die Fahrzeugstabilitätssteuerung bei schlechtem Wetter oder beim Handhaben von kurvigen Straßen die Auswahl beeinflussen. Als ein anderes Beispiel beinhaltet die Routine bei 322 Setzen eines Flags für Beschleunigungsbereitschaft. Das Flag für Beschleunigungsbereitschaft kann durch die Steuerung gelesen werden, um eine Drehmomentformungsstrategie während einer Pedalbetätigung zu bestimmen.
Als ein Beispiel kann das Beibehalten des Fahrzeugs im Sportmodus die Drehmomentreaktionsfähigkeit während einer Pedalbetätigung erhöhen, indem ein Motor bei einem Drehmoment größer null belassen wird. Auf diese Weise ist ein erster Motor verfügbar, um als Reaktion auf einen Vorzeichenwechsel des Drehmomentbedarfs sofortiges Drehmoment bereitzustellen, ohne dass ein Spiel gekreuzt werden muss und daher keine Drehmomentformung durch das Spiel erforderlich ist.
4 veranschaulicht die Routine 400 zum Koordinieren und Verteilen von Drehmoment in einem elektrifizierten Antriebsstrang mit mehreren Motoren und mehreren Achsen. In einer Ausführungsform kann die Routine 400 nach einer Angabe einer Pedalbetätigung ausgeführt werden, wie etwa in Routine 300 beschrieben. Zusätzlich oder alternativ kann die Routine 400 während der Pedalbetätigung oder Pedalfreigabe ausgeführt werden, um positiven bzw. negativen Drehmomentbedarf zu koordinieren und zu verteilen. In dem Ablaufplan geben gestrichelte Linien die Übertragung von Informationen aus vorherigen Berechnungen an zukünftige Berechnungen an.
Bei 402 beinhaltet die Routine 400 Filtern eines ungeformten Fahrerraddrehmomentbedarfs. Die Eingabe in die Formungsberechnung ist eine ungeformte Fahrerraddrehmomentanforderung bei 404. Als ein Beispiel kann die ungeformte Fahrerraddrehmomentanforderung durch eine Fahrerpedalbetätigung generiert werden, die durch einen Pedalpositionssensor (z. B. einen der Sensoren 16 in 1) gelesen wird. Als ein Beispiel kann das Filtern der rohen Pedaleingabe die Fahrbarkeit erhöhen, indem die Auswirkung der Pedalbetätigung reduziert und unnötiges Spielkreuzen minimiert werden. Der gefilterte Fahrerraddrehmomentbedarf wird bei 406 geformt. Bei 408 beinhalten die Formungsberechnungseingaben Fahrerdringlichkeit, Schleiffrequenzen der Vorder- und Hinterachse, Flags zur Pedalbetätigung/-freigabe, wie etwa in Bezug auf 2 beschrieben. Die Raddrehmomentformung integriert Betriebsbedingungen in eine Anstiegsrate mit einer kalibrierbaren Verstärkung. Als ein Beispiel kann die Anstiegsrate beinhalten, wie schnell oder langsam ein Drehmomentbedarf erfüllt wird. Wenn zum Beispiel die Fahrerdringlichkeit hoch ist, kann die Anstiegsrate das Drehmoment schneller auf das angeforderte Drehmoment erhöhen, als wenn die Fahrerdringlichkeit niedrig ist.
Bei 410 beinhaltet die Routine ein Schätzen des hinteren Spielzustands und des vorderen Spielzustands. Während der Schätzung können bei 412 Kraftübertragungsparameter, Motordrehzahlen und -drehmomente und Raddrehzahlen berücksichtigt werden. Zum Beispiel können die Berechnungen für den Zustand des Spiels, z. B. vor dem Spiel, während des Spiels, nach dem Spiel, mit Eingaben geschätzt werden, die Antriebsstrangparameter, wie etwa Wellensteifigkeit und Motorträgheit, Motordrehzahlen und -drehmomente und Raddrehzahlen beinhalten, wie in Bezug auf 2 beschrieben. Bei 414 werden die Spielzustände der Routine 400 über das CAN kommuniziert.
Bei 416 beinhaltet die Routine 400 Verteilen, Formen und Koordinieren von Motordrehmomenten basierend auf dem geformten Raddrehmomentbedarf, der in Schritt 406 berechnet wurde. In einem Beispiel kann das Verteilen des gefilterten Raddrehmomentbedarfs ein Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor beinhalten. Zum Beispiel kann das Drehmoment gleichmäßig (z. B. Verhältnis von 50:50) oder ungleichmäßig (z. B. Verhältnis von 20:80) verteilt sein. In einem Beispiel kann das Verteilen des Drehmoments Bestimmen eines aufeinanderfolgenden Eintritts der Hinterachse und der Vorderachse in ihre jeweiligen Getriebespielelemente beinhalten. Das Formen kann das Kompensieren der Achse, die das Getriebespiel kreuzt, unter Verwendung des Motors der anderen Achse, die das Getriebespiel verlassen hat, beinhalten. Zum Beispiel kann die Vorderachse, die das kreuzende Getriebespiel aufweist, unter Verwendung des Motors der Hinterachse, die das Getriebespiel verlassen hat, kompensiert werden. Während des Übergangs durch das Spiel der ausgewählten der Vorderachse und der Hinterachse kann der Motor der ausgewählten Achse eingestellt werden, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer kurz zu überschreiten, um die Spieldurchquerung zu kompensieren. Die Vorne-Hinten-Verteilung des Fahrerbedarfs kann während der Spieldurchquerung anders aufgeteilt werden als vor und/oder nach der Durchquerung. Zum Beispiel kann das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor vor und nach dem Spiel gleichmäßig aufgeteilt sein und während aufeinanderfolgenden Spielkreuzens ungleichmäßig aufgeteilt sein. In einer Ausführungsform kann die Routine 500 in 5 kann zum Verteilen, Formen und Koordinieren von Motordrehmomenten während einer Pedalbetätigung ausgeführt werden. Bei 418 beinhalten beispielhafte Eingaben zum Bestimmen der Verteilung, Form und Koordination von vorderen und hinteren Motordrehmomenten eine gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung bei der Verteilung des Fahrerbedarfs und Flags (z. B. Flag für Beschleunigungsbereitschaft aus 3, Pedalbetätigungs-/Pedalfreigabeflag). Als ein Beispiel kann die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung der Verteilung basierend auf einer Herstellereinstellung, Betriebsbedingungen, einer Steuerroutine und so weiter bestimmt werden.
In einem anderen Beispiel kann das Verteilen, Formen und Koordinieren von Motordrehmomenten Bestimmen einer Größe und Dauer einer Drehmomenterhöhung oder eines Drehmomentanstiegs für den Motor beinhalten, der das Spielkreuzen der anderen Achse kompensiert. Als ein Beispiel können die Größe und Dauer des Drehmomentanstiegs am Motor der ersten Achse während des Spiels der zweiten Achse proportional zu einer Rate der Spieldurchquerung der zweiten Achse sein. Wenn zum Beispiel der Fahrerbedarf dringend ist, kann das Spielkreuzen der zweiten Achse relativ schnell erfolgen und kann der entsprechende Drehmomentanstieg an dem ersten Motor größer sein (z. B. höhere, schmalere Drehmomenterhöhung). Wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment weniger dringend ist, kann das Spielkreuzen proportional zum Bedarf verlangsamt werden. Wenn das Spielkreuzen der zweiten Achse langsam ist, kann die Größe des Drehmomentanstiegs an dem ersten Motor kleiner sein (z. B. niedrigere, breitere Drehmomenterhöhung). Somit kann die Drehmomentänderungsrate durch eine Achsenspielzone die Größe und Dauer der kompensierenden Motordrehmomentbedingung bestimmen.
Bei 417 beinhaltet die Routine 400 Bestimmen, ob die Spieldurchquerung angegeben ist. Die Spieldurchquerung kann basierend auf der bei 410 berechneten und bei 414 an das CAN kommunizierten Spielzustände angegeben werden. Wenn eine Spieldurchquerung angegeben wird, beinhaltet die Routine bei 420 Anwenden von Rückkopplungssteuerungen, um Solldrehzahlen zum Spielkreuzen (in dieser Schrift auch als Schwellendrehzahlen bezeichnet) zu folgen. Zum Beispiel kann die Spieldrehzahl sowohl für die vordere als auch die hintere Achse unter Verwendung einer Referenzdrehzahlnachverfolgungssteuerung für jeden Motor eingestellt werden. Als ein Beispiel können getrennte erste und zweite Steuerungen für den vorderen und hinteren Motor jedes Achsenspiel unabhängig unter Verwendung von Sensorrückkopplung zum Einstellen der Drehzahl der Spieldurchquerung steuern. Zusätzlich können Schwellendrehzahlen ausgewählt werden, um ein wünschenswertes Beschleunigungsgefühl oder einen wünschenswerten Ruck während des Übergangs von während des Spiels zu nach dem Spiel durch jede Achse zu erreichen. Die Drehzahlen können das Schleifen auf jeder der zwei Achsen minimieren, indem kalibrierte Dämpfungsdrehmomente verwendet werden, die durch jeden der Motoren angewendet werden. Das Drehmoment an den Rädern kann durch die Summierung der Achsendrehmomente als Reaktion auf die Pedalbetätigungen und Pedalfreigaben des Fahrers verfolgt werden. Die Rückkopplungssteuerung bei 420 ermöglicht das Modifizieren und Anpassen des Spielkreuzens an gegenwärtige und/oder sich entwickelnde Betriebsbedingungen, die das Antriebssystem beeinflussen können. Bei 422 beinhalten Eingaben in die Rückkopplungssteuerungen Motor- und Raddrehzahlen, Solldrehzahlen für Spielkreuzen, Pedalbetätigungs-/Pedalfreigabeflags. Basierend auf einer Schwellendrehzahl zum Spielkreuzen und den tatsächlichen Motor- und Raddrehzahlen kann die Spieldurchquerung zum Reduzieren von Klappern eingestellt werden, während der Drehmomentbedarf so schnell wie möglich erfüllt wird. Wenn keine Spieldurchquerung angegeben wird, beinhaltet die Routine 400 bei 424 Übermitteln von Befehlen für geformten Drehmomente an Motoren über das CAN. In einem Beispiel kann sich die Routine 400 auf 6 und 7 richten, wobei die Routine 600 und die Routine 700 beispielhafte aufeinanderfolgende Befehle zum Spielkreuzen während Pedalbetätigungsbedingungen veranschaulichen.
5 veranschaulicht eine Routine 500 zum Koordinieren der Drehmomentformung durch eine Spieldurchquerung während einer Gaspedalbetätigung. In einer Ausführungsform kann die Routine 500 eine Unterroutine der Routine 400 zum Verteilen, Formen und Koordinieren von Motordrehmomenten durch eine Spieldurchquerung sein und kann zusätzlich oder alternativ aus einer Pedalbetätigungsangabe folgen, wie etwa in Bezug auf die Routine 300 in 3 beschrieben. Als ein Beispiel kann die Drehmomentformung und -koordination während einer Pedalbetätigung darauf basieren, ob die Drehmomentumkehr erfordert, dass der vordere und der hintere Motor den Nulldrehmomentpunkt kreuzen. Wenn beide Motoren den Nulldrehmomentpunkt kreuzen, kann die Motorübergangsfolge auf der Drehmomentkapazität und der Größenordnung der Pedalbetätigung des Fahrers basieren.
Bei 502 beinhaltet die Routine 500 Bestimmen, ob ein positives Drehmoment an den Motoren der Hinterachse und der Vorderachse angegeben wird. Als ein Beispiel können Motoren der Hinterachse und Vorderachse während einer Pedalbetätigung beide positiv sein, wenn der unmittelbar vorhergehende Pedalfreigabebefehl unvollständig war, sodass das Spiel nicht durchlaufen wurde. Mit anderen Worten wurde der Nulldrehmomentpunkt während der unmittelbar vorhergehenden Pedalfreigabe nicht gekreuzt. Wenn ein positives Drehmoment an den Motoren der Hinterachse und Vorderachse angegeben wird, geht die Routine zu 504 über. Bei 504 beinhaltet die Routine Verteilen des Fahrerbedarfsdrehmoments auf den vorderen und den hinteren Motor. Zum Beispiel kann der gefilterte und geformte Fahrerraddrehmomentbedarf, wie etwa in Bezug auf 2 und 4 beschrieben, mit der berechneten Anstiegsrate auf den vorderen und den hinteren Motor verteilt werden. Als ein Beispiel kann der Drehmomentbedarf basierend auf Systemspezifikationen, Fahrbedingungen und so weiter zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt werden.
Wenn bei 502 kein positives Drehmoment an den Motoren der Vorder- und Hinterachse angegeben wird, beinhaltet die Routine 500 Bestimmen, ob bei 506 ein Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben ist. Als ein Beispiel kann nach einer Pedalfreigabe im Sportmodus Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben werden. Als Reaktion auf eine Pedalfreigabe im Sportmodus wird die negative Drehmomentanforderung ungleichmäßig zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt, sodass einer der Motoren weiterhin positives Drehmoment generiert und der andere Motor negatives Drehmoment generiert, während die Gesamtdrehmomentanforderung erfüllt wird. Der Motor, der bereits positives Drehmoment generiert, kann eine schnellere Drehmomentreaktion auf eine Pedalbetätigung bereitstellen. In einem anderen Beispiel kann das Flag für Beschleunigungsbereitschaft nach einer Pedalfreigabe in einem Batterieeffizienzmodus nicht angegeben sein. Als Reaktion auf eine Pedalfreigabe im Batterieeffizienzmodus wird die negative Drehmomentanforderung zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt, sodass beide Motoren (vorderer und hinterer) negatives Drehmoment generieren, um die Gesamtdrehmomentanforderung zu erfüllen. Wenn bei 506 ein Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben wird, beinhaltet die Routine 500 bei 508 Festlegen des Motors mit positivem Drehmoment als den ersten Motor (Vorder- oder Hinterachse) und des Motors mit negativem Drehmoment als den zweiten Motor (Vorder- oder Hinterachse). Ob der Motor der Vorder- oder Hinterachse der Motor ist, der positives Drehmoment generiert, kann durch Systemspezifikationen, wie etwa Motordrehmomentkapazität, Betriebsbedingungen, wie etwa Motortemperatur, Fahrbedingungen, die die Fahrzeughandhabung beeinflussen können, und so weiter bestimmt werden.
Bei 510 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob das verfügbare Drehmoment des ersten Motors (z. B. des positiven Motors) größer oder gleich dem Drehmomentbedarf plus Spielkompensation ist. Während aufeinanderfolgendem Spielkreuzen, wenn die zweite Achse das Spiel durchläuft, kann die Routine Erhöhen der Anstiegsrate und Zuweisung (z. B. kurzes Überschreiten und um einen kalibrierbaren Betrag) der Fahreranforderung an den ersten Motor der anderen Achse beinhalten, um das Spielkreuzen zu kompensieren. Wenn der erste Motor die Spielkompensation plus den Drehmomentbedarf (z. B. gefilterten und geformten Radbedarf) bereitstellen kann, geht die Routine zu 512 über.
Bei 512 beinhaltet die Routine das Durchquerenlassen des zweiten Motors nur mit Fahrerbedarfsdrehmoment. Die Durchquerungsstrategie beinhaltet Berechnen eines ersten Schwellenspieldrehmoments: den Drehmomentbedarf plus Spielkompensation. Das Spieldrehmoment ist das Drehmoment, das der erste Motor während der Spieldurchquerung des zweiten Motors erzeugen wird. In einem Beispiel beinhaltet die Strategie Durchquerenlassen des zweiten Motors durch eine Spielregion oder den Nulldrehmomentpunkt, nachdem der erste Motor die schnellere Drehmomentreaktion bereitstellt und das erste Schwellenspieldrehmoment erreicht. Eine Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf eine erste Schwellengdrehzahl für den zweiten Motor gesetzt. In einem Beispiel kann die Spieldurchquerung der zweiten Achse basierend auf Drehmomentbegrenzungen des ersten Motors eingestellt werden. Zum Beispiel kann die erste Schwellendrehzahl relativ langsamer als die zweite Schwellendrehzahl sein, da der erste Motor dazu in der Lage ist, ein Fahrerbedarfsdrehmoment während der Spieldurchquerung der zweiten Achse bereitzustellen.
Die Drehzahl zum Spielkreuzen kann eine Referenzdrehzahl sein, die für den Motor bei den aktuellen Betriebsbedingungen und/oder Systemspezifikationen berechnet ist. Zum Beispiel kann die Drehzahl zum Spielkreuzen basierend auf der Drehmomentbereitstellungskapazität des ersten Motors, Frequenzen des Schleifens, Fahrerdringlichkeit, Betriebsbedingungen usw. bestimmt werden, und kann, wie in 2 und 4 beschrieben, unter Verwendung von Vorkopplungs- und Rückkopplungssteuerung eingestellt werden. Nach der Spieldurchquerung des zweiten Motors beinhaltet die Durchquerungsstrategie ferner Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors und Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung. Mit anderen Worten kann das Drehmoment des zweiten Motors (mehr oder weniger sanft) erhöht werden und das Drehmoment des ersten Motors kann (mehr oder weniger sanft) auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung verringert werden. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung kann auf Systemspezifikationen, wie etwa Motordrehmomentkapazität, Betriebsbedingungen, wie etwa Motortemperatur, Fahrbedingungen, die die Fahrzeughandhabung beeinflussen können, und so weiter bestimmt werden.
Wenn der erste Motor den berechneten Betrag an Kompensation plus den Drehmomentbedarf (z. B. gefilterten und geformten Radbedarf) nicht bereitstellen kann, geht die Routine zu 514 über.
Bei 514 beinhaltet die Routine das Durchquerenlassen des zweiten Motors nur mit verfügbaren Drehmoment. Die Durchquerungsstrategie beinhaltet Berechnen des zweiten Schwellenspieldrehmoments: des für den ersten Motor verfügbaren (z. B. maximalen positiven) Drehmoments. Die Strategie beinhaltet Durchquerenlassen des zweiten Motors durch die Spielregion, nachdem der erste Motor die schnellere Drehmomentreaktion bereitstellt und das zweite Schwellenspieldrehmoment erreicht. Die Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf eine zweite Schwellendrehzahl für den zweiten Motor gesetzt. In einem Beispiel kann die zweite Schwellendrehzahl zum Spielkreuzen relativ schneller (z. B. dringlicher) als die erste Schwellendrehzahl sein, da positives Drehmoment von den Motoren der Vorder- und Hinterachse erforderlich ist, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erfüllen. Wie oben kann die Drehzahl zum Spielkreuzen kann eine kalibrierbare Referenzdrehzahl sein, die für den Motor bei den aktuellen Betriebsbedingungen berechnet ist. Nach der Spieldurchquerung des zweiten Motors beinhaltet die Durchquerungsstrategie ferner Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors und Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung. In einem Beispiel können die vorgenannten Schwellenwerte und die Motorabfolge Eingaben zum Ausführen einer koordinierten Spieldurchquerung sein, wenn das Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben ist. Eine beispielhafte Routine ist in 6 beschrieben.
Zurückkehrend zu 506 geht die Routine zu 516 über, wenn das Flag für Beschleunigungsbereitschaft nicht angegeben ist. Bei 516 beinhaltet die Routine 500 Bestimmen, ob ein Motor (Vorder- oder Hinterachse) ein Drehmoment bereitstellen kann, das größer oder gleich dem Drehmomentbedarf plus Spielkompensation ist. Wie vorstehend beschrieben, kann die Routine Erhöhen der Anstiegsrate und des Drehmoments für einen ersten Motor beinhalten, um zu kompensieren, dass der zweite Motor das Spiel kreuzt. Ob ein Motor (Vorder- oder Hinterachse) in einigen Beispielen den Drehmomentbedarf plus Spielkompensation bereitstellen kann, kann auf der Drehmomentkapazität des Motors und der Größenordnung des Fahrerbedarfs basieren. Wenn einer der Motoren die Spielkompensation plus den Drehmomentbedarf (z. B. gefilterten und geformten Radbedarf) bereitstellen kann, geht die Routine zu 518 über.
Bei 518 beinhaltet die Routine 500 Festlegen des Motors, der dazu in der Lage ist, den Drehmomentbedarf bereitzustellen, als den ersten Motor (Vorder- oder Hinterachse) und des anderen Motors als den zweiten Motor (Vorder- oder Hinterachse). In einem Beispiel kann durch die Steuerung, ähnlich wie vorstehend beschrieben, basierend auf einer oder mehreren Bedingungen, einschließlich Betriebsbedingungen, Systemspezifikationen und so weiter, bestimmt werden, ob ein Motor der Vorderachse oder Hinterachse in der Lage ist, den Drehmomentbedarf bereitzustellen.
Bei 520 beinhaltet die Routine 500 Durchquerung des Spiels durch den ersten Motor und Bereitstellen des Fahrerbedarfsdrehmoments unmittelbar danach. Die Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf eine dritte Schwellendrehzahl für den ersten Motor gesetzt. In einem Beispiel kann die dritte Drehzahl zum Spielkreuzen kalibriert werden, um den ersten Motor mit minimalem Klappern und Schleifen durch den Nulldrehmomentpunkt zu bringen, während gleichzeitig das befohlene Drehmoment bereitgestellt wird. Die Durchquerungsstrategie beinhaltet Berechnen des ersten Schwellenspieldrehmoments: den Drehmomentbedarf plus Spielkompensation. Die Strategie beinhaltet Durchquerenlassen des zweiten Motors durch den Nulldrehmomentpunkt, während sich das Drehmoment des ersten Motors auf das erste Schwellenspieldrehmoment erhöht. Die Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf die erste Schwellendrehzahl für den zweiten Motor gesetzt. Mit anderen Worten kann das Spielkreuzen relativ langsam (z. B. sanft) sein, da der erste Motor in der Lage ist, den Drehmomentbedarf bereitzustellen. Die Spieldurchquerungsdrehzahlschwellenwerte können für den ersten und den zweiten Motor bei den aktuellen Bedingungen spezifisch sein und basierend auf Rückkopplungs- und Vorwärtskopplungssteuerung eingestellt werden, wie etwa in 2 beschrieben. Als ein Beispiel kann der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt durchlaufen, nachdem der erste Motor den Spieldrehmomentschwellenwert erreicht hat. Nach der Spieldurchquerung des zweiten Motors beinhaltet die Durchquerungsstrategie ferner Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors und Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung.
Wenn kein Motor den Drehmomentbedarf (z. B. gefilterten und geformten Radbedarf) plus den berechneten Betrag an Kompensation bereitstellen kann, geht die Routine zu 522 über.
Bei 522 beinhaltet die Routine 500 Festlegen des Motors, der die größere Drehmomentzuweisung als die erste Achse (Vorder- oder Hinterachse) aufweist, das Spiel zu kreuzen und des anderen Motors als den zweiten Motor (Vorder- oder Hinterachse). Die Vorne-Hinten-Drehmomentzuweisung kann auf der Motorkapazität basieren, wie etwa aufgrund von Systemspezifikationen und/oder Betriebsbedingungen. Zusätzlich oder alternativ kann es eine Priorität für unterschiedliche Probleme geben, die die Festlegung des ersten und zweiten Motors beeinflussen. Zum Beispiel kann der Drehmomentkapazität des Motors erste Priorität eingeräumt werden. Wenn das Delta zwischen der Drehmomentkapazität des vorderen und hinteren Motor unter einem Schwellenwert liegt, können andere Aspekte bewertet werden, um die Festlegung des ersten und zweiten Motors zu bestimmen, wie etwa Antriebsbereichspräferenzen. Wenn zum Beispiel die Hinterachse besser mit Drehmomentstörungen umgeht, kann festgelegt werden, dass die Hinterachse das Spiel zuerst kreuzt.
Bei 524 beinhaltet die Routine Durchquerenlassen der ersten Achse durch das Spiel, Durchquerenlassen der zweiten Achse durch das Spiel, das durch den ersten Motor und danach bereitgestelltes Fahrerbedarfsdrehmoment kompensiert wird. Die Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf die dritte Schwellendrehzahl für den ersten Motor gesetzt. Wie vorstehend kann die Drehzahl zum Spielkreuzen kalibriert werden, um den Nulldrehmomentpunkt mit minimalem Klappern und Schleifen sanft zu kreuzen, während das befohlene Drehmoment bereitgestellt wird. Die Durchquerungsstrategie beinhaltet Berechnen des zweiten Schwellenspieldrehmoments: des für den ersten Motor verfügbaren (z. B. maximalen positiven) Drehmoments. Die Strategie beinhaltet Durchquerenlassen des zweiten Motors durch den Nulldrehmomentpunkt, während sich das Drehmoment des ersten Motors auf das zweite Schwellenspieldrehmoment erhöht. Eine Drehzahl zum Spielkreuzen wird auf die zweite Schwellendrehzahl für den zweiten Motor gesetzt. Die zweite Schwellendrehzahl zum Spielkreuzen kann relativ schneller (z. B. dringlicher) als die erste Schwellendrehzahl zum Spielkreuzen sein, da positives Drehmoment von den Motoren der Vorder- und Hinterachse erforderlich ist, um das Fahrerbedarfsdrehmoment zu erfüllen. Wie vorstehend und unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, können die Drehzahlen zum Spielkreuzen für den ersten und zweiten Motor basierend auf einer Vorwärtskopplungs- und Rückkopplungssteuerung eingestellt werden. Nach der Spieldurchquerung der zweiten Achse beinhaltet die Durchquerungsstrategie ferner Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors und Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung. In einem Beispiel können die vorgenannten Schwellenwerte und die Motorabfolge Eingaben zum Ausführen einer koordinierten Spieldurchquerung sein, wenn das Flag für Beschleunigungsbereitschaft nicht angegeben ist. Eine beispielhafte Routine ist in 7 beschrieben.
6 veranschaulicht eine beispielhafte Routine 600 zum Ausführen einer aufeinanderfolgenden Spieldurchquerung basierend auf Schwellenwerten und einer Motorsequenz, die bestimmt werden, wenn ein Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben wird, wie etwa in 5 beschrieben. In einer Ausführungsform kann die Routine 600 eine Teilroutine der Routine 400 zum Kommunizieren von Befehlen für geformtes Drehmoment an Motoren über das CAN in 4 sein.
Bei 602 beinhaltet die Routine 600 Empfangen von Schwellenwerten und einer Motorsequenz von der Routine 500 in 5. Die Motorsequenz beinhaltet die Festlegungen eines ersten Motors (z. B. der Motor, der positives Drehmoment generiert) und eines zweiten Motors (z. B. der Motor, der ein Nulldrehmoment kreuzt). Die Schwellenwerte beinhalten den Spieldrehmomentschwellenwert des ersten Motors und die Schwellenspieldrehzahl des zweiten Motors. Mit anderen Worten das Drehmoment, das der erste Motor zum Kompensieren der Spieldurchquerung der zweiten Achse aufrechterhalten wird, und die Drehzahl, mit der der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt durchläuft. Der Spieldrehmomentschwellenwert kann auf ein erstes Schwellendrehmoment (z. B. Fahrerbedarf plus Spielkompensationsdrehmoment) oder ein zweites Schwellendrehmoment (z. B. maximal verfügbares Drehmoment) eingestellt werden. Die Schwellenspieldrehzahl kann basierend darauf, ob der erste Motor vorübergehend Fahrerbedarfsdrehmoment bereitstellen kann oder nicht, auf eine erste Schwellendrehzahl (z. B. relativ langsamer) oder eine zweite Schwellendrehzahl (z. B. relativ schneller) gesetzt werden.
Bei 604 beinhaltet die Routine 600, wenn der erste und der zweite Motor unter Drehmomentsteuerung stehen, Erhöhen des Drehmoments des ersten Motors auf den Spieldrehmomentschwellenwert (z. B. erstes oder zweites Schwellendrehmoment), während das Drehmoment des zweiten Motors erhöht wird, um an einer Spielzonengrenze zu halten. In einem Beispiel kann die Routine 600 den Betrag an Drehmoment basierend auf einer Signalrückkopplung von den Spielzustandsschätzern einstellen. In einem Beispiel kann die Spielzonengrenze basierend auf Motordrehmoment, Motordrehzahl, Raddrehzahlen und Achsparametern unter Verwendung der Spielzustandschätzer der Hinterachse und/oder Vorderachse geschätzt werden, wie in Bezug auf 2 beschrieben. Die Spielzonengrenze kann ein kalibrierbares Drehmomentniveau sein, das nahe dem Nulldrehmomentpunkt liegt, ohne das Spiel zu kreuzen.
Bei 606 beinhaltet die Routine 600 Bestimmen, ob das Drehmoment des ersten Motors gleich dem Spieldrehmomentschwellenwert ist. Falls ja, geht die Routine zu 608 über. Bei 608 beinhaltet die Routine 600, wenn der zweite Motor unter Drehzahlsteuerung steht, ein sanftes Durchqueren der zweiten Achse durch das Spiel mit der Schwellendrehzahl. Durch die Spielzone kann eine Rückkopplungssteuerung angewendet werden, um die Drehzahl zum Spielkreuzen des zweiten Motors zu verfolgen. Die Drehzahl kann durch Vergleichen der Schwellengeschwindigkeit (z. B. des Solls) mit der tatsächlichen Geschwindigkeit eingestellt werden. Bei 610 beinhaltet die Routine 600 Bestimmen, ob der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt gekreuzt hat. Wenn nicht, wird die Drehzahlsteuerung des zweiten Motors durch den Nulldrehmomentpunkt fortgesetzt.
Wenn angegeben wird, dass der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt kreuzt, geht die Routine zu 612 über. Bei 612 beinhaltet die Routine 600 Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors und Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung der Drehmomentverteilung. Die Rate des Anstiegs kann auf verschiedenen Bedingungen basieren, wie etwa Fahrmodus (z. B. Sport- oder Batterieeffizienz), Schleiffrequenzen, Fahrerdringlichkeit und so weiter, wie in Bezug auf 2 beschrieben. Als ein Beispiel kann die Anstiegsrate relativ zu einem Delta zwischen dem Fahrerbedarf und dem Spieldrehmomentschwellenwert erhöht werden.
7 veranschaulicht eine beispielhafte Routine 700 zum Ausführen einer aufeinanderfolgenden Spieldurchquerung basierend auf Schwellenwerten und einer Motorsequenz, die bestimmt werden, wenn kein Flag für Beschleunigungsbereitschaft angegeben wird, wie etwa in 5 beschrieben. In einer Ausführungsform kann die Routine 700 eine Teilroutine der Routine 400 zum Kommunizieren von Befehlen für geformtes Drehmoment an Motoren über das CAN in 4 sein.
Bei 702 beinhaltet die Routine 700 Empfangen von Schwellenwerten und einer Motorsequenz von der Routine 500 in 5. Die Motorsequenz beinhaltet die Reihenfolge, in der die Motoren der vorderen und hinteren den Nulldrehmomentpunkt kreuzen: die Festlegungen des ersten Motors (z. B. der fähige Motor, der Motor mit größerem zugewiesenen Drehmoment) und zweiten Motors (z. B. der andere Motor). Die Schwellenwerte beinhalten den Spieldrehmomentschwellenwert und die Schwellendrehzahlen zum Kreuzen. Der Spieldrehmomentschwellenwert kann auf das erste Schwellendrehmoment (z. B. Fahrerbedarf plus Spielkompensationsdrehmoment) oder das zweite Schwellendrehmoment (z. B. maximal verfügbares Drehmoment für den ersten Motor) eingestellt werden. Die Spieldrehzahl des zweiten Motors kann basierend darauf, ob der erste Motor vorübergehend das Fahrerbedarfsdrehmoment plus der Spielkompensation oder der zweiten Schwellendrehzahl (z. B. relativ schneller) bereitstellen auf die ersten Schwellendrehzahl (z. B. relativ langsamer) gesetzt werden, wenn beide Motoren das Spiel kreuzen, bevor das Fahrerbedarfsdrehmoment bereitgestellt wird.
Bei 704 beinhaltet die Routine 700, wenn der erste und der zweite Motor unter Drehmomentsteuerung stehen, Erhöhen des Drehmoments des ersten Motors zu der Spielzone, während das Drehmoment des zweiten Motors erhöht wird, um an einer Spielzonengrenze zu halten. Ähnlich der Routine 600 kann die Routine 700 das zweite Motordrehmoment basierend auf einer Signalrückkopplung von den Spielzustandschätzern der Hinterachse und/oder Vorderachse, wie in Bezug auf 2 beschrieben, auf ein Niveau einstellen, das nahe dem Nulldrehmomentpunkt liegt, ohne das Spiel zu kreuzen.
Bei 706 beinhaltet die Routine 700 Bestimmen, ob sich der erste Motor in der Spielzone befindet. Wenn sich der erste Motor in der Spielzone befindet, geht die Routine zu 708 über. Bei 708 beinhaltet die Routine 700, wenn der erste Motor unter Drehzahlsteuerung steht, ein sanftes Durchqueren der ersten Achse durch das Spiel mit der Schwellendrehzahl. Bei 710 beinhaltet die Routine 700 Bestimmen, ob der erste Motor den Nulldrehmomentpunkt gekreuzt hat. Wenn nicht, wird die Drehzahlsteuerung des ersten Motors durch den Nulldrehmomentpunkt fortgesetzt.
Wenn der erste Motor den Nulldrehmomentpunkt gekreuzt hat, geht die Routine 700 zu 712 über. Bei 712, wenn der erste und der zweite Motor unter Drehmomentsteuerung stehen, wird das Drehmoment des ersten Motors auf den Spieldrehmomentschwellenwert erhöht, während die zweite Achse mit der Schwellendrehzahl sanft das Spiel durchquert. Bei 714 beinhaltet die Routine 700 Bestimmen, ob der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt gekreuzt hat. Wenn nicht, wird die Drehzahlsteuerung des zweiten Motors durch den Nulldrehmomentpunkt fortgesetzt.
Wenn angegeben wird, dass der zweite Motor den Nulldrehmomentpunkt kreuzt, geht die Routine zu 716 über. Bei 720 beinhaltet die Routine 700 Herunterfahren des Drehmoments des ersten Motors und Hochfahren des Drehmoments des zweiten Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung der Drehmomentverteilung. Die Rate des Anstiegs kann auf verschiedenen Bedingungen basieren, wie etwa Fahrmodus (z. B. Sport- oder Batterieeffizienz), Schleiffrequenzen, Fahrerdringlichkeit und so weiter. Wenn zum Beispiel der erste Motor nicht in der Lage ist, das volle Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen, kann der zweite Motor schneller auf den Drehmomentbedarf der Vorne-Hinten-Aufteilung hochfahren, als wenn der erste Motor den Bedarf vorübergehend bereitstellt.
8, 9, 10, 11, 12 und 13 sind Zeitdiagramme, die eine Abfolge von Handlungen veranschaulichen, die innerhalb einer Steuerroutine zum Formen von Motordrehmoment während einer Spieldurchquerung für ein beispielhaftes 2-P4-BEV-Antriebsstrangsystem durchgeführt werden. Die Steuerroutine zur Motordrehmomentformung kann dieselbe sein wie die Reihe von Handlungen, die vorstehend in Bezug auf die Routinen 300, 400, 500, 600 bzw. 700 in de 3-7 beschrieben ist, oder dieser ähneln. Das 2-P4-BEV-Antriebsstrangsystem kann derselbe Antriebsstrang 100 sein, der in 1 gezeigt ist, oder diesem ähneln. Anweisungen zum Durchführen der in den Zeitdiagrammen 800, 900, 1000, 1100, 1200 und 1300 beschriebenen Steuerroutinen können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12) basierend auf Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit sensorischer Rückkopplung, die von Komponenten des Fahrzeugantriebsstrangsystems empfangen wird, einschließlich eines Drehzahlsensors des vorderen und hinteren Motors, Drehmomentsensors des vorderen und hinteren Motors, eines Drehzahlsensors der vorderen und hinteren Räder und eines Pedalpositionssensors (z. B. die Sensoren 16), der vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, ausgeführt werden. In den prophetischen Beispielen bestimmt die Steuerung, ob eine Pedalbetätigung oder Pedalfreigabe angegeben ist. Wenn eine Pedalfreigabe angegeben wird, können die Motoren der Vorder- und Hinterachse (z. B. die Motoren 102, 106 in 1) gesteuert werden, um den Nulldrehmomentschwellenwert mit reduzierter Spielkompensation und dem basierend auf einem Fahrmodus (z. B. Batterieeffizienz oder Sport) zwischen den Motoren verteilten negativen Drehmomentbedarf zu kreuzen. Wenn eine Pedalbetätigung angegeben wird, kann die Steuerung eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie basierend auf dem Vorzeichen des Drehmoments des vorderen und hinteren Motors, des Fahrerbedarfsdrehmoments und einer Beschleunigungsflag-Bedingung ausführen. 8, 9 und 12 bilden Szenarien ab, die eine koordinierte Drehmomentformung veranschaulichen, wenn sich das Fahrzeug im Sportmodus befindet. 10, 11 und 13 bilden Szenarien ab, die eine koordinierte Drehmomentformung veranschaulichen, wenn sich das Fahrzeug im Batterieeffizienzmodus befindet. Die Horizontale (x-Achse) bezeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen t0-t3 identifizieren relevante Zeitpunkte in den Zeitdiagrammen 800, 900, 1000, 1100, 1200 und 1300 aus 8, 9, 10, 11, 12 bzw. 13 für eine koordinierte Motordrehmomentformung.
Das Zeitdiagramm 800 aus 8 zeigt die Verläufe 802, 804, 806, 808 und 810, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 802 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe des Fahrers an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung des Fahrers an. Der Fahrerbedarfshintergrund 808 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 810 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel kann der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikationen ein größeres positives Drehmoment als der hintere Motor bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt oder diesen zugewiesen werden. Der Verlauf 804 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 806 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 822 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“, der den Batterieeffizienzmodus angibt, an. Der Verlauf 824 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „ein“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus betrieben wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 802 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt, wie in Verlauf 804 bzw. 806 gezeigt. Die Drehmomentbedarfszuweisung des vorderen Motors ist geringer als die Drehmomentzuweisung des hinteren Motors. Der Antriebsstrang wird im Sportmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 nimmt das Fahrerbedarfsdrehmoment leicht zu und dementsprechend wird die Zuweisung zu dem Drehmoment des vorderen Motors und dem Drehmoment des hinteren Motors erhöht.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 802 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Sportmodus betrieben wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen dem vorderen und hinteren Motor verteilt, um positives Drehmoment an einem Motor beizubehalten während die Gesamtanforderung von negativem Drehmoment erfüllt wird. Der Motor der Vorderachse ist dazu bestimmt, basierend auf dem größeren maximal verfügbaren Drehmoment, das durch den Fahrerbedarfshintergrund 808 angegeben wird, das positive Drehmoment aufrechtzuerhalten. Das gesamte negative Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem positiven Drehmomentschwellenwert 812 für den vorderen Motor und einem negativen Drehmomentschwellenwert 814 für den hinteren Motor aufgeteilt. Das Flag für Beschleunigungsbereitschaft wird auf „an“ gesetzt.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 804 auf den positiven Drehmomentschwellenwert 812 reduziert und das Drehmoment des hinteren Motors in Verlauf 806 wird durch das Spiel (z. B. Nulldrehmoment) auf den negativen Drehmomentschwellenwert 814 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 802 gezeigt. Wenn das Beschleunigungs-Flag auf „ein“ gesetzt ist, empfängt die Steuerung eine Angabe, dass der Antriebsstrang zur Beschleunigung bereit ist. Der Verlauf 802 ist niedriger als der Fahrerbedarfshintergrund 808 gezeigt, was angibt, dass der vordere Motor in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation für die Spieldurchquerung des hinteren Motors bereitzustellen. Das Drehmoment, das der vordere Motor generiert, während der Motor der zweiten Achse den Nulldrehmomentpunkt kreuzt, wird durch den Spieldrehmomentschwellenwert 816 angegeben. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 818 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 820 angegeben. Der Spieldurchquerungsdrehzahlschwellenwert des hinteren Motors (z. B. Solldrehzahl) wird auf die erste Schwellendrehzahl gesetzt, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Die Schwellenspieldrehzahl des hinteren Motors ist relativ langsam, da der vordere Motor in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, und kann ein minimales Klappern generieren.
Von t2 bis t3 wird das Drehmoment des vorderen Motors auf den Spieldrehmomentschwellenwert 816 erhöht, während das Drehmoment des hinteren Motors erhöht wird, um an der Spielzonengrenze zu halten. Mit anderen Worten erhöht sich das Drehmoment des hinteren Motors auf ein Nulldrehmoment, kreuzt das Spiel jedoch nicht. Bei t3 erreicht das Drehmoment des vorderen Motors den Spieldrehmomentschwellenwert. Als Reaktion durchquert der hintere Motor das Spiel mit der Schwellendrehzahl, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Bei t4 kreuzt der hintere Motor den Nulldrehmomentpunkt.
Von t4 bis t5 wird das Drehmoment des vorderen Motors auf den gewünschten Schwellenwert 818 des vorderen Drehmoments heruntergefahren. Das Drehmoment des hinteren Motors wird auf den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 820 hochgefahren. Der Anstieg ist sanft. Bei t5 wird die gewünschte Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung erreicht.
Das Zeitdiagramm 900 aus 9 veranschaulicht ein zweites prophetisches Beispiel für eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie für einen elektrischen 2-P4-Antriebsstrang. Das Zeitdiagramm 900 die Verläufe 902, 904, 906, 908 und 910, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 902 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung an. Der Fahrerbedarfshintergrund 908 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 910 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel kann der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikation ein größeres maximales Drehmoment als der hintere Motor bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt werden. Der Verlauf 904 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 906 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 924 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“, der den Batterieeffizienzmodus angibt, an. Der Verlauf 926 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „an“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus gesteuert wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 902 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt, wie in Verlauf 904 bzw. 906 gezeigt. Die Drehmomentbedarfszuweisung des vorderen Motors ist geringer als die Drehmomentzuweisung des hinteren Motors. Der Antriebsstrang wird im Sportmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment konstant.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 902 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Sportmodus betrieben wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen dem vorderen und hinteren Motor verteilt, um positives Drehmoment an einem Motor beizubehalten während die Gesamtanforderung von negativem Drehmoment erfüllt wird. Der Motor der Vorderachse ist dazu bestimmt, basierend auf dem größeren maximal verfügbaren Drehmoment, das durch den Fahrerbedarfshintergrund 908 angegeben wird, das positive Drehmoment aufrechtzuerhalten. Das gesamte negative Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem positiven Drehmomentschwellenwert 912 für den vorderen Motor und einem negativen Drehmomentschwellenwert 914 für den hinteren Motor aufgeteilt. Das Flag für Beschleunigungsbereitschaft wird auf „an“ gesetzt.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 904 auf den positiven Drehmomentschwellenwert 912 reduziert und das Drehmoment des hinteren Motors in Verlauf 906 wird durch das Spiel (z. B. Nulldrehmoment) auf den negativen Drehmomentschwellenwert 914 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 902 gezeigt. Wenn das Beschleunigungs-Flag auf „ein“ gesetzt ist, empfängt die Steuerung eine Angabe, dass der Antriebsstrang zur Beschleunigung bereit ist. Der Schwellenwert 922 gibt den Fahrerbedarf plus des Spieldrehmomentschwellenwert an. Der Verlauf 922 ist niedriger als das maximal verfügbare Drehmoment 916 des vorderen Motors, was angibt, dass der vordere Motor nicht in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation für die Spieldurchquerung des hinteren Motors bereitzustellen. Der Spieldrehmomentschwellenwert des vorderen Motors wird auf das maximal verfügbare Drehmoment 916 des vorderen Motors eingestellt. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 918 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 920 angegeben. Der Spieldurchquerungsdrehzahlschwellenwert des hinteren Motors (z. B. Solldrehzahl) wird auf die zweite Schwellendrehzahl gesetzt, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Die Drehzahl zum Spielkreuzen des hinteren Motors ist relativ schneller als in dem Beispiel in 8, da das Drehmoment des vorderen Motors und des zweite Motors für den Fahrerbedarf notwendig sind.
Von t2 bis t3 wird das Drehmoment des vorderen Motors auf den Spieldrehmomentschwellenwert erhöht, während das Drehmoment des hinteren Motors erhöht wird, um an der Spielzonengrenze zu halten. Mit anderen Worten erhöht sich das Drehmoment des hinteren Motors auf ein Nulldrehmoment, kreuzt das Spiel jedoch nicht. Bei t3 erreicht das Drehmoment des vorderen Motors den Spieldrehmomentschwellenwert. Als Reaktion durchquert der hintere Motor das Spiel mit der Schwellendrehzahl, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Bei t4 kreuzt der hintere Motor den Nulldrehmomentpunkt.
Von t4 bis t5 wird das Drehmoment des vorderen Motors auf den gewünschten Schwellenwert 918 des vorderen Drehmoments heruntergefahren. Das Drehmoment des hinteren Motors wird auf den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 920 hochgefahren. Bei t5 wird die gewünschte Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung erreicht.
Das Zeitdiagramm 1000 aus 10 veranschaulicht ein drittes prophetisches Beispiel für eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie für einen 2-P4-BEV-Antriebsstrang. Das Zeitdiagramm zeigt die Verläufe 1002, 1004, 1006, 1008 und 1010, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 1002 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 und 4 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe des Fahrers an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung des Fahrers an. Der Fahrerbedarfshintergrund 1008 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 1010 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel können der hintere Motor und der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikationen gleiche Beträge an Drehmoment bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt werden. Der Verlauf 1004 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 1006 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 1022 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“ an. Der Verlauf 1024 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „ein“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus betrieben wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 1002 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, wie in Verlauf 1004 bzw. 1006 gezeigt. Eine größere Zuweisung von Fahrerbedarfsdrehmoment wird auf den Motor der Hinterachse anstatt der Vorderachse verteilt. Der Antriebsstrang wird im Batterieeffizienzmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung der Motoren relativ konstant.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1002 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Batterieeffizienzmodus gesteuert wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, sodass beide Motoren negatives Drehmoment bereitstellen. Das gesamte Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem negativen Drehmomentschwellenwert 1012 für den vorderen Motor und einem negativen Drehmomentschwellenwert 1014 für den hinteren Motor aufgeteilt. In dem Beispiel wird der negative Drehmomentbedarf gleichmäßig zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse zugewiesen.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 1004 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1012 reduziert. Das Drehmoment des hinteren Motors wird in Verlauf 1006 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1014 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1002 gezeigt. Wenn das Beschleunigungs-Flag auf „Aus“ gesetzt ist, bestimmt die Steuerung die koordinierte Drehmomentformungsstrategie für den vorderen und den hinteren Motor, um das Spiel zu kreuzen. Der vordere und der hintere Motor sind gleichermaßen in der Lage, ein Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, weshalb die Festlegung des ersten Motors auf anderen Betriebsbedingungen basiert. In dem Beispiel spüren die Fahrgäste weniger Drehmomentstörung, wenn die Hinterachse das Spiel durchläuft, und daher wird der hintere Motor als der erste Motor festgelegt. Die Spieldurchquerungsdrehzahl des hinteren Motors (z. B. Solldrehzahl) wird auf eine dritte Schwellendrehzahl festgelegt, die durch eine Dauer von t2 bis t3 dargestellt ist. Das Drehmoment, das der hintere Motor generiert, während der vordere Motor den Nulldrehmomentpunkt kreuzt, wird durch den Spieldrehmomentschwellenwert 1018 angegeben. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 1016 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 1020 angegeben. Der vordere Motor durchquert, nachdem der hintere Motor den Spieldrehmomentschwellenwert erreicht hat. Der vordere Motor durchquert das Spiel mit der ersten Schwellendrehzahl, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Die Schwellenspieldrehzahl des vorderen Motors ist relativ langsam, da der hintere Motor in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, und kann ein minimales Klappern erzeugen.
Von t2 bis t3 durchquert das Drehmoment des hinteren Motors sanft das Achsenspiel mit der in Verlauf 1006 gezeigten Schwellendrehzahl. Ebenfalls von t2 bis t3 wird in Verlauf 1004 das Drehmoment des vorderen Motors erhöht und an der Spielzonengrenze gehalten. Bei t3 kreuzt der hintere Motor Nulldrehmoment. Das Drehmoment des hinteren Motors wird auf den Spieldrehmomentschwellenwert 1018 erhöht, während der vordere Motor das Achsspiel bei der Schwellendrehzahl durchquert, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Bei t4 kreuzt der vordere Motor den Nulldrehmomentpunkt.
Von t4 bis t5 wird das Drehmoment des hinteren Motors auf den gewünschten Schwellenwert 1020 des hinteren Drehmoments heruntergefahren. Das Drehmoment des vorderen Motors wird auf den gewünschten Schwellenwert 1016 des vorderen Drehmoments hochgefahren. Bei t5 wird die gewünschte Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung erreicht.
Das Zeitdiagramm 1100 aus 11 veranschaulicht ein viertes prophetisches Beispiel für eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie für einen 2-P4-BEV-Antriebsstrang. Das Zeitdiagramm zeigt die Verläufe 1102, 1104, 1106, 1108 und 1110, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 1102 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 und 4 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe des Fahrers an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung des Fahrers an. Der Fahrerbedarfshintergrund 1108 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 1110 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel können der hintere Motor und der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikationen gleiche Beträge an Drehmoment bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt werden. Der Verlauf 1104 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 1106 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 1124 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“ an. Der Verlauf 1126 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „ein“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus betrieben wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 1102 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, wie in Verlauf 1104 bzw. 1106 gezeigt. Eine größere Zuweisung von Fahrerbedarfsdrehmoment wird auf den Motor der Hinterachse anstatt der Vorderachse verteilt. Der Antriebsstrang wird im Batterieeffizienzmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung der Motoren relativ konstant.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1102 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Batterieeffizienzmodus gesteuert wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, sodass beide Motoren negatives Drehmoment bereitstellen. Das gesamte Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem negativen Drehmomentschwellenwert 1112 für den vorderen Motor und einem negativen Drehmomentschwellenwert 1114 für den hinteren Motor aufgeteilt. In dem Beispiel wird der negative Drehmomentbedarf gleichmäßig zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse zugewiesen.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 1104 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1112 reduziert. Das Drehmoment des hinteren Motors wird in Verlauf 1106 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1114 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1102 gezeigt. Wenn das Beschleunigungs-Flag auf „Aus“ gesetzt ist, bestimmt die Steuerung die koordinierte Drehmomentformungsstrategie für den vorderen und den hinteren Motor, um das Spiel zu kreuzen. Kein Motor weist allein die Drehmomentkapazität auf, um das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, weshalb die Festlegung des ersten Motors auf anderen Betriebsbedingungen basiert. In dem Beispiel weist der hintere Motor eine kühlere Temperatur auf und wird als der erste Motor festgelegt. Der Verlauf 1122 ist niedriger als das maximal verfügbare Drehmoment 1120 des hinteren Motors, was angibt, dass der hintere Motor nicht in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation für die Spieldurchquerung des vorderen Motors bereitzustellen. Der Spieldrehmomentschwellenwert des hinteren Motors wird auf das maximal verfügbare Drehmoment 1120 des hinteren Motors eingestellt. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 1116 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 1118 angegeben. Die Schwellenspieldurchquerungsdrehzahl des hinteren Motors (z. B. Solldrehzahl) wird auf die dritte Schwellendrehzahl festgelegt, die durch eine Dauer von t2 bis t3 dargestellt ist. Der vordere Motor durchquert, nachdem der hintere Motor den Spieldrehmomentschwellenwert erreicht hat. Der vordere Motor durchquert das Spiel mit der zweiten Schwellendrehzahl, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Die Schwellenspieldrehzahl des vorderen Motors ist relativ langsam (z. B. dringender), da der hintere Motor in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, und kann ein minimales Klappern generieren.
Von t2 bis t3 durchquert das Drehmoment des hinteren Motors sanft das Spiel mit der in Verlauf 1106 gezeigten Schwellendrehzahl. Ebenfalls von t2 bis t3 zeigt Verlauf 1104, dass das Drehmoment des vorderen Motors erhöht ist und an der Spielzonengrenze gehalten wird. Bei t3 kreuzt der hintere Motor Nulldrehmoment. Das Drehmoment des hinteren Motors wird auf den Spieldrehmomentschwellenwert erhöht, während der vordere Motor das Achsspiel bei der Schwellendrehzahl durchquert, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Bei t4 kreuzt der vordere Motor den Nulldrehmomentpunkt.
Von t4 bis t5 wird das Drehmoment des hinteren Motors auf den gewünschten Schwellenwert 1118 des hinteren Drehmoments heruntergefahren. Das Drehmoment des vorderen Motors wird auf den gewünschten Schwellenwert 1116 des vorderen Drehmoments hochgefahren. Bei t5 wird die gewünschte Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung erreicht.
Das Zeitdiagramm 1100 aus 11 veranschaulicht ein fünftes prophetisches Beispiel für eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie für einen 2-P4-BEV-Antriebsstrang. Das Zeitdiagramm 1200 aus 12 zeigt die Verläufe 1202, 1204, 1206, 1208 und 1210, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 1202 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe des Fahrers an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung des Fahrers an. Der Fahrerbedarfshintergrund 1208 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 1210 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel kann der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikationen ein größeres positives Drehmoment als der hintere Motor bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt oder diesen zugewiesen werden. Der Verlauf 1204 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 1206 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 1222 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“ an. Der Verlauf 1224 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „ein“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus betrieben wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 1202 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen dem vorderen und dem hinteren Motor verteilt, wie in Verlauf 1204 bzw. 1206 gezeigt. Die Drehmomentbedarfszuweisung des vorderen Motors ist geringer als die Drehmomentzuweisung des hinteren Motors. Der Antriebsstrang wird im Sportmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 ist die Verteilung des Fahrerbedarfsdrehmoments und die Vorne-Hinten-Zuweisung der Motoren relativ konstant.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1202 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Sportmodus betrieben wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen dem vorderen und hinteren Motor verteilt, um positives Drehmoment an einem Motor beizubehalten während die Gesamtanforderung von negativem Drehmoment erfüllt wird. Der Motor der Vorderachse ist dazu bestimmt, basierend auf dem größeren maximal verfügbaren Drehmoment, das durch den Fahrerbedarfshintergrund 1208 angegeben wird, das positive Drehmoment aufrechtzuerhalten. Das gesamte negative Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem positiven Drehmomentschwellenwert 1212 für den vorderen Motor und einem negativen Schwellenwert 1214 für den hinteren Motor aufgeteilt. Das Flag für Beschleunigungsbereitschaft wird auf „an“ gesetzt.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 1204 in der Richtung des positiven Drehmomentschwellenwerts 1212 reduziert und das Drehmoment des hinteren Motors in Verlauf 1206 wird in der Richtung des negativen Drehmomentschwellenwerts 814 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1202 gezeigt. Die Pedalbetätigung unterbricht die Drehmomentreduzierung, bevor das Drehmoment des hinteren Motors den Nulldrehmomentpunkt kreuzt. Das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors sind beide positiv. Somit wird das vom Fahrer angeforderte Drehmoment der Vorderseite und ohne koordinierte Drehmomentformung (z. B. kein zu kreuzendes Spiel) zugewiesen. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 1216 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 1220 angegeben.
Von t2 bis t3 steigen die Drehmomente des vorderen und hinteren Motors auf die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung an. Bei t4 wird das Fahrerbedarfsdrehmoment durch den vorderen und den hinteren Motor erfüllt.
Auf diese Weise kann durch Steuern des Antriebsstrangs in dem Sportmodus positives Drehmoment unmittelbar nach der Gaspedalbetätigung und mit wesentlich reduziertem Klappern bereitgestellt werden. Der Motor, der für positives Drehmoment festgelegt ist, kann auf das befohlene Drehmoment hochfahren, während der andere Motor das Spiel sanft kreuzt. Durch Steuern des Antriebsstrangs im Batterieeffizienzmodus kann negatives Drehmoment während einer Pedalfreigabe zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt werden, wodurch Ladung gespart wird. Während einer Pedalbetätigung kann der vordere oder hintere Motor ausgewählt werden, damit er das Spiel zuerst kreuzt und basierend auf Prioritäten, wie etwa Motorkapazität, Fahrzeughandhabung oder anderen Betriebsbedingungen, dem Spielkreuzen der zweiten Achse kompensierendes Drehmoment bereitstellen kann. In einem Beispiel können das vordere und hintere Drehmoment in Abhängigkeit von der Größenordnung des Drehmomentbedarfs mehr oder weniger dringend auf das befohlene Drehmoment hochfahren.
Das Zeitdiagramm 1300 aus 13 veranschaulicht ein sechstes prophetisches Beispiel für eine koordinierte Drehmomentformungsstrategie für einen 2-P4-BEV-Antriebsstrang. Das Zeitdiagramm 1300 veranschaulicht ein Szenario während einer Pedalbetätigung, bei dem der Motor der Achse, die dazu bestimmt ist, das Spiel als Zweites zu kreuzen, eine kurze Drehmomenterhöhung bereitstellt, ohne das Spiel zu kreuzen, um ein kompensierendes Drehmoment bereitzustellen, um das Spielkreuzen der ersten Achse zu unterstützen. Nachdem die erste Achse das Spiel durchlaufen hat, verlangsamt sich das Drehmoment des zweiten Motors, um die zweite Achse sanft durch das Spiel zu bringen, während das Drehmoment des ersten Motors zunimmt, um das Spiel der zweiten Achse zu kompensieren. Das Zeitdiagramm zeigt die Verläufe 1302, 1304, 1306, 1308 und 1310, die Zustände von Komponenten und/oder Steuereinstellungen des Antriebsstrangsystems im Zeitverlauf veranschaulichen. Der Verlauf 1302 gibt ein Fahrerbedarfsdrehmoment an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment kann ein geformter, z. B. ratenbegrenzter und gefilterter, Fahrerbedarf als Reaktion auf eine Betätigung/Freigabe des Gaspedals sein, wie etwa in 2 und 4 beschrieben. Ein abnehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalfreigabe des Fahrers an. Ein zunehmendes Fahrerbedarfsdrehmoment gibt eine Gaspedalbetätigung des Fahrers an. Der Fahrerbedarfshintergrund 1308 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den vorderen Motor verteilt werden kann. Der Fahrerbedarfshintergrund 1310 gibt den maximalen positiven Drehmomentbedarf an, der an den hinteren Motor verteilt werden kann. In dem Beispiel können der hintere Motor und der vordere Motor auf Grundlage von Systemspezifikationen gleiche Beträge an Drehmoment bereitstellen. Der Fahrerbedarf kann basierend auf einer koordinierten Drehmomentformungsstrategie auf den Motor der Vorderachse und den Motor der Hinterachse verteilt werden. Der Verlauf 1304 gibt das Drehmoment des vorderen Motors an. Der Verlauf 1306 gibt das Drehmoment des hinteren Motors an. Das Fahrerbedarfsdrehmoment, das Drehmoment des vorderen Motors und das Drehmoment des hinteren Motors können positiv oder negativ sein. Der Verlauf 1322 gibt den Fahrmodus mit den Zuständen „Sport“ und „Effizienz“ an. Der Verlauf 1324 gibt eine Beschleunigungsflag-Bedingung mit den Zuständen „an“ und „aus“ an. Das Beschleunigungsflag kann als Reaktion auf eine Pedalfreigabe auf „ein“ gesetzt werden, wenn der Antriebsstrang im Sportmodus betrieben wird.
Bei t0 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment positiv, wie in Verlauf 1302 gezeigt. Der Drehmomentbedarf wird zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, wie in Verlauf 1304 bzw. 1306 gezeigt. Eine größere Zuweisung von Fahrerbedarfsdrehmoment wird auf den Motor der Hinterachse anstatt der Vorderachse verteilt. Der Antriebsstrang wird im Batterieeffizienzmodus gesteuert und das Beschleunigungsflag ist aus. Von t0 bis t1 ist das Fahrerbedarfsdrehmoment und die Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung der Motoren relativ konstant.
Bei t1 wird eine Pedalfreigabe erkannt, wie durch den sich reduzierenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1002 gezeigt. Wenn das Fahrzeug im Batterieeffizienzmodus gesteuert wird, wird die negative Drehmomentanforderung zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse verteilt, sodass beide Motoren negatives Drehmoment bereitstellen. Das gesamte Fahrerbedarfsdrehmoment wird zwischen einem negativen Drehmomentschwellenwert 1312 für den vorderen Motor und einem negativen Drehmomentschwellenwert 1314 für den hinteren Motor aufgeteilt. In dem Beispiel wird der negative Drehmomentbedarf gleichmäßig zwischen den Motoren der Vorder- und Hinterachse zugewiesen.
Von t1 bis t2 wird das Drehmoment des vorderen Motors in Verlauf 1304 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1312 reduziert. Das Drehmoment des hinteren Motors wird in Verlauf 1306 auf den negativen Drehmomentschwellenwert 1014 reduziert.
Bei t2 wird eine Pedalbetätigung detektiert, wie durch den sich erhöhenden Drehmomentbedarf in Verlauf 1302 gezeigt. Wenn das Beschleunigungs-Flag auf „Aus“ gesetzt ist, bestimmt die Steuerung die koordinierte Drehmomentformungsstrategie für den vorderen und den hinteren Motor, um das Spiel zu kreuzen. Der vordere und der hintere Motor sind gleichermaßen in der Lage, ein Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, weshalb die Festlegung des ersten Motors auf anderen Betriebsbedingungen basiert. In dem Beispiel spüren die Fahrgäste weniger Drehmomentstörung, wenn die Hinterachse das Spiel durchläuft, und daher wird der hintere Motor als der erste Motor festgelegt. Die Spieldurchquerungsdrehzahl des hinteren Motors (z. B. Solldrehzahl) wird auf eine dritte Schwellendrehzahl festgelegt, die durch eine Dauer von t2 bis t3 dargestellt ist. Das Drehmoment, auf das der hintere Motor hochfahren wird, während der vordere Motor auf den Nulldrehmomentpunkt hochfährt, ist durch den Spieldrehmomentschwellenwert 1318 angegeben. Die gewünschte Vorne-Hinten-Aufteilung wird durch den gewünschten vorderen Drehmomentschwellenwert 1316 und den gewünschten hinteren Drehmomentschwellenwert 1320 angegeben. Der vordere Motor durchquert, nachdem der hintere Motor den Spieldrehmomentschwellenwert erreicht hat. Der vordere Motor durchquert das Spiel mit der ersten Schwellendrehzahl, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Die Schwellenspieldrehzahl des vorderen Motors ist relativ langsam, da der hintere Motor in der Lage ist, das Fahrerbedarfsdrehmoment plus Spielkompensation bereitzustellen, und kann ein minimales Klappern erzeugen.
Von t2 bis t3 geht das erhöht sich in Verlauf 1306 das Drehmoment des hinteren Motors sanft, um das Achsenspiel mit der Schwellendrehzahl zu durchqueren. Ebenfalls von t2 bis t3 ist in Verlauf 1304 das Drehmoment des vorderen Motors relativ konstant, bis es auf knapp unter das Nulldrehmoment ansteigt, um eine kurze Erhöhung der Beschleunigung ohne Spiel bereitzustellen, um das Spiel des hinteren Motors zu kompensieren. Bei t3 kreuzt der hintere Motor Nulldrehmoment. Das Drehmoment des hinteren Motors wird auf den Spieldrehmomentschwellenwert 1318 erhöht, während das Drehmoment des vorderen Motors erhöht wird, um das Achsspiel bei der Schwellendrehzahl zu durchqueren, die durch eine Dauer von t3 bis t4 dargestellt ist. Kurz bevor der vordere Motor das Spiel kreuzt, erhöht sich das Drehmoment des hinteren Motors kurzzeitig, um eine zusätzliche Beschleunigung bereitzustellen, um die Drehmomentstörung bei t4 auszugleichen, wenn der vordere Motor den Nulldrehmomentpunkt kreuzt.
Von t4 bis t5 wird das Drehmoment des hinteren Motors auf den gewünschten Schwellenwert 1320 des hinteren Drehmoments heruntergefahren. Das Drehmoment des vorderen Motors wird auf den gewünschten Schwellenwert 1316 des vorderen Drehmoments hochgefahren. Bei t5 wird die gewünschte Vorne-Hinten-Drehmomentverteilung erreicht.
14 ist eine Veranschaulichung 1400 eines vorgeschlagenen Systemverhaltens während einer Pedalbetätigung. 14 beinhaltet den Raddrehmomentverlauf 1402, den Drehmomentverlauf 1404 des hinteren Motors, den Drehmomentverlauf 1406 des vorderen Motors, den Antriebsdrehmomentverlauf 1408 der Hinterräder und den Antriebsdrehmomentverlauf 1410 für die Vorderräder. Der Raddrehmomentverlauf 1402 zeigt einen Fahrerbedarf 1412. Bei der Pedalbetätigung wird das Raddrehmoment durch den geformten Raddrehmomentbefehl 1416 und das Gesamtantriebsraddrehmoment 1414 geformt. Nach Kreuzen des Nulldrehmoments nimmt der geformte Raddrehmomentbefehl zu, um den Fahrerbedarf zu erfüllen.
Der in dem Raddrehmomentverlauf 1402 gezeigte Fahrerbedarf ist zwischen dem Drehmoment des hinteren Motors und dem Drehmoment des vorderen Motors verteilt. Der Drehmomentverlauf 1404 des hinteren Motors zeigt eine Zuweisung des Fahrerbedarfs 1418, des geformten Drehmoments des hinteren Motors 1424, des Drehmoments des hinteren Motors 1420 und der Formung 1422 durch den Nulldrehmomentpunkt. Der Drehmomentverlauf 1406 des vorderen Motors zeigt eine Zuweisung des Fahrerbedarfs 1426, des geformten Drehmoments des vorderen Motors 1432, des Drehmoments des vorderen Motors 1428 und der Formung 1430 durch den Nulldrehmomentpunkt. In dem beispielhaften Verlauf 1404 durchläuft das geformte Drehmoment 1424 des hinteren Motors den Nulldrehmomentpunkt mit der Formung 1422, wonach das geformte Drehmoment 1424 des hinteren Motors auf die Zuweisung des Fahrerbedarfs 1418 zunimmt. Das Drehmoment 1420 des hinteren Motors folgt (z. B. tatsächlich) dem geformten Drehmoment 1424 des hinteren Motors (z. B. Soll). Im Anschluss an das Drehmomentspieldurchlaufen des hinteren Motors zeigt der Drehmomentverlauf des vorderen Motors 1406, dass das Drehmoment des vorderen Motors den Nulldrehmomentpunkt mit Formung 1430 durchläuft, wonach das geformte Drehmoment 1432 des vorderen Motors auf die Zuweisung des Fahrerbedarfs 1426 zunimmt. Das Drehmoment 1428 des vorderen Motors (z. B. tatsächliches) folgt dem geformten Drehmoment 1432 des vorderen Motors (z. B. Soll). Verlauf 1408 des Antriebsdrehmoments der Hinterräder zeigt eine Zuweisung des Fahrerbedarfs 1434 und des Gesamtantriebsdrehmoments 1436 der Hinterräder. Verlauf 1410 des Antriebsdrehmoments der Vorderräder zeigt eine Zuweisung des Fahrerbedarfs 1438 und des Gesamtantriebsdrehmoments 1440 der Hinterräder. Das Gesamtantriebsdrehmoment ist gleich der Summe des Gesamtantriebsdrehmoments der Hinterräder und des Antriebsdrehmoments der Vorderräder.
15 ist eine Veranschaulichung 1500 eines vorgeschlagenen Systemverhaltens. Die Veranschaulichung 1500 beinhaltet den Verlauf 1501 des Drehmoments des ersten Motors (mtr1), den Verlauf 1503 des Drehmoments des zweiten Motors (mr2) und den Verlauf 1505 der Wellendrehzahldelta und Solldrehzahlen für den ersten Motor und den zweiten Motor. In dem Beispiel betragen die geschätzten Spielgrößen 60 Grad an der Hinterachse und 130 Grad an der Vorderachse. Die x-Achse gibt die Zeit an.
Der Verlauf 1501 und der Verlauf 1503 beinhalten eine ungeformte Fahrerbedarfskurve 1502. Der ungeformte Fahrerbedarf wird als geformter Befehl 1504 für den ersten Motor bzw. als geformter Befehl 1514 des zweiten Motors zwischen dem ersten Motor und dem zweiten Motor verteilt. Der Pfeil 1508 gibt an, dass der geformte Befehl 1504 für den ersten Motor die ungeformte Fahrerbedarfskurve 1502 zum Kompensieren der Spieldurchquerung des zweiten Motors überschreitet. Der Pfeil 1518 gibt an, dass der geformte Befehl 1504 für den ersten Motor in der Abfolge vor der Ausführung des geformten Befehls 1514 für den zweiten Motor ausgeführt wird. Der Pfeil 1510 gibt eine nicht monotone Formung des Spiels an. Das geschätzte Drehmoment 1506 des ersten Motors und das geschätzte Drehmoment 1516 des zweiten Motors, einschließlich des Dämpfungsdrehmoments, sind gezeigt, wie sie den geformten Befehlen für den ersten und zweiten Motor folgen. Der Verlauf 1505 zeigt die Sollnachverfolgung für den ersten Motor und den zweiten Motor während des Spiels. Der erste Motor durchquert das Spiel bei 1522. Kurz danach durchquert der zweite Motor das Spiel bei 1520.
Auf diese Weise betreiben die in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Verfahren eine koordinierte und verteilte Steuerstrategie zum Formen von Drehmoment des vorderen und hinteren Motors, um Drehmomentstörungen zu verwalten, die sich aus variierenden Maßen an Spiel und Nachgiebigkeit ergeben, die über Vorder- und Hinterachsen eines Antriebsstrangs mit mehreren Motoren und mehreren Achsen verteilt sind, wie etwa 2-P4- oder Leistungsverzweigung mit EFAD/ERAD-Konfigurationen. Durch das Befehlen der Vorder- und Hinterachse, nacheinander in ihre jeweiligen Spielelemente einzutreten und diese zu verlassen, wenn sich das Vorzeichen des angeforderten Drehmoments umkehrt (z. B. negativ zu positiv oder umgekehrt), Kompensieren von Spiel einer Achse unter Verwendung des Motors der anderen Achse und Regulieren der Drehzahl von Spielkreuzen für jede Achse können Klappern und Schleifen wesentlich reduziert werden. Die Steuerstrategie kann das individuelle Schätzen der Zustände des Spiels jeder Achse (z. B. vor dem Spiel, während des Spiels, nach dem Spiel) unter Verwendung der Motordrehmomente, der Motordrehzahlen und der Raddrehzahlen beinhalten. Die Strategie kann als Reaktion auf Pedalbetätigungen und Pedalfreigaben des Fahrers Berechnen eines geformten Raddrehmomentbedarfs unter Berücksichtigung von Schleiffrequenzen der Vorder- und Hinterachse, Flags zur Pedalbetätigung/Pedalfreigabe und der Dringlichkeit des Fahrers beinhalten. In einem Beispiel können während Pedalbetätigungen und Pedalfreigaben, die ein Spiel beinhalten, eine erste und eine zweite Achse so gesteuert werden, dass sie nacheinander in ihre jeweiligen Spielelemente eintreten und aus diesen austreten. Der erste Motor der ersten Achse, der das Spiel kreuzt, kann die zweite Achse während des Spielkreuzens kompensieren. In einem Beispiel kann die Spielkompensation Erhöhen einer Anstiegsrate und einer Fahrerbedarfszuweisung an den kompensierenden Motor beinhalten. In einem Beispiel kann die Achse, der ein größerer Teil des Fahrerbedarfs zugewiesen ist, ausgewählt werden, damit sie zuerst in das Spiel eintritt und dieses verlässt. In anderen Beispielen können Motordrehmomentkapazität oder -bedingungen, die Sequenz des Spielkreuzens beeinflussen. In einem Beispiel kann die Koordination zwischen der Vorder- und Hinterachse über die Kommunikation der Spielzustände, der geformten Drehmomentbefehle, Flags zur Pedalbetätigung, Flags zur Pedalfreigabe und separater Motorsteuermodule erreicht werden, oder alternativ könnte die Koordination unter Verwendung eines einzelnen Steuermoduls ausgeführt werden. Während Kreuzen einer Achse kann der Motor unter Verwendung einer Rückkopplungssteuerung einer Solldrehzahl folgen. Schleifen kann durch Anwenden von Dämpfungsdrehmoment auf den Motor weiter abgeschwächt werden, das unter Verwendung einer Rückkopplungssteuerung mit Eingaben berechnet werden kann, die Motordrehzahl, Raddrehzahl und Kraftübertragungsparameter (z. B. Wellensteifigkeit, Motorträgheit usw.) beinhalten. In einem Beispiel während einer Pedalfreigabe, die ein Spiel beinhaltet, kann der erste Motor gesteuert werden, um positives Drehmoment zu generieren, und die erste Achse kann gesteuert werden, um das Spiel nicht zu kreuzen; kann der zweite Motor gesteuert werden, um negatives Drehmoment zu generieren, und kann die zweite Achse gesteuert werden, um das Spiel zu kreuzen, wobei die Summe des ersten und zweiten Motordrehmoments dem negativen Gesamtdrehmomentbedarf entspricht. Bei der Pedalbetätigung kann der erste Motor sofortiges positives Drehmoment ohne Spiel bereitstellen, während die zweite Achse das Spiel durchläuft. Der technische Effekt für ein koordiniertes Drehmomentformungssystem zur Verwaltung von Klappern und Schleifen in einem Antriebsstrang mit mehreren Motoren und mehreren Achsen besteht in erhöhter Fahrbarkeit reduziertem Torsionsverschleiß an dem Antriebsstrang.
Die Offenbarung stellt auch Unterstützung für ein Antriebsstrangsystem bereit, die Folgendes umfassen: eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse, eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse, und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, der Vorderachse und der Hinterachse als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr zu befehlen, nacheinander Spielzonen zu kreuzen. In einem ersten Beispiel des Systems ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, eine von der ersten Antriebsmaschine und der zweiten Antriebsmaschine einzustellen, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer zu überschreiten, um ein Spielkreuzen zu kompensieren. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Kompensieren eines Achsenspiels unter Verwendung der Antriebsmaschine der anderen Achse. In einem dritten Beispiel des Systems, das optional eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, sind die Vorderachse und die Hinterachse getrennt. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, kreuzt die Vorderachse während einer ersten Bedingung eine Spielzone zuerst und kreuzt die Hinterachse während einer zweiten Bedingung die Spielzone zuerst. In einem fünften Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, findet die Drehmomentumkehr von negativem Drehmoment zu positivem Drehmoment in Bezug auf eine Vorwärtsfahrrichtung eines Fahrzeugs statt, wobei vorwärts durch die Richtung definiert ist, in die ein Fahrer gewandt ist, wenn er in einem Fahrersitz sitzt. In einem sechsten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, ist eine Drehmomentänderungsrate einer Achse, die die Spielzone zuerst durchquert, größer als die Drehmomentänderungsrate der Achse, die die Spielzone als Zweites durchquert. In einem siebten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, ist ein Drehmomentverteilungsverhältnis der Vorderachse zur Hinterachse während einer Spieldurchquerung im Vergleich zu dem Drehmomentverteilungsverhältnis vor und/oder nach der Spieldurchquerung anders eingestellt. In einem achten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis siebten Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Einstellen der Achse, die die Spielzone als Zweites durchquert, basierend auf Drehmomentbegrenzungen der Antriebsmaschine der Achse, die die Spielzone zuerst durchquert. In einem neunten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis achten Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Erhöhen des Drehmoments an die Antriebsmaschine, die die Spieldurchquerung für die andere Achse kompensiert, für eine Dauer. In einem zehnten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis neunten Beispiels beinhaltet, steuert eine erste Steuerung eine Spieldurchquerungsdrehzahl für die Vorderachse steuert und eine zweite Achse die Spieldurchquerungsdrehzahl für die Hinterachse.
Die Offenbarung stellt zudem Unterstützung für ein Verfahren für ein Antriebsstrangsystem bereit, das eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse und eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse aufweist, das Folgendes umfasst: während eines ersten Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung, Steuern einer von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um negatives Drehmoment bereitzustellen, und der anderen von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um positives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich einem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner Folgendes: Bereitstellen einer schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine, die bereits positives Drehmoment bereitstellt, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das Verfahren ferner Folgendes: Übergehenlassen der Antriebsmaschine von Bereitstellen von negativem Drehmoment zu Bereitstellen von positivem Drehmoment durch eine Spielregion nach Bereitstellen der schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine, die bereits positives Drehmoment bereitstellt. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder beide des ersten und des zweiten Beispiels beinhaltet, ist der erste Fahrmodus ein Sportmodus.
Die Offenbarung stellt zudem Unterstützung für ein Verfahren für ein Antriebsstrangsystem bereit, das eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse und eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse aufweist, das Folgendes umfasst: während eines ersten Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung, Steuern einer von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um negatives Drehmoment bereitzustellen, und der anderen von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um positives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich einem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist, und während eines zweiten Fahrmodus und der Pedalfreigabebedingung, Steuern der ersten Antriebsmaschine, um ein erstes negatives Drehmoment bereitzustellen, und der zweiten Antriebsmaschine, um ein zweites negatives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des ersten negativen Drehmoments und des zweiten negativen Drehmoments gleich dem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist, und Auswählen von einer der Vorderachse oder der Hinterachse, um zuerst ein Spiel zu durchqueren, basierend auf einer Drehmomentkapazität der ersten Antriebsmaschine, der Drehmomentkapazität der zweiten Antriebsmaschine und einer Größenordnung der Pedalbetätigung des Fahrers. In einem ersten Beispiel des Verfahrens ist der erste Fahrmodus ein Sportmodus und ist der zweite Fahrmodus ein Sparmodus. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel beinhaltet, sind die Vorderachse und die Hinterachse voneinander getrennt. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder beide des ersten und des zweiten Beispiels beinhaltet, kann während der Durchquerung des Spiels der ausgewählten der Vorderachse und der Hinterachse die Antriebsmaschine der ausgewählten Achse eingestellt werden, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer kurz zu überschreiten, um die Spieldurchquerung zu kompensieren. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, ist die erste Antriebsmaschine ein erster Motor, wobei der erste Motor in der ersten Achse mit einem ersten Getriebe gekoppelt ist, und ist die zweite Antriebsmaschine ein zweiter Motor, wobei der zweite Motor in der zweiten Achse mit einem zweiten Getriebe gekoppelt ist.
Es ist anzumerken, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht transitorischem Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung beinhaltet, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die spezifischen in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem einzuprogrammieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Die folgenden Patentansprüche heben konkrete Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebsstrangsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse; eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, der Vorderachse und der Hinterachse als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr zu befehlen, nacheinander Spielzonen zu kreuzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, eine von der ersten Antriebsmaschine und der zweiten Antriebsmaschine einzustellen, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer zu überschreiten, um ein Spielkreuzen zu kompensieren.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Kompensieren eines Achsenspiels unter Verwendung der Antriebsmaschine der anderen Achse.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Vorderachse und die Hinterachse getrennt.
Gemäß einer Ausführungsform kreuzt die Vorderachse während einer ersten Bedingung eine Spielzone als Erstes und kreuzt während einer zweiten Bedingung die Hinterachse die Spielzone zuerst.
Gemäß einer Ausführungsform findet die Drehmomentumkehr von negativem Drehmoment zu positivem Drehmoment in Bezug auf eine Vorwärtsfahrrichtung eines Fahrzeugs statt, wobei vorwärts durch die Richtung definiert ist, in die ein Fahrer gewandt ist, wenn er in einem Fahrersitz sitzt.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Drehmomentänderungsrate einer Achse, die die Spielzone zuerst durchquert, größer als die Drehmomentänderungsrate der Achse, die die Spielzone als Zweites durchquert.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Drehmomentverteilungsverhältnis der Vorderachse zur Hinterachse während einer Spieldurchquerung im Vergleich zu dem Drehmomentverteilungsverhältnis vor und/oder nach der Spieldurchquerung anders eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Einstellen der Achse, die die Spielzone als Zweites durchquert, basierend auf Drehmomentbegrenzungen der Antriebsmaschine der Achse, die die Spielzone zuerst durchquert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Erhöhen des Drehmoments an die Antriebsmaschine, die die Spieldurchquerung für die andere Achse kompensiert, für eine Dauer.
Gemäß einer Ausführungsform steuert eine erste Steuerung eine Spieldurchquerungsdrehzahl für die Vorderachse und steuert eine zweite Achse die Spieldurchquerungsdrehzahl für die Hinterachse.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren für ein Antriebsstrangsystem, das eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse und eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse aufweist, Folgendes: während eines ersten Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung; Steuern einer von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um negatives Drehmoment bereitzustellen, und der anderen von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um positives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich einem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren als Reaktion auf eine Pedalbetätigung Bereitstellen einer schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine, die bereits positives Drehmoment bereitstellt.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Übergehenlassen der Antriebsmaschine von Bereitstellen von negativem Drehmoment zu Bereitstellen von positivem Drehmoment durch eine Spielregion nach Bereitstellen der schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine, die bereits positives Drehmoment bereitstellt.
In einem Aspekt der Erfindung ist der erste Fahrmodus ein Sportmodus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für ein Antriebsstrangsystem, das eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse und eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse aufweist, Folgendes: während eines ersten Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung; Steuern einer von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um negatives Drehmoment bereitzustellen, und der anderen von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um positives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich einem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist; und während eines zweiten Fahrmodus und der Pedalfreigabebedingung; Steuern der ersten Antriebsmaschine, um ein erstes negatives Drehmoment bereitzustellen, und der zweiten Antriebsmaschine, um ein zweites negatives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des ersten negativen Drehmoments und des zweiten negativen Drehmoments gleich dem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist; und Auswählen von einer der Vorderachse oder der Hinterachse, um zuerst ein Spiel zu durchqueren, basierend auf einer Drehmomentkapazität der ersten Antriebsmaschine, der Drehmomentkapazität der zweiten Antriebsmaschine und einer Größenordnung der Pedalbetätigung des Fahrers.
In einem Aspekt der Erfindung ist der erste Fahrmodus ein Sportmodus und ist der zweite Fahrmodus ein Sparmodus.
In einem Aspekt der Erfindung sind die Vorderachse und die Hinterachse unabhängig voneinander.
In einem Aspekt der Erfindung, während der Durchquerung des Spiels der ausgewählten der Vorderachse und der Hinterachse wird die Antriebsmaschine der ausgewählten Achse eingestellt, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer zu überschreiten, um die Spieldurchquerung zu kompensieren.
In einem Aspekt der Erfindung ist die erste Antriebsmaschine ein erster Motor, wobei der erste Motor in der ersten Achse mit einem ersten Getriebe gekoppelt ist, und ist die zweite Antriebsmaschine ein zweiter Motor, wobei der zweite Motor in der zweiten Achse mit einem zweiten Getriebe gekoppelt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62666597 [0005]
US 9446757 B2 [0023]
US 16521885 [0023]

Claims

Antriebsstrangsystem, das Folgendes umfasst: eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse; eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, der Vorderachse und der Hinterachse als Reaktion auf eine Drehmomentumkehr zu befehlen, nacheinander Spielzonen zu kreuzen.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, eine von der ersten Antriebsmaschine und der zweiten Antriebsmaschine einzustellen, um einen Drehmomentbefehl für eine gesteuerte Dauer zu überschreiten, um ein Spielkreuzen zu kompensieren.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 1, wobei die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Kompensieren eines Achsenspiels unter Verwendung der Antriebsmaschine der anderen Achse beinhaltet.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 3, wobei die Vorderachse und die Hinterachse getrennt sind.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 4, wobei die Vorderachse während einer ersten Bedingung eine Spielzone zuerst kreuzt und während einer zweiten Bedingung die Hinterachse die Spielzone zuerst kreuzt.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 5, wobei die Drehmomentumkehr in Bezug auf eine Vorwärtsfahrrichtung eines Fahrzeugs von negativem Drehmoment zu positivem Drehmoment stattfindet, wobei vorwärts durch die Richtung definiert ist, in die ein Fahrer gewandt ist, wenn er in einem Fahrersitz sitzt.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 6, wobei eine Drehmomentänderungsrate einer Achse, die die Spielzone zuerst durchquert, größer als die Drehmomentänderungsrate der Achse ist, die die Spielzone als Zweites durchquert.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 7, wobei ein Drehmomentverteilungsverhältnis der Vorderachse zur Hinterachse während einer Spieldurchquerung im Vergleich zu dem Drehmomentverteilungsverhältnis vor und/oder nach der Spieldurchquerung anders eingestellt ist.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 8, wobei die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Einstellen der Achse, die die Spielzone als Zweites durchquert, basierend auf Drehmomentbegrenzungen der Antriebsmaschine der Achse, die die Spielzone zuerst durchquert, beinhaltet.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 9, wobei die Reaktion auf die Drehmomentumkehr Erhöhen des Drehmoments an die Antriebsmaschine, die die Spieldurchquerung für die andere Achse kompensiert, für eine Dauer beinhaltet.
Antriebsstrangsystem nach Anspruch 10, wobei eine erste Steuerung eine Spieldurchquerungsdrehzahl für die Vorderachse steuert und eine zweite Steuerung die Spieldurchquerungsdrehzahl für die Hinterachse steuert.
Verfahren für ein Antriebsstrangsystem, das eine erste Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Vorderachse und eine zweite Antriebsmaschine zum Zuführen eines Drehmoments zu einer Hinterachse aufweist, das Folgendes umfasst: während eines ersten Fahrmodus und einer Pedalfreigabebedingung; Steuern einer von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um negatives Drehmoment bereitzustellen, und der anderen von der ersten Antriebsmaschine oder der zweiten Antriebsmaschine, um positives Drehmoment bereitzustellen, wobei die Summe des negativen Drehmoments und des positiven Drehmoments gleich einem Gesamtfahrerbedarfsdrehmoment ist.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, Bereitstellen einer schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine umfasst, die bereits positives Drehmoment bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Übergehenlassen der Antriebsmaschine von Bereitstellen von negativem Drehmoment zu Bereitstellen von positivem Drehmoment durch eine Spielregion nach Bereitstellen der schnelleren Drehmomentreaktion von der Antriebsmaschine, die bereits positives Drehmoment bereitstellt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der erste Fahrmodus ein Sportmodus ist.