DE10149897A1 - Methode und System zur Schaffung von Fahrzeugfahrgefühl nach Freigabe des Gaspedals in einem Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeug - Google Patents

Methode und System zur Schaffung von Fahrzeugfahrgefühl nach Freigabe des Gaspedals in einem Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeug

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Abstract

Die Erfindung ist eine Methode und System zur Bereitstellung von negativem Drehmoment an den Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs (EF, BZEF, Hybrid-Elektroantriebsstrang (HEF)), wenn nur der Elektromotor Leistung abgibt und das Gaspedal freigegeben ist, mit dem Endziel der Bereitstellung kontinuierlicher Fahrzeugleistung bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Diese Verzögerung hat eine angepasste Größe für eine angepasste Zeitdauer bei Anwendung einer hierarchischen Strategie mit verschiedenen Mitteln, einschließlich Ableitung der kinetischen Energie des Fahrzeugs als Wärme an den Elektromotor; Bremsen mit Energierückgewinnung; und Aktivieren einer mechanischen Bremsanlage. Das negative Drehmoment für den Antriebsstrang wird nur kurzzeitig bereit gestellt, wodurch die Verteilung der Gesamtmenge an kinetischer Energie verringert wird. Die Erfindung bietet dem Fahrer eines Fahrzeugs eine Verzögerungsreaktion ähnlich dem "Gefühl" bei der Freigabe des Gaspedals eines herkömmlichen IVM-Fahrzeugs bei allen Betriebsweisen mit Beibehaltung optimaler Energierückgewinnung.

Description

DER ERFINDUNG ZUGRUNDE LIEGENDER STAND DER TECHNIK Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Elektrofahrzeug (EF), Hybrid-Elektrofahrzeug (HEF) oder Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (BZEF) und speziell auf eine hierarchische Methode und System für ein EF, HEF oder BZEF zur Simulierung des negativen Antriebsstrangmoments (Verzögerungskraft) eines Fahrzeugs mit herkömmlichem inneren Verbrennungsmotor, wenn das Gaspedal freigegeben wird und nur der Elektromotor Drehmoment für den Antriebsstrang bereitstellt.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Notwendigkeit zur Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe und des Schadstoffausstoßes durch Automobile und andere Fahrzeuge durch innere Verbrennungsmotoren (IVM) angetriebene Fahrzeuge ist allgemein bekannt. Es wird versucht, diesen Notwendigkeiten durch Fahrzeuge mit Elektromotor zu begegnen. Elektrofahrzeuge sind jedoch hinsichtlich Fahrbereich und Leistungsbereich beschränkt und benötigen erhebliche Zeit zum Nachladen ihrer Batterien. Eine alternative Lösung besteht in der Kombination eines IVM und eines elektrischen Traktionsmotors in einem Fahrzeug. Solche Fahrzeuge werden technisch als Hybrid- Elektrofahrzeuge (HEF) bezeichnet. Siehe allgemein, USA-Patentschrift Nr. 5 343 970 (Severinsky).
Das HEF ist in einer Reihe von Konfigurationen beschrieben worden. Viele HEF- Patente offenbaren Systeme, bei denen ein Bediener zwischen dem Betrieb des Elektromotors und des inneren Verbrennungsmotors wählen muss. Bei anderen Konfigurationen treibt der Elektromotor einen Satz von Rädern an, und der IVM treibt einen anderen Satz von Rädern an.
Andere, nützlichere Konfigurationen sind entwickelt worden. Zum Beispiel ist ein Serien-Hybrid-Elektrofahrzeug (SHEF) ein Fahrzeug mit einem Motor (am typischsten ein IVM), der einen Generator antreibt. Der Generator wiederum liefert Elektrizität für eine Batterie und einen elektrischen Traktionsmotor, der mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges gekoppelt ist. Zwischen dem Motor und den Antriebsrädern besteht keine mechanische Verbindung. Ferner ist ein Parallel- Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEF) ein Fahrzeug mit einem Motor (am typischsten ein IVM), Batterie und elektrischem Traktionsmotor, die gemeinsam für die Antriebsräder des Fahrzeuges Drehmoment bereitstellen.
Ein Parallel-/Serien-Hybrid-Elektrofahrzeug (PSHEF) besitzt die Eigenschaften des PHEF und des SHEF. Das PSHEF ist auch bekannt als Konfiguration mit Drehmomentverteilung (oder Leistungsverteilung) des Antriebsstrangs. Hier kann das Motordrehmoment dazu benutzt werden, einen Generator anzutreiben und/oder zum benötigten Drehmoment von Rad oder Abtriebswelle beizutragen. Ferner reduziert das PSHEF unter bestimmten Bedingungen Emissionen und Kraftstoffverbrauch, indem der Verbrennungsmotor abgestellt wird. Das PSHEF kann dazu benutzt werden, Elektrizität für die Batterie zu erzeugen oder zum benötigten Drehmoment von Rad oder Abtriebswelle beizutragen. Der Traktionsmotor wird benutzt, um zum benötigten Drehmoment von Rad oder Abtriebswelle beizutragen und kann bei Einsatz einer regenerativen Bremsanlage benutzt werden, um Bremsenergie für die Batterie rückzugewinnen.
Die Wünschbarkeit der Kombination des IVM mit einem Elektromotor liegt auf der Hand. Kraftstoffverbrauch und Schadstoffe des IVM werden ohne nennenswerten Verlust von Leistung oder Fahrbereich des Fahrzeugs verringert. Dennoch bleibt noch erheblicher Raum für die Entwicklung von Wegen zur Optimierung des HEF- Betriebs.
Ein solcher Entwicklungsbereich ist die Verbesserung des allgemeinen HEF- Fahrverhaltens und Fahrgefühls entsprechend den traditionellen IVM-Fahrzeugen. Das gilt besonders, wenn der Verbrennungsmotor des HEF kein Moment für den Antriebsstrang des Fahrzeugs bereitstellt oder nicht einmal läuft. Wenn Moment für den Antriebsstrang allein vom Elektromotor geliefert wird, tritt am Antriebsstrang kein oder sehr geringer Widerstand auf, wenn der Fahrer einen Geschwindigkeitsregler, wie zum Beispiel ein Gaspedal, freigibt. Typischerweise erwartet der Fahrer eines herkömmlichen IVM-Fahrzeugs bei Freigabe des Gaspedals wegen der Wirkung der Motorbremse eine die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringernde Kraft.
Motorbremsen ist allgemein bekannt und ist typischerweise gekennzeichnet durch zwei Arten von negativem Antriebsstrangmoment, einschließlich Verluste durch Motorreibung und Pumpen (Verdichtung). Motorreibungsverlust tritt während des Motorbremsens auf, weil der Motor, obwohl ohne Kraftstoff, noch mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Verlust durch Pumpen des Motors bezieht sich auf die Verdichtung der Luft in jedem Motorzylinder bei der Ausführung der Hubbewegung. Motorbremsen wird vom Fahrer erwartet und ermöglicht die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Anwendung von Kraft am Bremspedal.
Entsprechend dem bisherigen Stand der Technik sind bei einem Elektrofahrzeug verschiedene Wege zur Simulierung des negativen Moments des IVM bei Freigabe des Gaspedals bekannt. Gardner u. a., USA-Patentschrift Nr. 4 103 211 (1978) beschreibt ein System der Bereitstellung eines Pfades für regenerativen Motorankerstrom über einen Lastwiderstand durch Aufrechterhalten eines Motorfeldstroms bei Freigabe des Gaspedals. Das Widerstandselement dient zur Begrenzung der Größe des vom Anker erzeugten Stroms und Bereitstellung einer Stromsenke oder Last zur Aufnahme der regenerativen Energie. Damit wirkt die Kombination eines Funktionsgenerators, einer Diode und eines Widerstandselementes zur Bereitstellung des erwarteten negativen Antriebsstrangmoments. Die Erfindung von Gardner offenbart auch, dass das System für Bewegung in zwei Richtungen (d. h. vorwärts und rückwärts) angepasst werden könnte, zum Beispiel durch Schalter zum Umschalten der Anschlüsse der Motorfeldwicklung.
Bremsen mit Energierückgewinnung (regeneratives Bremsen) bewirkt Verzögerung des Fahrzeugs durch Erfassen der kinetischen Energie des Fahrzeugs. Bei herkömmlichen Fahrzeugen wird kinetische Energie bei Verzögerung der Fahrgeschwindigkeit gewöhnlich als Wärme an Bremsen oder Motor des Fahrzeugs abgeleitet. Beim regenerativen Bremsen wird kinetische Energie durch einen Generator in elektrische Energie in Form einer gespeicherten Ladung in der Batterie des Fahrzeugs umgewandelt. Demzufolge verringert regeneratives Bremsen auch Kraftstoffverbrauch und Entstehung von Emissionen.
Bei Nicholls u. a., USA-Patentschrift Nr. 4 691 148 (1987) wird ein Steuerstromkreis für Elektrofahrzeuge beschrieben, der die Anwendung des regenerativen Bremsens beim Schiebebetrieb und beim Bremsen beinhaltet. Das regenerative Bremsen wird durch Freigabe des Gaspedals oder durch leichtes Betätigen des Bremspedals aktiviert. Mechanische Bremsen kommen hinzu, wenn zusätzliche Bremspedalkraft angewendet wird. Während dieses regenerativen Bremsens muss der Stromkreis zwischen dem Batteriesatz und dem Elektromotor geschlossen bleiben, auch wenn das Gaspedal freigegeben wird. Normalerweise würde der Batteriesatz vom Motor getrennt. Der Stromkreis ist so abgeglichen, dass die Geschwindigkeit durch das regenerative Bremsen allmählich verringert wird, wenn Bremsen mit dem Bremspedal nicht erwünscht ist.
Carter u. a., USA-Patentschrift Nr. 5 578 911 (1996, Chrysler Corporation) beschreibt eine kontinuierlich veränderliche regenerative Steuerung für ein Elektrofahrzeug. Die Steuerung bietet die Möglichkeit, die regenerative (oder Brems-)Wirkung des Elektromotors an die des inneren Verbrennungsmotors anzupassen. Diese Größe des Fahrverhaltens ist bekannt und wird von vielen Fahrzeugbedienern gewünscht. Obwohl der Wunsch und die Notwendigkeit für Fahrgefühl bei Freigabe des Gaspedals bekannt sind, besteht in bestimmtem Umfang für ein ausschließlich elektrisches Fahrzeug eine Notwendigkeit zur Entwicklung einer weiter entwickelten Methode und System für ein durchgängiges Gefühl beim Fahren ohne Gas unter Einbeziehung aller elektrischen Antriebsstranganwendungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Methode und System für ein EF, BZEF oder HEF zu schaffen, um ein negatives Drehmoment an einen Antriebsstrang mit einem Elektromotor bereitzustellen, bestehend aus: einem vom Bediener durch einen Wegbereich von einer Ruhestellung bis zu einer Vollgasstellung bewegbaren Gaspedal; einem Mittel zur Übertragung an einen Fahrzeugsystemregler (FSR), wenn das Gaspedal freigegeben ist; einem Mittel zur Übertragung an den FSR, wenn der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist; ein Regelmodul innerhalb des FSR zum Erkennen, dass sowohl das Gaspedal freigegeben ist und der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist; und einer Strategie für das Fahren im Schiebelauf, die den Ausgang des Regelmoduls empfängt und negatives Drehmoment für den Antriebsstrang festlegt, wenn das Regelmodul erkennt, dass das Gaspedal freigegeben wurde und der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung stellt ein negatives Drehmoment für den Antriebsstrang auf eine nach Umfang und Dauer auf die vom Fahrer eines herkömmlichen Fahrzeugs mit innerem Verbrennungsmotor (IVM) bei Freigabe des Gaspedals erwartete oder gewünschte Größe der Verzögerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abgestimmten Weise bereit.
Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, die Rückgewinnung von Energie durch Bremsen mit Energierückgewinnung (regeneratives Bremsen) in einem Fahrzeug mit einem Elektromotor-Antriebsstrang bei Erhaltung einer kontinuierlichen und erwarteten Verzögerung zu maximieren.
Verzögerung kann bei Anwendung einer Reihe von negativen Antriebsstrang- Strategien eintreten, einschließlich der folgenden: Ableitung der kinetischen Energie des Fahrzeugs als Wärme an den Elektromotor ("Stöpseln"); Anlegen eines Lastwiderstands an den Antriebsstrang, wobei die Verzögerung durch Regeln des Motors als Generator und Erzeugen von Elektrizität zum Speichern in einer Batterie erfolgt; und Aktivieren mechanischer Bremsen, wobei die kinetische Energie des Fahrzeugs als Wärme an Bremsscheiben und Trommeln abgeleitet wird.
Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, eine Methode und System für die Festlegung der geeigneten Methode der Energieableitung auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wie Batterieladezustand, Temperatur von Verbrennungsmotor/Elektromotor, Temperatur der Widerstandslast zu schaffen, so dass die Verzögerung ungeachtet der Betriebsbedingungen kontinuierlich erfolgt. Die Systemkonfiguration kann einzelne oder alle Strategien umfassen. Klar ist auch, dass als der Hand liegende Weiterführung dieser Logik weitere Methoden angewendet werden könnten.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ABBILDUNGEN
Abb. 1 zeigt die allgemeinen Komponenten des Antriebsstranges eines Hybrid- Elektrofahrzeugs (HEF) mit einer Trennkupplung für den Verbrennungsmotor.
Abb. 2 zeigt die Hauptkomponenten des Fahrzeugsystemreglers des HEF zur Bereitstellung von negativem Drehmoment (Schiebebetrieb), wenn das Gaspedal freigegeben wird und der Elektromotor die einzige Quelle für die Bereitstellung von Drehmoment an den Antriebsstrang des Fahrzeugs ist.
Abb. 3 zeigt eine mögliche Entscheidungsablaufstrategie für den Schiebebetrieb, wenn das Gaspedal freigegeben wird und der Elektromotor die einzige Quelle für die Bereitstellung von Drehmoment an den Antriebsstrang des Fahrzeugs ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Elektrofahrzeuge (EF), Hybrid- Elektrofahrzeuge (HEF), Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (BZEF). Die vorliegende Erfindung bietet nicht nur eine Strategie zur Simulierung des Fahrgefühls eines Fahrzeugs mit herkömmlichem innerem Verbrennungsmotor, sondern auch eine koordinierte Strategie zur Optimierung der Energierückgewinnung/­ Kraftstoffeinsparung. Obwohl sich die bevorzugte Ausführungsform auf ein Parallel- HEF bezieht, könnte die Erfindung auf jedes Fahrzeug mit einem Elektromotor oder Fahrzeug, das einen Elektromotor und einen inneren Verbrennungsmotor (IVM) als kombinierte Quelle der Versorgung des Antriebsstranges mit einer Kupplung zum Abtrennen des Verbrennungsmotors besitzt, angewendet werden.
Abb. 1 zeigt allgemeine Komponenten des Antriebsstranges eines Parallel-HEF mit einer Trennkupplung für den Verbrennungsmotor. Ein Verbrennungsmotor 20 ist über eine Trennkupplung 24 mit einem Elektromotor/Generator 22 verbunden. Eine Batterie 26 ist mit dem Elektromotor/Generator 22 verbunden und ermöglicht das Fließen von elektrischem Strom zu und von den beiden Komponenten. Der Elektromotor/Generator 22 ist mit einem Leistungsübertragungsaggregat 28, wie zum Beispiel einer Antriebswelle, verbunden, die mit Rädern 30 des Fahrzeugs verbunden ist. Damit fließt Momentenergie von Verbrennungsmotor 20 und Elektromotor/Generator 22 durch das Leistungsübertragungsaggregat 28 zu den Rädern 30. Eine Lastwiderstand 34 ist ebenfalls mit dem Leistungsübertragungsaggregat verbunden. Die Räder 30 besitzen mechanische Bremsen 32 zum Anhalten des Fahrzeugs entsprechend dem Wunsch eines Bedieners. Da der Verbrennungsmotor 20 vom Elektromotor/Generator 22 und dem Leistungsübertragungsaggregat 28 getrennt werden kann, bestehen drei potenzielle Zustände des Antriebsstrangs. Diese Zustände beruhen auf unterschiedlichen Fahrzeuganforderungen und beinhalten nur den Verbrennungsmotor nur den Elektromotor oder den Verbrennungsmotor und den Elektromotor kombiniert.
Die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung entsteht, wenn nur der Elektromotor mit dem Leistungsübertragungsaggregat 28 verbunden ist. Abb. 2 zeigt eine allgemeine Darstellung einer möglichen Strategie zur Bestimmung eines erwarteten Reaktionsgefühls der Fahrzeugverzögerung (Schiebebetrieb) bei diesem Zustand des Antriebsstrangs, ähnlich einem herkömmlichen IVM-Fahrzeug, wenn das Gaspedal freigegeben wird. Ein Gaspedal 40 hat einen Signalgenerator 42. Innerhalb eines Fahrzeugsystemreglers (FSR) 44 erhält ein Steuergerät 46 Eingang vom Signalgenerator 42 des Gaspedals und einem Zustandssignalgenerator 48 des Antriebsstrangs. Wenn das Steuergerät 46 erkennt, dass das Gaspedal 40 freigegeben ist und der Verbrennungsmotor 20 vom Leistungsübertragungsaggregat 28 getrennt ist, wird ein Befehl zur Durchführung einer Schiebelaufstrategie 50 gegeben.
Zahlreiche Arten der Schiebelaufstrategie 50 sind möglich, und die drei nachfolgend beschriebenen schränken nicht die Anwendung der vorliegenden Erfindung ein. Jede Schiebelaufstrategie 50 muss unmittelbar sein und nur für eine kurze Dauer angewendet werden, wodurch die Gesamtenergieverteilung verringert wird, dennoch aber der Fahrer das erwartete Reaktionsgefühl des Fahrzeuges erhält. Ferner muss jede Strategie die Rückgewinnung von Energie durch Bremsen mit Energierückgewinnung (regeneratives Bremsen) bei Erhaltung einer kontinuierlichen und erwarteten Verzögerung maximieren.
Allgemein wählt die Strategie die entsprechende Schiebelaufstrategie auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wie Batterieladezustand, Temperatur von Verbrennungsmotor/Elektromotor, Temperatur der Widerstandslast aus, so dass die Verzögerung ungeachtet der Betriebsbedingungen kontinuierlich erfolgt. Die Systemkonfiguration kann einzelne oder alle Strategien beinhalten.
Eine erste Strategie beinhaltet "Motorstöpseln". Motorstöpseln stellt dem Antriebsstrang negative Energie durch Verteilung der kinetischen Energie des Fahrzeugs als Wärme im Elektromotor/Generator 22 entsprechend Beschreibung des bisherigen Standes der Technik bereit. Bei dieser Strategie wird der Elektromotor unwirtschaftlich betrieben. Der Regler sorgt im Wesentlichen dafür, dass der Elektromotor, durch Nutzung hoher Flüsse in den Motorwicklungen Energie verbrennt.
Eine zweite Strategie könnte die Ergänzung des Antriebsstrangs durch einen Lastwiderstand beinhalten, indem der Elektromotor/Generator 22 als Generator gesteuert wird. Bei dieser Strategie wird elektrische Energie für einen Lastwiderstand erzeugt, der die Energie abführt oder zum Speichern in der Energie an die Batterie 26 leistet.
Eine dritte Strategie würde die mechanischen Bremsen 32 aktivieren, die die kinetische Energie des Fahrzeugs als Wärme an die Bremsscheiben und Trommeln ableiten würde.
Die bevorzugte Konfiguration für die Schiebelaufstrategie 50 vereint alle drei oben beschriebenen Strategien und ist in Abb. 3 dargestellt. Das Strategiediagramm zeigt den Entscheidungsprozess und den Prioritätsablauf zur Auswahl der entsprechenden Funktion für ein kontinuierliches Verzögerungsgefühl.
Zuerst wird von der Stellung des Gaspedals 40 eine Gaspedal- Drehmomentanforderung 60 bestimmt. Positive Drehmomentanforderung führt zu einem Befehl Angefordertes Antriebsmoment bereitstellen 62. Negative Drehmomentanforderung führt zu einer Bestimmung des Kompressionsbremsniveaus 64 entsprechend der Stellung des Gaspedals 40, der ausgewählten Schaltstufe (z. B. PRNDL) und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Da die Schiebelaufstrategie 50 optional zur Rückgewinnung der Energie vorgesehen ist, wird die Batterie 26 zur Speicherung der Energie ausgewählt. Wenn daher das Kompressionsbremsniveau 64 festgelegt ist, wird der Batterieladezustand (BLZ) 66 bestimmt. Ist der BLZ 66 < 100 Prozent, ergeht ein Befehl Energie an Batterie 68, womit das System kinetische Energie an die Batterie 26 bis zu einer Energiegrenze der Batterie 26 überträgt. Beträgt der BLZ 100%, wird die Energie bis zu dessen bestehenden Grenzen direkt an den Elektromotor/Generator 22 abgegeben.
Wenn der Befehl Energie an Batterie 68 dazu führt, dass die Energiegrenze der Batterie 26 erreicht wird, erfolgt eine erste Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 70. Ist keine weitere Verzögerung erforderlich, kommt es zu einer Endstrategie 78. Wird weitere Verzögerung benötigt, erfolgt eine Bestimmung der Verfügbarkeit der Motorstöpselung 72 auf der Grundlage eines Vergleichs der Temperatur von Elektromotor/Generator 22 mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Ist Motorstöpselung verfügbar (d. h. die Temperatur von der Elektromotor/Generator 22 ist unter dem Schwellenwert), wird ein Motorstöpselungsbefehl 74 gesendet, um die Energie bis an die Energiegrenze des Elektromotors/Generators 22 abzuleiten. Wird die Energiegrenze des Elektromotors/Generators 22 erreicht, erfolgt eine zweite Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 76. Diese zweite Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 76 erhält auch den Ausgang der Bestimmung der Verfügbarkeit der Motorstöpselung 72, wenn der Elektromotor/Generator 22 über der Schwellentemperatur liegt.
Ist die zweite Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 76 negativ, erfolgt die Endstrategie 78. Ist die zweite Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 76 positiv, erfolgt eine Bestimmung des Lastwiderstands 80, bei der die Festlegung einer Temperatur des Lastwiderstands 34 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird.
Ist der Lastwiderstand 34 verfügbar, wird ein Befehl zur Leitung der Energie an den Lastwiderstand bis zur Energiegrenze des Lastwiderstands 34 gegeben. Wird die Energiegrenze des Lastwiderstands 34 erreicht, erfolgt eine dritte Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 84. Diese dritte Bestimmung des Bedarfs an mehr Verzögerung 84 erhält auch den Ausgang der Bestimmung der Verfügbarkeit des Lastwiderstands 82, wenn der Lastwiderstand 34 über der Schwellentemperatur liegt. Wenn nach dieser dritten Bestimmung 84 keine weitere Verzögerung benötigt wird, schaltet die Strategie auf die Endstrategie 78 um. Wird nach dieser dritten Bestimmung weitere Verzögerung benötigt, geht die Strategie zu einem Befehl Bremsen anlegen 84, wodurch die mechanischen Bremsen 32 angelegt werden.
Beim Anlagen der mechanischen Bremsen 32 führt die Strategie eine Berechnung des Wärmezustands der mechanischen Bremsen 88 durch, wobei der Zustand der Bremsen 32 auf der Grundlage von Bremsdauer und Druck bestimmt wird. Die Berechnung führt zur Bestimmung der Bremswärmewarnung 90 entsprechend einem vorbestimmten Schwellenwert.
Ist die Bremswärmewarnung 90 negativ, erfolgt die Endstrategie. Ist die Bremswärmewarnung 90 positiv, wird eine Bremswarnleuchte 92 aktiviert, gefolgt von einem Befehl zur Reduzierung des Bremsdrucks 94, wodurch der Druck von Bremse 32 auf vorbestimmte, annehmbare Grenzen reduziert wird und schließlich zum Ende der Strategie 78 führt.
Die bevorzugte Ausführungsform hat verschiedene Abänderungen und Verbesserungen, die Personen mit Facherfahrung verständlich sind, und alle die, welche dem wahren Geist und Inhalt der Erfindung entsprechen, fallen unter die folgenden Ansprüche.

Claims (18)

1. Ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug zur Bereitstellung eines negativen Drehmoments an einen Antriebsstrang mit einem Elektromotor, bestehend aus:
einem vom Bediener durch einen Wegbereich von einer Ruhestellung bis zu einer Vollgasstellung bewegbaren Beschleunigungsmittel;
einem Mittel zur Übertragung an einen Fahrzeugsystemregler, wenn das Beschleunigungsmittel freigegeben ist;
einem Mittel zur Übertragung des Zustands des Antriebsstrangs an den Fahrzeugsystemregler, wobei der Fahrzeugsystemregler erkennen kann, wann der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist;
ein Regelmodul innerhalb des Fahrzeugsystemreglers zum Empfangen eines Ausgangs des Mittels zur Übermittlung der Stellung des Beschleunigungsmittels und des Ausgangs des Mittels zur Übertragung des Zustands des Antriebsstrangs, wobei das Regelmodul erkennt, wann das Beschleunigungsmittel in einer Freigabestellung und der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist; und
einer hierarchisches Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf, die den Ausgang des Regelmoduls empfängt und mit einer Vielzahl von Methoden ein negatives Drehmomentmittel für den Antriebsstrang des Fahrzeugs festlegt, wenn das Regelmodul erkennt, dass das Gaspedal freigegeben wurde und der Elektromotor die alleinige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang ist.
2. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist.
3. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Fahrzeug ein Hybrid-Elektrofahrzeug ist.
4. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Fahrzeug ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug ist.
5. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf ein negatives Drehmoment an den Antriebsstrang gibt, das nach Größe und Dauer dem vom Fahrer eines herkömmlichen Fahrzeugs mit innerem Verbrennungsmotor bei Freigabe des Gaspedals des Verbrennungsmotors erwarteten negativen Drehmoment angepasst ist.
6. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf ein negatives Drehmoment an den Antriebsstrang gibt, und die kinetische Energie des Fahrzeugs als Wärme an den Elektromotor abgibt.
7. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf negatives Drehmoment an den Antriebsstrang abgibt und an den Antriebsstrang einen Lastwiderstand anlegt, wobei der Elektromotor als Generator geregelt wird, wobei die Verzögerung von dem als Generator geregelten Elektromotor durch Erzeugen von elektrischer Energie an eine Widerstandslast zur Ableitung von Energie oder zum Speichern der Energie an eine Batterie erfolgt.
8. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf negatives Drehmoment an den Antriebsstrang abgibt und mechanische Bremsen aktiviert, wobei die kinetische Energie des Fahrzeugs als Wärme an die Bremsscheiben und Trommeln abgeleitet wird.
9. Das Steuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem das Strategiemittel für das Fahren im Schiebelauf negatives Drehmoment an den Antriebsstrang abgibt und mechanische Bremsen aktiviert, wobei optimale Energierückgewinnung erhalten bleibt.
10. Eine Methode zur Bereitstellung eines negativen Drehmoments an einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Elektromotor, umfassend die Schritte:
des Freigebens eines vom Bediener durch einen Wegbereich von einer Ruhestellung bis zu einer Vollgasstellung bewegbaren Beschleunigungsmittel;
der Übertragung an den Fahrzeugsystemregler, wenn sich das Beschleunigungsmittel in Freigabestellung befindet;
der Übertragung eines Antriebsstrangzustands an den Fahrzeugsystemregler;
des Erkennens, wann der Elektromotor die einzige Drehmomentquelle für den Antriebsstrang und das Beschleunigungsmittel in Freigabestellung ist; und
des Anweisens einer Strategie des Fahrens im Schiebelauf, wobei das negative Drehmoment an den Antriebsstrang des Fahrzeugs angelegt wird.
11. Die Methode nach Anspruch 10, bei der das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist.
12. Die Methode nach Anspruch 10, bei der das Fahrzeug ein Hybrid- Elektrofahrzeug ist.
13. Die Methode nach Anspruch 10, bei der das Fahrzeug ein Brennstoffzellen- Elektrofahrzeug ist.
14. Die Methode nach Anspruch 10, bei der der Strategieschritt des Fahrens im Schiebelauf die Anpassung des negativen Drehmoments an den Antriebsstrang nach Größe und Dauer an das vom Fahrer eines herkömmlichen Fahrzeugs mit innerem Verbrennungsmotor bei Freigabe des Gaspedals des Verbrennungsmotors erwartete negative Drehmoment.
15. Die Methode nach Anspruch 10, bei der der Strategieschritt des Fahrens im Schiebelauf Ableitung der kinetischen Energie des Fahrzeugs als Wärme an den Elektromotor beinhaltet.
16. Die Methode nach Anspruch 10, bei der der Strategieschritt des Fahrens im Schiebelauf das Anlegen eine Lastwiderstands an den Antriebsstrang durch Steuern des Elektromotors als Generator beinhaltet, wobei der Elektromotor als Generator geregelt wird, wobei Verzögerung von dem als Generator geregelten Elektromotor durch Erzeugen von elektrischer Energie an eine Widerstandslast zur Ableitung von Energie oder zum Speichern der Energie an eine Batterie erfolgt.
17. Die Methode nach Anspruch 10, bei der der Strategieschritt des Fahrens im Schiebelauf Aktivieren mechanischer Bremsen beinhaltet, wobei kinetische Energie des Fahrzeugs als Wärme an die Bremsscheiben und Trommeln abgeleitet wird.
18. Die Methode nach Anspruch 10, bei der der Strategieschritt des Fahrens im Schiebelauf den Erhalt optimaler Energierückgewinnung beinhaltet.
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