DE102005022222A1

DE102005022222A1 - Verfahren zum Bestimmen der Motorausgangsleistung in einem Hybridelektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102005022222A1
Application number: DE102005022222A
Authority: DE
Inventors: William R. Milford Cawthorne; Gregory A. Brighton Hubbard
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2005-12-15
Also published as: US20050256631A1; CN1696484A; CN100400831C; US7653474B2

Abstract

Die neue Ruhebetriebsart für ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) verringert im Vergleich zu herkömmlichen HEV-Betriebsarten das Geräusch und die Emissionen. Sie ist eine ergänzende Reihe von Softwaresteuerfunktionen, die ermöglichen, dass das Fahrzeug mit verringertem Geräusch und mit verringerten Emissionen arbeitet, wo es spezifisch erforderlich ist, während allmählich Motorleistung zugeführt wird, wo es zulässig ist. Das Verfahren nutzt einen Energiespeichersystemetat, der einer für die Betriebsart zugeordneten Modalenergiemenge zugeordnet ist, und ist so beschaffen, dass es sich dem Betrieb des Fahrzeugs automatisch anpasst, um Abweichungen von der eingeplanten Energiemenge auszugleichen. Außerdem passt sich das Verfahren, das die Betriebsart realisiert, dem Fahrzeugbetrieb in Verbindung mit Änderungen der Parameterbedingungen des ESS einschließlich der wahlweisen Verwendung der Motorausgangsleistung an. Insbesondere umfasst die Ruhebetriebsart ein Verfahren zum Auswählen einer Motorausgangssleistung aus einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung und einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung. Die neigungsbasierte Motorausgangsleistung kann aus mehreren Fahrzeugzustandsparametern bestimmt werden.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Steuerung der Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine und insbesondere die Steuerung der Ausgangsleistung einer Brennkraftmaschine eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) und vor allem ein Hybridelektrofahrzeug, das für den Betrieb in einer leisen Betriebsart für verringerte Fahrzeugemissionen ausgelegt ist.
Ein HEV ist ein Fahrzeug mit einem Vortriebssystem, das wenigstens aus einem Elektromotor oder eine Elektromaschine in Kombination mit wenigstens einer weiteren Leistungsquelle besteht. Die weitere Leistungsquelle ist typisch ein Benzin- oder Dieselmotor. Je nachdem, wie der Elektromotor bzw. die Elektromotoren und die weitere Leistungsquelle bzw. die weiteren Leistungsquellen miteinander kombiniert sind, um den Vortrieb für das Fahrzeug zu liefern, gibt es verschiedene Typen von HEVs einschließlich Serien-, Parallel- und Verbund-HEVs einschließlich jener mit elektrisch variablen Getrieben (EVTs), die durch Kombination von Merkmalen sowohl von Serien- als auch von Parallel-HEV-Kraftübertragungsstrangarchitekturen kontinuierlich variable Übersetzungsverhältnisse liefern.
Die Entwicklung neuer HEV-Kraftübertragungsstrangarchitekturen ermöglicht außerdem die Entwicklung und Realisierung neuer Fahrzeugbetriebsmethodiken, die die in diesen Systemen verfügbaren neuen Merkmale nutzten. Es sind neue Betriebsmethodiken erwünscht, die HEV- Kraftübertragungsstrangarchitekturen nutzen, um z. B. Fahrzeugbetriebsmethodiken zu liefern, die besonders an ihre Betriebsumgebungen angepasst sind oder die etwa unter Verwendung neuer Kombinationen elektrischer und mechanischen Vortriebsenergie, die Fahrzeugemissionen wie etwa Geräusch und Abgasemissionen minimieren, gesetzliche, behördliche oder andere Einschränkungen, die ihren Betriebsumgebungen auferlegt worden sind, erfüllen. Außerdem ist erwünscht, dass diese Betriebsmethodiken als neue Betriebsarten, die zur manuellen Auswahl durch einen Fahrzeugführer oder zur automatischen Realisierung durch das Fahrzeug in Reaktion auf vorgegebene Bedingungen verfügbar sind, in die Fahrzeughardware- und Fahrzeugsoftwaresysteme integriert sind.
Komplexe EVT-HEVs nutzen eine oder mehrere Elektromaschinen und erfordern fortgeschrittene Energiespeichersysteme (ESS) mit hoher Energiedichte, die Batterien, Ultrakondensatoren oder Kombinationen davon enthalten, um Elektroenergie an diese Maschinen zu liefern und von ihnen zu empfangen und zu speichern. Die Realisierung neuer Betriebsmethodiken stellt im Zusammenhang mit dem dynamischen Leistungsfluss in das und aus dem ESS erhöhte Anforderungen an die Elektromaschinen und an das ESS.
Somit ist es sehr erwünscht, Fahrzeugbetriebsmethodiken zu entwickeln, die an die Betriebsumgebungsanforderungen des Fahrzeugs angepasst sind und die als Betriebsarten, die eine fortschrittliche Steuerung von HEV-Systemen einschließlich des Motor-, des Elektromaschinen- und des ESS-Systems realisieren, in die Fahrzeuge integriert werden können. Es ist besonders erwünscht, eine Ruhebetriebsart oder Schallschutzbetriebsart zu realisieren, bei der vorzugsweise die Elektromaschine zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, während die Motorausgangsleistung allgemein auf einen Wert begrenzt wird, der kleiner als die maximale Motorausgangsleistung ist.
Die Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Motorausgangsleistung für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung für das Fahrzeug; Bestimmen einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung als eine Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Auswählen der Motorausgangsleistung aus der neigungsbasierten Motorausgangsleistung und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung. Die neigungsbasierte Motorausgangsleistung wird als eine Funktion eines oder mehrerer Fahrzeugzustandsparameter bestimmt.
Vorzugsweise enthält das Verfahren einen Vorladeschritt zum Herstellen einer gewünschten Modalmenge an Batterieenergie zur Verwendung bei der Realisierung des Verfahrens.
Vorzugsweise nutzt das Verfahren außerdem einen Batterieetat, um die Modalmenge an Batterieenergie, die zur Realisierung der Ruhebetriebsart zugewiesen wird, über die Länge der Zielzone zu verteilen, in der die Betriebsart realisiert werden soll. Außerdem nutzt das Verfahren vorzugsweise ein Verfahren zum Steuern des Batterieetats unter Verwendung eines Batterieetatfaktors, der die eingeplante Batterieverwendung mit der tatsächlichen Batterieverwendung vergleicht, um zu bestimmen, wann zusätzliche Vortriebsenergie von dem Motor erforderlich ist.
Dieses Verfahren schafft erhebliche und leicht erkennbare Vorteile und Nutzen im Zusammenhang mit einer wesentlichen Verringerung sowohl die Geräusche als auch der Abgasemissionen innerhalb der Zielzone seiner Verwendung. Außerdem ist es vorteilhaft durch die Lieferung zu sätzlicher neigungsbasierter Motorausgangsleistung, wenn während des Betriebs in der Ruhebetriebsart eine Neigung erfasst wird, die andernfalls die Fahrzeugleistungsfähigkeit verringern könnte.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:
1 eine schematische Darstellung der mechanischen Hardware einer bevorzugten Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten mit zwei Betriebsarten, das für die Realisierung der Erfindung besonders geeignet ist.
2 eine elektrische und mechanische schematische Darstellung einer bevorzugten Systemarchitektur für den hier offenbarten Hybrid-Kraftübertragungsstrang;
3 eine graphische Darstellung verschiedener Betriebsbereiche in Bezug auf die Eingangs- und Ausgangsdrehzahl des hier offenbarten beispielhaften elektrisch variablen Getriebes;
4 einen Blockschaltplan, der Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung veranschaulicht;
5 eine graphische Darstellung der Batterienutzung als eine Funktion der in der Zielzone zurückgelegten Strecke zur Veranschaulichung eines Batterienutzungsetats für die Ruhebetriebsart des Verfahrens der Erfindung.
6 eine graphische Darstellung der Motorausgangsleistung als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit zur Veranschauli chung der Motorleistungsnutzung in einer Zielzone für das Verfahren der Erfindung;
7 eine graphische Darstellung der Motorausgangsleistung als eine Funktion der Getriebeausgangsdrehzahl und eines Batterieetatfaktors für das Verfahren der Erfindung;
8 einen Blockschaltplan, der den Block 600 aus 4 weiter veranschaulicht;
9 einen Blockschaltplan, der zusätzliche Schritte des Verfahrens der Erfindung im Zusammenhang mit dem Block 800 aus
8 veranschaulicht;
10 einen Blockschaltplan, der eine Ausführungsform eines Mittels zur Ausführung des Blocks 800 aus 8 veranschaulicht;
11 einen Blockschaltplan des Blocks 808 aus 10;
12 eine graphische Darstellung der Informationen des Blocks 842 aus 11;
13 einen Blockschaltplan des Blocks 814 aus 10;
14 einen Blockschaltplan des Blocks 826 aus 10;
15 eine Tabelle, die den Betrieb des Latchs 826 veranschaulicht; und
16 eine graphische Darstellung der neigungsbasierten Motorausgangsleistung als eine Funktion der Zeit und des Betriebs des Blocks 838.
In den 1 und 2 ist zunächst ein Fahrzeug-Kraftübertragungsstrangsystem allgemein mit 11 bezeichnet. In dem Kraftübertragungsstrang 11 ist eine repräsentative Form eines elektrisch variablen Verbundgetriebes aus mehreren Einheiten (EVT) mit mehreren Betriebsarten enthalten, das für die Realisierung der Steuerungen der Erfindung besonders geeignet ist und in den 1 und 2 allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Wie besonders in diesen Figuren zu sehen ist, besitzt das EVT 10 ein Eingangselement 12, das dem Wesen nach eine durch einen Motor 14 direkt angetriebene Welle sein kann oder bei dem, wie in 2 gezeigt ist, zwischen dem Ausgangselement des Motors 14 und dem Eingangselement des EVT 10 ein Übergangsdrehmomentdämpfer 16 integriert sein kann. Der Übergangsdrehmomentdämpfer 16 kann eine (nicht gezeigte) Drehmomentübertragungsvorrichtung, die den wahlweisen Eingriff des Motors 14 mit dem EVT 10 ermöglicht, enthalten oder in Verbindung mit ihr verwendet werden, wobei diese Drehmomentübertragungsvorrichtung aber selbstverständlich nicht verwendet wird, um die Betriebsart zu ändern oder zu steuern, in der das EVT 10 arbeitet.
In der gezeigten Ausführungsform kann der Motor 14 ein Motor für fossilen Kraftstoff wie etwa ein Dieselmotor sein, der leicht anzupassen ist, um seine verfügbare Ausgangsleistung bereitzustellen, die mit einer konstanten Anzahl von Umdrehungen pro Minute (min^–1) geliefert wird. In der beispielhaften Ausführungsform, auf die die 1 und 2 gerichtet sind, kann der Motor 14 in Übereinstimmung mit einem gewünschten Arbeitspunkt, der aus den Fahrereingaben und aus den Fahrbedingungen be stimmt werden kann, nach dem Start und überwiegend während der Eingabe mit einer konstanten Drehzahl oder mit einer Vielzahl konstanter Drehzahlen arbeiten.
Das EVT 10 nutzt drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28. Das erste Teil-Planetengetriebe 24 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 30, das ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement 32 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 34 sind drehbar an einem Träger 36 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 34 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 30 als auch mit dem inneren Zahnradelement 32 in Eingriff ist.
Das zweite Teil-Planetengetriebe 26 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 38, das ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement 40 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 42 sind drehbar an einem Träger 44 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 42 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 38 als auch mit dem inneren Zahnradelement 40 in Eingriff ist.
Das dritte Teil-Planetengetriebe 28 besitzt ein allgemein als Hohlrad bezeichnetes äußeres Zahnradelement 46, das ein allgemein als Sonnenrad bezeichnetes inneres Zahnradelement 48 umschreibt. Mehrere Planetengetriebeelemente 50 sind drehbar an einem Träger 52 angebracht, so dass jedes Planetengetriebeelement 50 sowohl mit dem äußeren Zahnradelement 46 als auch mit dem inneren Zahnradelement 48 in Eingriff ist.
Obgleich alle drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 selbst "einfache" Teil-Planetengetriebe sind, sind das erste und das zweite Teil-Planetengetriebe 24 und 26 dadurch zusammengesetzt, dass das innere Zahnradelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 über ein Kupp lungsnabenrad 54 mit dem äußeren Zahnradelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist. Das innere Zahnradelement 32 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 und das äußere Zahnradelement 38 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26, die miteinander verbunden sind, sind durch eine Hohlwelle 58 drehfest mit einem ersten Elektromotor/Generator 56 verbunden. Gelegentlich wird der erste Elektromotor/Generator 56 hier auch als Elektromotor A oder M_A bezeichnet.
Da der Träger 36 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 über eine Welle 60 mit dem Träger 44 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden ist, sind die Teil-Planetengetriebe 24 und 26 weiter zusammengesetzt. Somit sind die Träger 36 und 44 des ersten Teil-Planetengetriebes 24 bzw. des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 verbunden. Außerdem ist die Welle 60 über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 62, die, wie im Folgenden umfassender erläutert wird, verwendet wird, um die Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu unterstützen, wahlweise mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Gelegentlich wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 62 hier auch als Kupplung, Kupplung zwei oder C2 bezeichnet.
Der Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 ist direkt mit dem Getriebeausgangselement 64 verbunden. Wenn das EVT 10 in einem Landwirtschaftfahrzeug verwendet wird, kann das Ausgangselement 64 mit den (nicht gezeigten) Fahrzeugachsen verbunden sein, die wiederum in den (ebenfalls nicht gezeigten) Antriebselementen enden. Die Antriebselemente können entweder die Vorderräder oder die Hinterräder des Fahrzeugs sein, an dem sie verwendet werden, oder können das Hinterachswellenrad eines Gleiskettenfahrzeugs sein.
Das innere Zahnradelement 40 des zweiten Teil-Planetengetriebes 26 ist über eine Hohlwelle 66, die die Welle 60 umschreibt, mit dem inneren Zahnradelement 48 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 verbunden. Das äußere Zahnradelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 ist über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 wahlweise mit dem Boden verbunden, der hier durch das Getriebegehäuse 68 dargestellt ist. Wie im Folgenden erläutert wird, wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 ebenfalls verwendet, um bei der Wahl der Betriebsarten des EVT 10 zu helfen. Gelegentlich wird die Drehmomentübertragungsvorrichtung 70 hier auch als erste Kupplung, Kupplung eins oder C1 bezeichnet.
Außerdem ist die Hohlwelle 66 drehfest mit einem zweiten Elektromotor/Generator 72 verbunden. Gelegentlich wird der zweite Elektromotor/Generator 72 hier auch als Elektromotor B oder M_B bezeichnet. Alle Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 sowie der Elektromotor A und der Elektromotor B (56, 72) sind um die axial angeordnete Welle 60 koaxial orientiert. Es wird angemerkt, dass die beiden Elektromotoren A und B eine ringförmige Konfiguration besitzen, die ermöglicht, dass sie die drei Teil-Planetengetriebe 24, 26 und 28 umschreiben, so dass diese radial innerhalb der Elektromotoren A und B angeordnet sind. Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Gesamteinhüllende – d. h. die Umfangsdimension – des EVT 10 minimiert ist.
Von dem Eingangselement 12 kann ein Antriebszahnrad 80 übergeben werden. Wie gezeigt ist, verbindet das Antriebszahnrad 80 das Eingangselement 12 fest mit dem äußeren Zahnradelement 30 des ersten Teil-Planetengetriebes 24, so dass das Antriebszahnrad 80 die Leistung von dem Motor 14 und/oder von dem Elektromotor bzw. den Elektromotoren/von dem Generator bzw. den Generatoren 56 und/oder 72 empfängt. Das Antriebszahnrad 80 ist mit einem Laufrad 82 in Eingriff, das wieder um mit einem Übertragungszahnrad 84 in Eingriff ist, das an einem Ende einer Welle 86 befestigt ist. Das andere Ende der Welle 86 kann an einer Getriebefluidpumpe 88 befestigt sein, der aus der Fluidwanne 37 Getriebefluid zugeführt wird, wobei sie Hochdruckfluid an den Regler 39 liefert, der einen Teil des Fluids an die Fluidwanne 37 zurückgibt und in der Leitung 41 einen geregelten Leitungsdruck erzeugt.
In der beschriebenen beispielhaften mechanischen Anordnung empfängt das Ausgangselement 64 über zwei verschiedene Getriebezüge innerhalb des EVT 10 Leistung. Eine erste Betriebsart oder ein erster Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 betätigt wird, um das äußere Getriebeelement 46 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 mit dem Boden zu verbinden. Eine zweite Betriebsart oder ein zweiter Getriebezug wird gewählt, wenn die erste Kupplung C1 freigegeben wird und gleichzeitig die zweite Kupplung C2 betätigt wird, um die Welle 60 mit dem Träger 52 des dritten Teil-Planetengetriebes 28 zu verbinden.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass das EVT 10 in jeder Betriebsart einen Bereich von verhältnismäßig langsamen bis zu verhältnismäßig schnellen Ausgangsdrehzahlen liefern kann. Diese Kombination zweier Betriebsarten mit einem langsamen bis schnellen Ausgangsdrehzahlbereich in jeder Betriebsart ermöglicht, dass das EVT 10 ein Fahrzeug aus einem stationären Zustand bis auf Autobahngeschwindigkeiten antreibt. Außerdem ist ein Zustand mit festem Verhältnis verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig eingerückt sind, um das Eingangselement über ein festes Übersetzungsverhältnis effizient mechanisch mit dem Ausgangselement zu koppeln. Darüber hinaus ist ein Neutralzustand verfügbar, in dem die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig ausgerückt sind, um das Ausgangselement mechanisch von dem Getriebe zu entkoppeln. Schließlich kann das EVT 10 synchronisierte Schal tungen zwischen den Betriebsarten bereitstellen, in denen die Schlupfdrehzahl über die beiden Kupplungen C1 und C2 im Wesentlichen null ist. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des Betriebs des beispielhaften EVT sind in dem Patent US-5,931,757 zu finden, dessen Inhalt hier durch Literaturhinweis eingefügt ist.
Der Motor 14 ist vorzugsweise ein Dieselmotor, der, wie in 2 gezeigt ist, elektronisch durch das Motorsteuermodul 23 gesteuert wird. Das ECM 23 ist eine herkömmliche mikroprozessorgestützte Dieselmotor-Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Taktgeber, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung enthält. Das ECM 23 arbeitet in der Weise, dass es über mehrere diskrete Leitungen von einer Vielzahl von Sensoren Daten erfasst bzw. eine Vielzahl von Stellgliedern des Motors 14 steuert. Der Einfachheit halber ist das ECM 23 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 35 mit dem Motor 14 gezeigt. Unter den verschiedenen Parametern, die durch das ECM 23 abgetastet werden können, sind die Fluidwannen- und die Motorkühlmitteltemperatur, die Motordrehzahl (Ne), der Turbodruck und die Umgebungslufttemperatur und der Umgebungsluftdruck. Verschiedene Stellglieder, die durch das ECM 23 gesteuert werden können, umfassen Kraftstoffeinspritzpumpen, Gebläsesteuereinrichtungen, Motorvorwärmer einschließlich Glühkerzen sowie Gitteransaugluftvorwärmer. Vorzugsweise liefert das ECM in Reaktion auf einen von dem Steuersystem des EVT gelieferten Drehmomentbefehl Te_cmd gut bekannte drehmomentgestützte Steuerungen für den Motor 14. Diese Motorelektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, empfängt das EVT 10 wahlweise Leistung von dem Motor 14. Wie nun weiter anhand von 2 erläutert wird, empfängt das EVT ebenfalls Leistung von einer Elektroenergie-Speichervorrichtung oder von einem Elektroenergie-Speichersystem 20 (ESS) wie etwa von einer oder von mehreren Batterien im Batteriepackmodul (BPM) 21. Wie es hier verwendet wird, bezieht sich Batterie nicht nur auf eine einzelne Batterie, sondern schließt auch irgendeine Kombination einer oder mehrerer Batterien oder Zellen davon einschließlich eines Batteriepacks, einer Batterieanordnung oder mehrerer Batteriepacks oder Batterieanordnungen ein. Vorzugsweise ist das BPM 21 eine parallele Anordnung von Batteriepacks, die jeweils mehrere Batterien umfassen. Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Batterie allgemein auf irgendeine Sekundärbatterie oder nachladbare Batterie, wobei aber jene, die Blei-, Nickel-Metallhydrid- (NiMH-) oder Lithiumionen- oder Polymerzellen umfassen, bevorzugt sind. Ohne die Konzepte der Erfindung zu ändern, können anstelle der Batterien oder zusammen mit den Batterien andere elektrische Energiespeichervorrichtungen, die durch Laden und Abgeben elektrischer Leistung über Entladen die Fähigkeit zum Speichern elektrischer Leistung besitzen, wie etwa Superkondensatoren oder Ultrakondensatoren verwendet werden. Das BPM 21 ist eine Hochspannungs-Gleichspannung (in einer beispielhaften Ausführungsform z. B. etwa 650 V), die über die Gleichstromleitungen 27 mit dem Zweileistungs-Wechselrichtermodul (DPIM) 19 gekoppelt ist. In Übereinstimmung damit, ob das BPM 21 geladen oder entladen wird, kann Strom zu oder von dem BPM 21 übertragen werden. Außerdem umfasst das BPM 21 eine herkömmliche mikroprozessorgestützte Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Taktgeber, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A) sowie eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung und Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A), Temperatursensoren und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfasst, die erforderlich sind, um den Zustand der Batterie zu überwachen und diese Informationen an andere Abschnitte des Steuersystems zu senden, damit sie bei der Gesamtsteuerung des Fahrzeugs wie etwa des VCM 15 und des TCM 17 verwendet werden. Dies umfasst das Abtasten, Verarbeiten, Berechnen und andere Überwachen verschiedener Parameterinformationen hinsichtlich des Zustands oder der Bedingung der Batterie wie etwa der Temperatur, des Stroms und der Spannung während des Ladens und Entladens und des Ladungszustands (SOC), der die momentan in der Batterie gespeicherte Energiemenge, ausgedrückt als Prozentsatz ihrer Gesamtenergiespeicherkapazität, umfasst. Dies umfasst außerdem das Senden von Informationen, die diese Parameter betreffen, an andere Abschnitte des Steuersystems einschließlich des VCM 15 und des TCM 17 zur Verwendung in Verbindung mit Steueralgorithmen, die Batterieparameterinformationen nutzen wie etwa jene, die zum Festsetzen der SOC-bezogenen Lade- und Entladegrenzwerte, des Ah/h- oder Energiedurchsatzgrenzwerts, von Temperaturgrenzwerten oder anderen batteriebezogenen Steuerfunktionen verwendet werden.
Das DPIM 19 enthält ein Paar Leistungswechselrichter sowie jeweilige Elektromotorsteuereinheiten, die so konfiguriert sind, dass sie Elektromotorsteuerbefehle empfangen und davon Wechselrichterzustände steuern, um eine Elektromotorantriebs- oder Rückgewinnungsfunktionalität zu erzeugen. Die Elektromotorsteuereinheiten sind mikroprozessorgestützte Steuereinheiten, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digital/Analog-Schaltungsanordnung (D/A) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfassen. Bei der Elektromotorsteuerung empfangen die jeweiligen Wechselrichter Strom von den Gleichstromleitungen und liefern über die Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 Wechselstrom an den jeweiligen Elektromotor. Bei der Rückgewinnungssteuerung empfängt der jeweilige Wechselrichter über die Hochspannungs-Phasenleitungen 29 und 31 Wechselstrom von dem Elektromotor und liefert Strom an die Gleichspannungsleitungen 27. Der Gesamtgleichstrom, der an die Wechselrichter oder von ihnen geliefert wird, bestimmt die Lade- oder Entladebetriebsart des BPM 21. Vorzugsweise sind der M_A und der M_B Dreiphasen-Wechselstrommaschinen, wobei die Wechselrichter eine komplementäre Dreiphasen-Leistungselektronik enthalten. Die einzelnen Elektromotor-Drehzahlsignale Na und Nb für M_A bzw. Mg werden ebenfalls durch das DPIM 19 aus den Elektromotor-Phaseninformationen oder in herkömmlichen Rotationssensoren abgeleitet. Diese Elektromotoren, Elektronik, Steuerungen und Größen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt, so dass ihre weitere ausführliche Erläuterung hier nicht erforderlich ist.
Die Systemsteuereinheit 43 ist eine mikroprozessorgestützte Steuereinheit, die solche üblichen Elemente wie einen Mikroprozessor, einen Nur-Lese-Speicher ROM, einen Schreib-Lese-Speicher RAM, einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher EPROM, einen schnellen Takterzeuger, eine Analog/Digital-Schaltungsanordnung (A/D) und eine Digi tal/Analog-Schaltungsanordnung (D/A), einen digitalen Signalprozessor (DSP) und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung sowie Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A) und eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungsanordnung umfasst. In der beispielhaften Ausführungsform umfasst die Systemsteuereinheit 43 ein Paar mikroprozessorgestützter Steuereinheiten, die als Fahrzeugsteuermodul (VCM) 15 und als Getriebesteuermodul (TCM) 17 konstruiert sind. Das VCM und das TCM können z. B. eine Vielzahl von Steuer- und Diagnosefunktionen in Bezug auf das EVT und auf das Fahrzeugfahrgestell einschließlich z. B. Motordrehmomentbefehlen, Eingangsdrehzahlsteuerung und Ausgangsdrehzahlsteuerung zusammen mit Rückgewinnungsbremsung, Blockierschutzbremsung und Traktionssteuerung bereitstellen. Insbesondere arbeitet die Systemsteuereinheit 43 in Bezug auf die Funktionalität des EVT so, dass sie über mehrere diskrete Leitungen direkt Daten von einer Vielzahl von Sensoren erfasst bzw. direkt eine Vielzahl von Stellgliedern des EVT steuert. Der Einfachheit halber ist die Systemsteuereinheit 43 allgemein mit einer doppelt gerichteten Schnittstelle über die Leitungsgruppe 33 mit dem EVT gezeigt. Insbesondere wird angemerkt, dass die Systemsteuereinheit 43 Frequenzsignale von Rotationssensoren empfängt, um sie zur Verwendung bei der Steuerung des EVT 10 zur Drehzahl Ni des Eingangselements 12 und zur Drehzahl No des Ausgangselements 64 zu verarbeiten. Außerdem kann die Systemsteuereinheit 43 Drucksignale von (nicht getrennt gezeigten) Druckschaltern empfangen und verarbeiten, um die Anlegekammerdrücke der Kupplungen C1 und C2 zu überwachen. Alternativ kann für einen weiten Bereich eine Drucküberwachung mittels Druckwandlern verwendet werden. Durch die Systemsteuereinheit werden PWM-Steuersignale und/oder binäre Steuersignale an das EVT 10 geliefert, um das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 zu steuern, so dass diese eingerückt und ausgerückt werden. Außerdem kann die Systemsteuereinheit 43 Temperaturdaten der Getriebefluidwanne 37 wie etwa von einer (nicht getrennt gezeigten) herkömmlichen Thermoelementeingabe empfangen, um die Fluidwannentemperatur Ts abzuleiten und ein PWM-Signal zu liefern, das aus der Eingangsdrehzahl Ni und aus der Fluidwannentemperatur Ts abgeleitet werden kann, um über den Regler 39 den Leitungsdruck zu steuern. Das Füllen und Leeren der Kupplungen C1 und C2 wird mittels durch Elektromagnet gesteuerten Schieberventilen bewirkt, die auf die oben erwähnten PWM-Steuersignale und binären Steuersignale reagieren. Ähnlich kann der Leitungsdruckregler 39 von einer durch Elektromagnet gesteuerten Sorte sein, um in Übereinstimmung mit dem beschriebenen PWM-Signal einen geregelten Leitungsdruck aufzubauen. Diese Leitungsdrucksteuerungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt. Die Kupplungsschlupfdrehzahlen über die Kupplungen C1 und C2 werden aus der Ausgangsdrehzahl No, aus der M_A-Drehzahl Na und aus der M_B-Drehzahl Nb abgeleitet; genauer ist der Schlupf von C1 eine Funktion von No und Nb, während der Schlupf von C2 eine Funktion von No, Na und Nb ist. Außerdem ist ein Nutzerschnittstellenblock (UI-Block) 13 gezeigt, der solche Eingaben in die Systemsteuereinheit 43 wie etwa die Fahrzeuggashebelstellung, den Druckknopf-Automatikschalthebel (PBSS) für die Wahl des verfügbaren Antriebsbereichs, die Bremskraft und schnelle Leerlaufanforderungen u. a. umfasst. Die Systemsteuereinheit 43 bestimmt einen Drehmomentbefehl Te_cmd und liefert ihn an das ECM 23. Der Drehmomentbefehl Te_cmd repräsentiert den durch die Systemsteuereinheit bestimmten vom Motor gewünschten Drehmomentbeitrag des EVT.
Die verschiedenen beschriebenen Module (d. h. die Systemsteuereinheit 43, das DPIM 19, das BPM 21, das ECM 23) kommunizieren über einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus) 25. Der CAN-Bus 25 ermöglicht die Übermittlung von Steuerungsparametern und -befehlen zwischen den verschiedenen Modulen. Das spezifische genutzte Kommunikationsproto koll ist anwendungsspezifisch. Zum Beispiel ist das bevorzugte Protokoll für Schwerlastanwendungen die Norm der Society of Automotive Engineers J1939. Der CAN-Bus und die geeigneten Protokolle schaffen eine robuste Nachrichtenübermittlung und Mehrsteuereinheits-Schnittstelle zwischen der Systemsteuereinheit, dem ECM, dem DPIM, dem BPIM sowie weiteren Steuereinheiten wie etwa der Blockierschutzbremse und den Traktionssteuereinheiten.
In 3 ist für das EVT 10 eine graphische Darstellung der Ausgangsdrehzahl No auf der horizontalen Achse gegenüber der Eingangsdrehzahl Ni auf der vertikalen Achse veranschaulicht. Durch die Linie 91 ist der Synchronbetrieb dargestellt, d. h. diejenigen Beziehungen zwischen Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl, bei denen die beiden Kupplungen C1 und C2 gleichzeitig im Wesentlichen mit der Schlupfdrehzahl null über sie arbeiten. Somit repräsentiert sie diejenigen Beziehungen zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehzahl, bei denen im Wesentlichen ein synchrones Schalten zwischen den Betriebsarten stattfinden kann oder bei denen durch gleichzeitiges Anlegen beider Kupplungen C1 und C2, auch als festes Verhältnis bekannt, eine direkte mechanische Kopplung vom Eingang zum Ausgang bewirkt werden kann. Eine besondere Sammelgetriebebeziehung, die den durch die Gerade 91 in 3 gezeigten synchronen Betrieb erzeugen kann, ist wie folgt: Das äußere Zahnradelement 30 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement 32 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente 34 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement 38 besitzt 91 Zähne, das innere Zahnradelement 40 besitzt 49 Zähne, die Planetenradelemente 42 besitzen 21 Zähne; das äußere Zahnradelement 46 besitzt 89 Zähne, das innere Zahnradelement 48 besitzt 31 Zähne, die Planetenradelemente 50 besitzen 29 Zähne. Gelegentlich wird die Gerade 91 hier auch als Synchrongerade, Übersetzungsverhältnisgerade oder Festverhältnisgerade bezeichnet.
Links von der Übersetzungsverhältnisgerade 91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet 93 für die erste Betriebsart, in der C1 eingerückt und C2 ausgerückt ist. Rechts von der Übersetzungsverhältnisgeraden 91 befindet sich ein bevorzugtes Betriebsgebiet 95 für die zweite Betriebsart, in der C1 ausgerückt und C2 eingerückt ist. Der Begriff eingerückt gibt hier in Bezug auf die Kupplungen C1 und C2 eine wesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung an, während der Begriff ausgerückt eine unwesentliche Drehmomentübertragungsfähigkeit über die jeweilige Kupplung angibt. Da allgemein vorzugsweise veranlasst wird, dass Schaltungen aus einer Betriebsart in die andere synchron stattfinden, wird veranlasst, dass Drehmomentübertragungen von einer Betriebsart in die andere über ein Zweikupplungs-Einrück-Festverhältnis stattfinden, bei dem während einer endlichen Zeitdauer vor dem Ausrücken der derzeit eingerückten Kupplung die derzeit ausgerückte Kupplung eingerückt wird. Die Betriebsartänderung ist abgeschlossen, wenn durch ständiges Einrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, in die eingetreten wird, und Ausrücken der Kupplung, die der Betriebsart zugeordnet ist, die verlassen wird, die feste Übersetzung verlassen worden ist. Obgleich der Betriebsbereich 93 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 1 allgemein bevorzugt ist, soll das nicht bedeuten, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 2 des EVT nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 1 vorzugsweise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die für die hohen Startdrehmomente im Bereich 93 in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) besonders gut geeignet sind, wird allgemein aber bevorzugt, im Gebiet 93 in der BETRIEBSART 1 zu arbeiten. Obgleich der Betriebsbereich 95 für den Betrieb des EVT in der BETRIEBSART 2 allgemein bevorzugt ist, heißt das ähnlich nicht, dass der Betrieb in der BETRIEBSART 1 des EVT nicht stattfinden darf oder nicht stattfindet. Da die BETRIEBSART 2 vorzugs weise Sammelgetriebe und Motoranlagen verwendet, die in verschiedener Hinsicht (z. B. Masse, Größe, Kosten, Trägheit usw.) für die hohen Drehzahlen des Bereichs 95 besonders gut geeignet sind, wird aber allgemein bevorzugt, im Gebiet 95 in der BETRIEBSART 2 zu arbeiten. Ein Schalten in die BETRIEBSART 1 wird als Herunterschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein höheres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist. Gleichfalls wird ein Schalten in die BETRIEBSART 2 als Heraufschalten betrachtet, wobei ihr in Übereinstimmung mit der Beziehung von Ni/No ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren 100 zur Realisierung einer Ruhebetriebsaxt 110 oder SCHALLSCHUTZ-Betriebsaxt 110 eines HEV 115 wie etwa eines HEV mit einem Kraftübertragungsstrang 11, um Geräusche und Abgasemissionen im Vergleich zu normalen HEV-Betriebsarten zu verringern. Weitere Einzelheiten einer Ruhebetriebsart oder SCHALLSCHUTZ-Betriebsart eines HEV sind in der US-Anmeldung 10/686,175 (Aktenzeichen des Anwalts Nr. GP-304210), eingereicht am 14. Oktober 2003, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt ist, zu finden. Obgleich die Erfindung zur Verwendung in einem HEV 115 mit dem EVT-Kraftübertragungsstrang 11 besonders geeignet ist, wird außerdem angenommen, dass sie auf viele andere Serien-, Parallel- und EVT-HEV-Kraftübertragungsstrang-Konfigurationen einschließlich Einzelbetriebsart-, Doppelbetriebsart- oder Mehrbetriebsart-, Eingabe-, Ausgabe-EVT-Konfigurationen oder Verbund-EVT-Konfigurationen mit mehreren Einheiten anwendbar ist. Vorzugsweise wird das Verfahren als eine ergänzende Reihe von Softwaresteuerfunktionen oder -anweisungen in einer Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 wie etwa dem VCM 15, dem TCM 17 oder einem der anderen oben beschriebenen Steuereinheiten realisiert, die ermöglichen, dass das Fahrzeug dort, wo es besonders erforderlich ist, mit verringertem Geräusch und Emissionen arbeitet, während bei Bedarf und in Abhängigkeit von bestimmten Beschränkungen allmählich Motorleistung zugeführt wird. Die Anmelder haben Elemente des Verfahrens 100 sowohl im VCM 15 als auch im TCM 17 realisiert, wobei aber angenommen wird, dass das Verfahren 100 in Übereinstimmung mit dem Systementwurf und weiteren Betrachtungen auch in anderen Steuermodulen oder Steuereinheiten innerhalb des Fahrzeugs realisiert werden kann. Vorzugsweise wird das Verfahren 100 als Code in einem Computersteuerungsalgorithmus in diesen Steuereinheiten gespeichert und realisiert, wobei es auf Wunsch aber auch unter Verwendung diskreter Logik- und Berechnungselemente in Hardware realisiert werden kann.
Insbesondere ist die Ruhebetriebsart 110 zur Verwendung in einem HEV anwendbar, das einen Bus als öffentliches Verkehrsmittel mit einem EVT-Kraftübertragungsstrang umfasst, der in einem Tunnel oder in einem anderen geschlossenen Raum wie etwa einem Parkhaus oder einem großen Gebäude mit mehreren Mitfahrern oder an anderen Haltestellen betrieben wird. Andere Anwendungen könnten Busse als öffentliche Verkehrsmittel, Müllabfuhrwagen oder andere Lieferfahrzeuge umfassen, die (mit Pritschen und Kippern (pick-ups and drop-offs)) in einem geräusch- oder abgasemissionsbeschränkten Gebiet (z. B. Krankenhauszonen oder bestimmte Wohngegenden) arbeiten. Das Verfahren 100 ist über gut definierte Strecken sowie undefinierte Strecken innerhalb eines definierten Gebiets anwendbar und kann außerdem zur Verwendung dort anwendbar sein, wo weder eine Strecke noch ein Gebiet vordefiniert ist, jedoch ein Ort oder ein Gebiet so beschaffen ist, dass er/es an ein Fahrzeug, das so beschaffen ist, dass es eine solche Kommunikation empfängt und das Verfahren 100 realisiert, übermittelt, dass die Ruhebetriebsart für ein Fahrzeug erwünscht ist. Der Begriff "Zielzone" wird hier so verwendet, dass er sich auf einen Ort, einen Bereich oder ein Gebiet bezieht, in dem erwünscht oder beabsichtigt ist, dass das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart 110 arbeitet, um verringerte Geräusche und Abgasemissionen zu bewirken.
Anhand von 4 kann die Erfindung allgemein als ein Verfahren 100 der Schaffung einer Ruhebetriebsart 110 für ein HEV wie etwa für ein HEV, das den Kraftübertragungsstrang 11 mit einem nachladbaren Energiespeichersystem 20 (ESS) umfasst, beschrieben werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (1) Senden 200 einer Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung an eine Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125; (2) Vergleichen 300 eines tatsächlichen Werts wenigstens eines Zustandsparameters ESS 20, der die Verfügbarkeit des ESS 20 zur Realisierung der Ruhebetriebsart 110 für wenigstens einen Ruhebetriebsart-Einleitungsgrenzwert, der dem tatsächlichen Wert zugeordnet ist, angibt, wobei das Verfahren 100 zum Schritt (3) übergeht, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandsparameters im Vergleich zu dem zugeordneten wenigstens einen Betriebsarteinleitungsgrenzwert angibt, dass die Ruhebetriebsart 110 zulässig ist, während der Schritt (2) wiederholt wird, solange die Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung gesendet wird, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandsparameters angibt, dass die Ruhebetriebsart 110 unzulässig ist; (3) Senden 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125; und (4) Betreiben 500 des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart 110 unter Verwendung der Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125, was das Bestimmen des Elektroantriebsmotors 143 als eine Primärquelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug und das Bestimmen des Motors 145 als eine Sekundärquelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug umfasst, wobei während der Ruhebetriebsart 110 eine Modalenergiemenge im ESS 20 zur Verwendung durch den Elektroantriebsmotor 143 zugewiesen wird und der Motor 145 verwendet wird, um die Differenz zwischen der Modalenergiemenge und einer Gesamt-Vortriebsenergieanforderung des Fahrzeugs während der Ruhebetriebsart 110 auszugleichen; (5) Begrenzen 600 einer Motorausgangsleistung, während das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart ist, auf eine Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung, die kleiner als eine maximale Motorausgangsleistung ist; und (6) Abschließen 700 der Ruhebetriebsart 110 in Reaktion auf das Auftreten eines Betriebsartabschlussereignisses. Diese Schritte werden im Folgenden weiter beschrieben.
Der erste Schritt der Verfahrens 100 umfasst das Senden 200 einer Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125. Die Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung kann durch irgendwelche geeigneten Mittel wie etwa durch manuelles Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung durch einen Fahrzeugführer, durch automatisches Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung als eine Funktion einer absoluten Position des Fahrzeugs und durch automatisches Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung als eine Funktion einer relativen Position des Fahrzeugs für ein Gebiet, in dem der Betrieb des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart des Fahrzeugs erwünscht ist, gesendet werden. Das manuelle Senden 200 einer Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung durch einen Fahrzeugführer kann durch Betätigen eines Schalters oder durch Treffen einer geeigneten Auswahl aus einer Anwenderschnittstelle oder aus einer graphischen Anwenderschnittstelle wie etwa der Anwenderschnittstelle (UI) 13 (siehe 2), die in Signalkommunikation mit der Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 steht, erfolgen. Das Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung kann außerdem wie etwa durch Aufnahme eines Indikatorlichts in das Handbetriebsart-Auswahlmittel oder im Zusammenhang mit ihm wie etwa eines beleuchteten Schalters oder einer Anzeige auf der UI 13, die angibt, dass die Betriebsart-Einleitungsanforderung erfolgt ist oder verarbeitet wird, an einen geeigneten Rückkopplungsindikator und an einen zugeordneten Realisierungsmechanismus gekoppelt sein, um dem Fahrzeugführer eine Angabe zu liefern, dass die Anforderung erfolgt ist oder durch die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 verarbeitet wird. Das automatische Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung als eine Funktion einer absoluten Position des Fahrzeugs kann z. B. dadurch ausgeführt werden, dass ein Eingangssignal, das die tatsächliche Breiten- und Längenposition des Fahrzeugs angibt, wie etwa ein von einem globalen Positionsbestimmungssatelliten (GPS) empfangenes Signal, automatisch und ununterbrochen mit einer Menge von Breiten- und Längenkoordinaten verglichen wird, die eine Zielzone oder Zielzonen identifizieren, wobei automatisch eine Anforderung für die Ruhebetriebsart 110 als ein Eingangssignal an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 gesendet wird 200, falls der Vergleich angibt, dass das Fahrzeug in einer Zielzone ist. Solche GPS-Signale können durch im Gebiet bekannte GPS-Systeme überwacht werden, die so beschaffen sind, dass sie diese Signale automatisch und ununterbrochen empfangen und ein Ausgangssignal liefern, das eine absolute Breiten/Längen-Position des Fahrzeugs angibt, wobei diese Ausgangssignale automatisch und ununterbrochen an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 geliefert werden können. Das automatische Senden der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung als eine Funktion einer relativen Position des Fahrzeugs in einem Gebiet, in dem der Betrieb des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart erwünscht ist, kann z. B. durch Integration von Annäherungssensoren in das Fahrzeug ausgeführt werden, die so beschaffen sind, dass sie ein einer Zielzone zugeordnetes Signal in der Nähe der Zielzone abtasten. Dies könnte z. B. die Verwendung eines FM-Empfängers in dem Fahrzeug umfassen, der so beschaffen ist, dass er ein FM-Signal von einem einer Zielzone zugeordneten Sender empfängt, wobei das FM-Signal die Nähe des Fahrzeugs zu der Zielzone angibt.
Wieder anhand von 4 wird das Verfahren 100 mit dem Schritt des Vergleichens 300 eines tatsächlichen Werts wenigstens eines Zustandsparameters des ESS 20, der die Verfügbarkeit des ESS 20 zur Realisierung der Ruhebetriebsart 110 angibt, mit wenigstens einem Ruhebetriebsart-Einleitungsgrenzwert, der dem tatsächlichen Wert zugeordnet ist, fortgesetzt, wobei das Verfahren 100 zum nächsten Schritt übergeht, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandsparameters im Vergleich zu dem zugeordneten wenigstens einen Betriebsarteinleitungsgrenzwert angibt, dass die Ruhebetriebsart 110 zulässig ist, während dieser Test wiederholt wird, solange die Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 gesendet wird, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandsparameters angibt, dass die Ruhebetriebsart 110 unzulässig ist. Wie oben beschrieben wurde, können die Zustandsparameter des ESS wie etwa der Batterie oder des BPM 21 irgendwelche Parameter, die die Verfügbarkeit des ESS zur allgemeinen Verwendung und insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit der Realisierung der Ruhebetriebsart 110 angeben, einschließlich Parametern, die Informationen über die Kurzzeit- oder Langzeitcharakteristik oder -bedingung des ESS liefern, umfassen. Diese umfassen die momentane Batterietemperatur (T_BAT), den Batterie-SOC und den durchschnittlichen Durchsatz der Batterie in Amperestunden pro Stunde (Ah/h). Die TgAT ist ein wichtiger Parameter, da sowohl das Laden als auch das Entladen der Batterie die Batterietemperatur erhöht (wobei z. B. unter den meisten Bedingungen das Laden die größere Wirkung auf die Temperatur hat, während das Entladen die Batterietemperatur aber ebenfalls erhöht). Während die Batterietemperatur steigt, werden die Lade- und Entladeeffizienz und die Fähigkeit, einen gewünschten SOC zu erhalten und aufrechtzuerhalten, beeinflusst. Ferner kann das Überhitzen der Batterie außerdem ihre Lebensdauer und den verfügbaren Gesamt-Amperestunden/Stunde-Durchsatz verringern. Der Batterie-SOC ist ein wichtiger Parameter, da er eine wichtige Angabe der in der Batterie verfügbaren Gesamtenergie und ihrer Fähigkeit zum Liefern einer Ladung an das DPIM 19 und an die anderen Komponenten des EVT 11 und zum Annnehmen einer Ladung von ihnen liefert. Außerdem ist der SOC wichtig, da Bedingungen mit hohem und mit niedrigem SOC Überspannungs- bzw. Unterspannungsbedingungen zugeordnet sind, die beide die Batterie beschädigen und ihre Lebensdauer verkürzen können. Der integrierte Amperestunden/Stunde-Durchsatz ist ein wichtiger Faktor, der bekanntlich direkt mit der Betriebslebensdauer der Batterie zusammenhängt. Der Amperestunden/Stunde-Durchsatz des ESS kann durch Integration des ESS-Stroms über die Zeit unter Verwendung eines vorgegebenen Filters und Algorithmus gemessen werden. Weitere Einzelheiten hinsichtlich des Amperestunden/Stunde-Durchsatzes sind in der US-Anmeldung 60/511,456 (Aktenzeichen des Anwalts Nr. GP-304118), eingereicht am 15. Oktober 2003, zu finden, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst dieser Schritt das Vergleichen 300 des T_BAT mit einem Ruhebetriebsarteinleitungs-Batterietemperaturgrenzwert, wobei das Verfahren zu Schritt (3) übergeht, falls T_BAT kleiner als der Betriebsarteinleitungs-Batterietemperaturgrenzwert (T_BAT) ist, wobei dieser Schritt so lange wiederholt wird, wie die Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung gesendet wird, bis die erforderlichen Bedingungen zum Fortfahren erfüllt sind, falls T_BAT ≥ T_SMI ist.
Wenn das ESS eine Batterie umfasst, umfasst das Verfahren 100 für T_BAT ≤ T_SMI bevorzugt außerdem einen Schritt (2A) des Vorladens 350 der Batterie 21 vor dem Einleiten der Ruhebetriebsart 110. Dies ist bevorzugt, um sicherzustellen, dass der SOC der Batterie 21 ausreicht, um die erforderliche Menge Elektroenergie zu liefern, um das wie hier beschriebene Verfahren 100 zu realisieren. Außerdem wird beim Vorladen 350 dieser Schritt bevorzugt auf das Vorladen des ESS auf einen Ladezustandswert (SOC-Wert) begrenzt, der kleiner als oder gleich einem Ziel-Vorlade-SOC-Grenzwert ist. Der Zweck dieses SOC-Vorladegrenzwerts ist es, den Temperaturanstieg in der Batterie im Zusammenhang mit dem Laden zu begrenzen. Ein weiterer Zweck des oberen Vorlade-SOC-Grenzwerts ist es, gleich bleibende Ladezeiten zu erreichen und sicherzustellen, dass ausreichend Energie in dem ESS ist, während gleichzeitig der Ah/h-Durchsatz oder der SOC-Hub des ESS nicht unnötig erhöht wird, indem der SOC höher als notwendig angesteuert wird, um die Zielstrecke zu fahren. Außerdem gibt es Lebensdauerbetrachtungen darüber, wie stark und wie schnell der SOC von Minimum zu Maximum schwankt. Ein Zweck des Maximum-SOC-Vorladegrenzwerts ist es, den SOC hoch genug zu halten, damit der Minimumgrenzwert nicht unterschritten wird, falls die Ruhebetriebsart den gesamten zugeordneten Etat verwendet. Da das Vorladen 350 in Erwartung einer sofortigen und möglicherweise längeren Entladung von der Batterie während des Einleitens der Ruhebetriebsart 110 erfolgt und da die Entladung außerdem eine zusätzliche Erwärmung der Batterie veranlasst, wird das Vorladen vorzugsweise auf einen SOC begrenzt, der kleiner als oder gleich einem Ziel-Vorlade-SOC-Grenzwert ist. Der Ziel-Vorlade-SOC-Grenzwert ändert sich notwendig je nach Kapazität, Konstruktion und Konfiguration der Batterie 21 und anderen Systementwurfsfaktoren wie etwa den maximalen Batterieleistungsanforderungen im Zusammenhang mit geplanten Fahrzeugladungen, den Zielzonenparametern und anderen Faktoren und kann als ein Zielwert, als ein Minimum/Maximum-Wert oder als ein anderes, ähnliches Verfahren zum Identifizieren eines Grenzwerts ausgedrückt werden. Zum Beispiel betrug der Ziel-Vorlade-SOC-Grenzwert in einer dem BPM 21 zugeordneten Ausführungsform, bei der die Länge der Zielzone etwa 2,2 km betrug und die Batterie eine Gesamtkapazität (SOC 100 %) von etwa 19 Ah hatte, etwa 60 % oder 11,4 Ah. Wenn der SOC der Batterie 21 den Ziel-Vorlade-SOC- Grenzwert erreicht, wird das Vorladen 350 abgeschlossen, wobei die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 das Vorladen 350 anhält. Außerdem wird das Vorladen 350 vorzugsweise abgeschlossen, falls die Ruhebetriebsart 110 eingeleitet wird, bevor der Batterie-SOC den Ziel-Vorlade-SOC-Grenzwert erreicht. Vorzugsweise umfasst das Vorladen 350 das Laden des ESS 20 mit einer maximalen Ladeleistung des Fahrzeugs, die der Steuerung der Parameter-ESS-Grenzwerte, die dem ESS-Laden/Entladen, dem SOC und der Temperatur zugeordnet sind, wie etwa jenen, die in der US-Anmeldung 60/511,456 (Aktenzeichen des Anwalts Nr. GP-304118) beschrieben sind, entspricht. Ferner ist das Fahrzeug so beschaffen, dass es den Motor 145 während des Vorladens 350 mit einer Kombination aus Ni und Ti betreibt, die die für das ESS verfügbare Ladeleistung maximiert und allgemein anderen Systemanforderungen wie etwa den gewünschten No und To entspricht. Allerdings kann der Schritt des Vorladens 350 so beschaffen sein, dass Kombinationen von Ni und Ti ausgewählt werden, die vorzugsweise die Ladeleistung zu dem ESS maximieren, obgleich diese Wahlen die möglichen Werte von No und To auf Werte beschränken können, die kleiner als die gewünschten oder angewiesenen Werte sind. Die Verfahren zum Bestimmen von Kombinationen von Ni und Ti, die die gewünschte Steuerung des EVT-Kraftübertragungsstrangs ausführen, sind in der US-Anmeldung 10/686,508, eingereicht am 14. Oktober 2003, und in der US-Anmeldung 10/686,034, eingereicht am 14. Oktober 2003, beschrieben, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt sind. Wenn der gewünschte Ziel-Vorlade-SOC während des Vorladens 350 erreicht ist, wird das Laden vorzugsweise angehalten und erst wieder aufgenommen, wenn der Fahrzeugbetrieb ein Entladen erfordert, was veranlasst, dass der SOC unter den Ziel-Vorlade-SOC fällt. Außerdem kann das Vorladen 350 vorbehaltlich der wie hier beschriebenen Parametergrenzwerte auch für eine bestimmte Zeitdauer geplant werden. Da das ESS 20 wie oben erläutert mehr als eine Batterie 21 umfassen kann und die Steueralgorithmen, die den SOC betreffen, selbst wenn das ESS aus einer Batterie besteht, derart sein können, dass das Vorladen 350 vor Realisierung des Verfahrens nicht erforderlich ist, wie etwa bei HEVs, in denen andere Einschränkungen erfordern, dass der SOC stets auf einem ausreichenden Niveau erhalten wird, um die Ruhebetriebsart 110 zu realisieren, ohne dass ein Vorladen erforderlich ist, ist der Schritt des Vorladens 350 bevorzugt, aber optional und für die Praxis des Verfahrens 100 nicht wesentlich.
Anhand von 4 wird das Verfahren 100 nach den Schritten des Vergleichens 300 und irgendeines Vorladens 350 mit dem Schritt (3) des Sendens 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung unter Verwendung der Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 fortgesetzt. Das Senden 400 kann auf analoge Weise zu dem Schritt des Sendens 200 ausgeführt werden, indem die Ruhebetriebsart 110 durch Senden 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung durch die Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 durch irgendein geeignetes Mittel wie etwa durch manuelles Senden 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung durch einen Fahrzeugführer, durch automatisches Senden 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung als eine Funktion einer absoluten Position des Fahrzeugs und durch automatisches Senden 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung als eine Funktion einer Position des Fahrzeugs in Bezug auf ein Gebiet, in dem der Betrieb des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart erwünscht ist, aktiviert werden kann. Außerdem kann das Senden 400 der Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung als eine Funktion der verstrichenen Zeit oder der zurückgelegten Strecke nach dem Senden 200 der Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung oder dem Einleiten oder Abschluss des Vorladens 350 ausgeführt werden.
Anhand von 4 wird das Verfahren 100 nach den Schritten des Sendens 400 einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung mit dem Schritt (4) des Betreibens 500 des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart 110 unter Verwendung der Ruhebetriebsart-Steuereinheit 125 fortgesetzt, der das Bestimmen eines Elektroantriebsmotors 143 wie etwa des Elektromotors A (56) oder des Elektromotors B (72) oder beider als eine primäre Quelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug und das Bestimmen eines Motors 145 wie etwa des Motors 14 als eine sekundäre Quelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug umfasst, wobei während der Ruhebetriebsart 110 eine Modalenergiemenge im ESS 20 zur Verwendung durch den Elektroantriebsmotor 143 zugewiesen wird, während der Motor 145 dazu verwendet wird, die Differenz zwischen der Modalenergiemenge und der Gesamt-Vortriebsenergieanforderung des Fahrzeugs während der Ruhebetriebsart 110 auszugleichen. Der Motor 145 ist dadurch sekundär, dass er lediglich verwendet wird, um die Differenz zwischen der Modalenergiemenge und der Gesamt-Vortriebsenergieanforderung des Fahrzeugs während der Ruhebetriebsart 110 auszugleichen, wobei der Motor 145 vorzugsweise nicht mit Kraftstoff versorgt und durch den Elektroantriebsmotor 143 wie etwa durch den Elektromotor A (56) oder durch den Elektromotor B (72) gedreht wird, falls die Modalmenge ausreicht. Falls der Motor 145 erforderlich ist, wird er nur mit Kraftstoff versorgt, um eher die erforderliche Vortriebsenergiedifferenz als z. B. seine maximale Nennkapazität zu liefern. Dies ist in 6 veranschaulicht, die für einen besonderen Verbrauchspunkt des SOC, der zur Veranschaulichung einer beispielhaften Realisierung des Verfahrens 100 für die Ruhebetriebsart 110 zugeordnet ist, die Ausgangsleistung des Motors 145 als eine Funktion einer Fahrgeschwindigkeit graphisch darstellt. Bei Fahrgeschwindigkeiten unter etwa 27,35 km/h (17 mph) gibt es keine Ausgangsleistung oder keinen Energiebeitrag vom Motor 145. Bei Fahrgeschwindigkeiten von 27,35 km/h (17 mph) bis etwa 38,62 km/h (24 mph) wird der Vortriebs energiebeitrag des Motors 145 mit einer konstanten Rate bis zu einem maximalen Ruhebetriebsartwert bei Fahrgeschwindigkeiten über etwa 38,62 km/h (24 mph) erhöht. Um Geräusche und Abgasemissionen in der Zielzone zu verringern, wird die maximale Motorausgangsleistung auf einen maximalen Ruhebetriebsart-Ausgangsleistungsgrenzwert begrenzt, der vorzugsweise so gewählt ist, dass er kleiner als eine maximale Ausgangsleistung des Motors 145 ist, während das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart 110 ist. Zur Verwendung während der Ruhebetriebsart 110 wird in dem ESS 20 eine Modalenergiemenge zugewiesen. Die Modalenergiemenge kann irgendeinen Anteil des verfügbaren SOC der Batterie umfassen. Um die Realisierung des Verfahrens 100 zu vereinfachen, umfasst der als Modalmenge zugewiesene Anteil des SOC jedoch vorzugsweise einen festen Anteil oder Prozentsatz des maximalen SOC oder der maximalen Energiespeicherfähigkeit der Batterie 21. Zum Beispiel umfasst die Modalbatterieenergiemenge 4,75 Ah oder etwa 25 % des maximalen SOC im Fall einer Batterie 21 mit einer maximalen Energiespeicherfähigkeit von 19 Ah. Falls das Vorladen 350 nicht den gewünschten Ziel-Vorlade-SOC-Wert liefert oder der tatsächliche SOC-Pegel bei der Aktivierung der Ruhebetriebsart den Ziel-Vorlade-SOC überschreitet, kann das Verfahren 100 die Modalenergiemenge aber wie weiter unten beschrieben für den Fehlbetrag oder Überschuss anpassen.
Die Modalenergiemenge kann gemäß irgendeinem geeigneten Zuweisungsschema zur Verwendung während der Ruhebetriebsart 100 zugewiesen werden, wobei ein bevorzugtes Schema aber die Festsetzung oder Berechnung eines ESS-Nutzungsetats 185 zur Verwendung während der Ruhebetriebsart 110 wie etwa des in 5 gezeigten ist, bei dem die Modalmenge an Batterieenergie als eine Funktion der insgesamt gefahrenen Strecke oder der Länge der Zielzone normiert oder zugeordnet wird. Je nach Änderungen, die der Zielzone entlang ihrer Länge (z. B. längere Halte, Qualitätsänderungen usw.), der Fahrzeuglast und anderen Faktoren zugeordnet sind, kann der Etat linear oder nicht linear sein.
Während sich das Fahrzeug durch die Zielzone bewegt, weicht die tatsächliche Nutzung der Modalmenge an Batterieenergie von dem ESS-Nutzungsetat ab. Wenn Abweichungen auftreten, so dass die tatsächliche Nutzung der Modalmenge an ESS-Vortriebsenergie größer als der eingeplante Betrag ist, wird der Motor 145 verwendet, um die Differenz zu liefern. Der Betrag der erforderlichen Motorausgangsleistung kann als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit und eines geschwindigkeits/ladeverbrauchsabhängigen ESS-Etatfaktors (EBF) oder Batterieetatfaktors berechnet werden. Der EBF liefert eine Angabe, wie viel von dem Betrag der als eine Funktion der Strecke in der Zielzone tatsächlich verbrauchten ESS-Energie aus dem ESS-Nutzungsetat abgeleitet wurde, der für die dieser Strecke zugeordnete Modalenergiemenge festgesetzt wurde. Der EBF wird berechnet als:
mit: ΔSOCMOMENTAN = SOCEINLEITUNG – SOCMOMENTAN (2) ΔSOCETAT = SOCETAT – SOCMOMENTAN (3)und:

SOC_ETAT: der Betrag von SOC_{100 %} der zur Verwendung während der Ruhebetriebsart als eine Funktion der Strecke eingeplant wurde, in Prozent;
SOC_EINLEITUNG: der SOC bei der Einleitung der Ruhebetriebsart in Prozent;
SOC_MOMENTAN: der momentane SOC als eine Funktion der Strecke in Prozent;
SOC_100 %: die Gesamtladekapazität der Batterie; und
K: eine Konstante für eine gegebene EVT-Kraftübertragung ähnlich einer Verstärkung, wobei in einem EVT-11-HEV der Wert von K vorzugsweise etwa 5 war.

7 veranschaulicht eine graphische Darstellung der Motorausgangsleistung als eine Funktion des EBF und der Getriebeausgangsdrehzahl in Umdrehungen pro Minute, die direkt mit der Fahrgeschwindigkeit zusammenhängt. In der veranschaulichten Ausführungsform hing die Getriebeausgangsdrehzahl in min^–1 mit der Fahrgeschwindigkeit in km/h (mph) durch Multiplikation der Getriebeausgangsdrehzahl mit einem Faktor 0,035 (0,022) zusammen. Diese Beziehung kann in einer Nachschlagetabelle gespeichert sein. Die Achsen repräsentieren Grenzbedingungen. Bei Getriebeausgangsdrehzahlen über 1364 min^–1 ist die Motorausgangsleistung als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit konstant, während sie sich als eine Funktion des Batterieetatfaktors nur mäßig ändert. Der Batterieetatfaktor ist für Werte, die kleiner als null sind, auf 0 begrenzt und für Werte, die größer als 1 sind, auf 1 begrenzt. Für negative Fahrgeschwindigkeiten war die Ausgangsleistung auf die der Fahrgeschwindigkeit null zugeordneten Werte begrenzt. Der Wert des EBF kann durch die Ruhebetriebsart-Steuereinheit berechnet werden, während die Fahrzeugausgangsgeschwindigkeit z. B. vom TCM 17 erhalten werden kann. Diese können verwendet werden, um die Motorausgangsleistung nachzuschlagen, die erforderlich ist, um irgendwelche Differenzen zwischen dem eingeplanten Betrag der Modalenergiemenge, die für den Vortrieb des Fahrzeugs zugeordnet ist, und der Gesamt-Vortriebsenergieanforderung des Fahrzeugs auszugleichen. Die Motoraus gangsleistung von der Nachschlagetabelle wird durch das VCM 15 verwendet, um die Steuerung des Motors 145 zu beeinflussen und anhand des EBF die Differenz zwischen dem ESS-Etatbetrag und der Gesamtvortriebsanforderung des Fahrzeugs zu liefern.
Falls der tatsächliche Vorlade-SOC entweder nach oben oder nach unten von dem Ziel-Vorlade-SOC abweicht, wird der ESS-Etat wie oben angemerkt vorzugsweise unter Verwendung eines ESS-Etatanpassungsfaktors (EBAF) angepasst, der empirisch oder theoretisch anhand des Ziel-Vorlade-SOC und einer gewünschten Entwurfsgrößen entwickelt werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform, in der der Ziel-Vorlade-SOC 60 % und die Modalenergiemenge 25 % des maximalen SOC betrug, wurde der EBAF wie im Folgenden gezeigt berechnet:
wobei der EBAF auf Werte im Bereich 0,1 ≤ EBAF ≤ 1 beschränkt war. Um den Batterieetat für Abweichungen des SOC_EINLEITUNG von dem Ziel-Vorlade-SOC minimal anzupassen, wurde der Batterieetatfaktor mit dem EBAF multipliziert.
Anhand von 4 geht das Verfahren 100 in Verbindung mit dem Schritt des Betreibens 500 des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart 110 zu einem Schritt (5) des Begrenzens 600 einer Motorausgangsleistung auf eine Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung, die kleiner als eine maximale Motorausgangsleistung ist, über, während das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart 110 ist. Das Begrenzen 600 der Motorausgangsleistung ist zentral für die durch die Realisierung der Ruhebetriebsart 110 erhaltene Verringerung der Fahrzeugemissionen einschließlich Geräuschen und Abgasemissionen und kann auf die im Folgenden ausführlicher beschriebene Art und Weise realisiert werden.
Nach dem Schritt des Betreibens 500 des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart 110, der das Begrenzen 600 der Motorausgangsleistung enthält, geht das Verfahren 100 anhand von 4 zum Schritt (6) über, der das Abschließen 700 der Ruhebetriebsart 110 in Reaktion auf das Auftreten eines Betriebsartabschlussereignisses umfasst. Es gibt mehrere Betriebsartabschlussereignisse, die aus der Gruppe ausgewählt werden können, die Folgendes umfasst: (a) manuelles Senden einer Ruhebetriebsart-Abschlussanforderung durch einen Fahrzeugführer, (b) automatisches Senden einer Ruhebetriebsart-Abschlussanforderung als eine Funktion der absoluten Position des Fahrzeugs, (c) automatisches Senden einer Ruhebetriebsart-Abschlussanforderung als eine Funktion einer relativen Position des Fahrzeugs in einem Gebiet, in dem der Betrieb des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart erwünscht ist, als ein manueller Betriebsartabschlussbefehl, (d) Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts der in der Ruhebetriebsart verstrichenen Zeit, (e) Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts der in der Ruhebetriebsart zurückgelegten Strecke und (f) Erreichen wenigstens eines ESS-Zustandsparameter-Abschlussgrenzwerts. Abgesehen davon, dass die Betriebsartabschlussereignisse (a)–(c) dem Verlassen anstatt dem Eintreten in eine Zielzone zugeordnet sind, sind sie analog den oben im Zusammenhang mit dem Senden von Betriebsarteinleitungsanforderungen und Betriebsartaktivierungsanforderungen beschriebenen entsprechenden Ereignissen und können auf die dort beschriebene Weise ausgeführt werden. Die Betriebsartabschlussereignisse (d) und (e) sind besonders geeignet zur Verwendung, wenn entweder eine innerhalb der Zielzone zurückgelegte Strecke oder eine innerhalb der Zielzone verstrichene Zeit bekannt ist oder ausreichend charakterisiert werden kann, so dass für den automatischen Abschluss der Ruhebetriebsart 110 ein Grenzwert der in der Betriebsart zurückgelegten Strecke bzw. ein Grenzwert der in der Betriebsart verstrichenen Zeit festgesetzt werden kann. Die tatsächliche in der Betriebsart zurückgelegte Strecke kann zum Vergleich gegenüber dem Grenzwert der in der Betriebsart zurückgelegten Strecke dadurch bestimmt werden, dass ein Kilometerzählersignal gemessen wird, wenn die Ruhebetriebsart 110 begonnen wird, und periodisch mit einem momentanen Kilometerzählerwert verglichen wird, um einen Wert der tatsächlich in der Betriebsart zurückgelegten Strecken zu entwickeln. Ähnlich kann die tatsächlich in der Betriebsart verstrichene Zeit zum Vergleich gegenüber dem Grenzwert der in der Betriebsart verstrichenen Zeit dadurch bestimmt werden, dass ein Zeitgeber gestartet wird, wenn die Ruhebetriebsart 110 eingeleitet wird, und der Anfangswert periodisch mit einem momentanen Zeitgeberwert verglichen wird, um einen Wert der tatsächlich in der Betriebsart verstrichenen Zeit zu bestimmen. Die Betriebsartabschlussereignisse (f) umfassen das Erreichen wenigstens eines ESS-Zustandsparameter-Abschlussgrenzwerts. Wie oben beschrieben wurde, kann der Zustandsparameter einen maximalen Batterietemperaturgrenzwertumfassen, wobei das Erreichen der maximalen Grenztemperatur den Abschluss der Ruhebetriebsart auslöst, falls das ESS eine Batterie umfasst. Die Grenztemperatur sollte so gewählt werden, dass sie die Batterie vor Bedingungen schützt, die eine kurzfristige oder langfristige Schädigung verursachen könnten. Zum Beispiel wurde in einer Ausführungsform, in der das ESS eine NiMH-Batterie umfasste, ein Grenzwert von 50°C gewählt. Ähnlich kann der Zustandsparameter einen Batterie-Minimum-SOC-Grenzwert und/oder einen Batterie-Maximum-SOC-Grenzwert umfassen, wobei das Erreichen des Grenzwert-SOC den Abschluss der Ruhebetriebsart auslöst, falls das ESS eine Batterie umfasst. Zum Beispiel wurden in einer Ausführungsform mit einer NiMH-Batterie Minimum/Maximum-SOC-Grenzwerte von 20 % ≥ SOC ≥ 90 % ausgewählt.
Anhand der 6-16 und des Schritts des Begrenzens 600 einer Motorausgangsleistung, während das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart 110 ist, auf eine Betriebsart-Motorausgangsleistung 650, die kleiner als eine maximale Motorausgangsleistung ist, kann die Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung wie in 8 veranschaulicht durch die Schritte des Bestimmens 800 einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung 802 für das Fahrzeug; des Bestimmens 900 einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung 902 als eine Funktion der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und des Auswählens 1000 der Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung 650 aus der neigungsbasierten Motorausgangsleistung 802 und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung 902 bestimmt werden. Vorzugsweise umfasst der Schritt des Auswählens 1000 einer Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung 650 des Motors das Wählen des größeren Werts unter der neigungsbasierten Motorausgangsleistung 802 und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung 902.
Anhand der 6–7 wurde oben eine ausführliche Erläuterung des Schritts der Bestimmung 900 der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung 902 beschrieben. Ausführliche Informationen hinsichtlich der Bestimmung der geschwindigkeitsbasierten Motorleistung sind zu finden in der US-Anmeldung 10/686,175. Wie dort beschrieben ist, wird die maximale geschwindigkeitsbasierte Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung 902 des Motors 145 automatisch als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit und des Batterieetatfaktors gesteuert. Während sich die Fahrgeschwindigkeiten an null annähern, wird die maximale Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung allmählich verringert, bis sie wie in 7 gezeigt bei verhältnismäßig niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, die kleiner als ein Fahrzeughalt-Schwellenwert 715, aber größer als null sind, mit Ausnahme sehr niedriger Werte des Batterieetatfaktors (d. h. Situationen, in denen der Verbrauch der Batterieladung erheblich über dem eingeplanten Betrag liegt) zu null wird. Die maximale geschwindigkeitsbasierte Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung 902 kann durch allmähliches Verringern der Kraftstoffzufuhr (allmähliches Verringern des Betrags an pro Zeiteinheit zugeführten Kraftstoff) zum Motor 145 verringert werden. Während die Kraftstoffmenge verringert wird, wird die maximale geschwindigkeitsbasierte Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung 902 ebenfalls verringert, bis die Kraftstoffzufuhr beim Fahrzeughalt-Schwellenwert 715 insgesamt angehalten wird und die maximale geschwindigkeitsbasierte Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung 902 zu null wird. Wie in 6 gezeigt ist, beträgt der Fahrzeughalt-Schwellenwert 715 z. B. für EBF = 1 (d. h. der tatsächliche Leistungsverbrauch ist gleich der eingeplanten Menge) etwa 27,36 km/h (17 mph). Obgleich die Kraftstoffversorgung bei einem Fahrzeughalt-Schwellenwert 715 angehalten wird, wird der Motor 145 vorzugsweise durch einen der wenigstens einen Elektroantriebsmotoren 143 gedreht. Die Drehung des Motors und der mit ihm gekoppelten Elemente verbessert die Ansprechempfindlichkeit des gesamten EVT-Kraftübertragungsstrangs gegenüber Motorneustartanforderungen und ermöglicht außerdem, dass gemeinsame mechanische und/oder hydraulische Teilsysteme wie etwa Getriebeschmiersysteme mit Leistung versorgt werden, selbst wenn die Motorausgangsleistung null ist, ohne dass ein teures Reengineering erforderlich ist, um ihre Funktionalität zu liefern, während sich der Motor nicht dreht.
Der Begriff Neigung oder Neigung eines Fahrzeugs wird hier allgemein in der Bedeutung des Schrägstellungsgrads des Fahrzeugs auf der Fahrbahn oder auf einer anderen Oberfläche, auf der sich das Fahrzeug bewegt, verwendet. Die Erfassung der Neigung und von Neigungsänderungen wird im Folgenden anhand der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs betrachtet und erläutert, wobei aber die Erfindung und die Prinzipien, die hier beschrie ben werden, ebenfalls auf die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs angewendet werden können, indem bestimmte Anpassungen vorgenommen werden, die dem Durchschnittsfachmann klar sind. Da eine erhöhte Neigung oder eine erhöhte Schrägstellung erhebliche Abweichungen von dem Batterieetat veranlassen können und die Leistungsfähigkeit in der Betriebsart beeinflussen können, da sie zu niedrigen Fahrgeschwindigkeiten führen, die andernfalls keine oder keine erhöhte Motorausgangsleistung erfordern würden, ist die Ruhebetriebsart 110 außerdem vorzugsweise so beschaffen, dass sie Änderungen der Neigung der Strecke, auf der das Fahrzeug betrieben wird, während es in der Ruhebetriebsart 110 ist, und insbesondere Zunahmen der Neigung erfasst und darauf reagiert. Die Neigung oder Änderungen der Neigung, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, kann direkt unter Verwendung irgendeiner Vorrichtung und irgendeines Verfahrens aus einer Anzahl allgemein bekannter Vorrichtungen und Verfahren zum Erfassen oder Bestimmen einer Neigung oder einer Schrägstellung und seines/ihres Grads bestimmt oder abgetastet werden. Allerdings erfordert die Verwendung solcher Verfahren und/oder Vorrichtungen typisch den Einbau der notwendigen zusätzlichen Vorrichtungen in ein Fahrzeug und daraufhin die Integration mit den verschiedenen Fahrzeugsystemen und -steuereinheiten sowie Qualifikationstests und weitere Tests im Fahrzeug. Somit werden die Neigung oder Änderungen der Neigung, auf denen sich das Fahrzeug bewegt, und insbesondere der Eintritt in ein Gebiet erhöhter oder sich erhöhender Neigung oder der Austritt aus ihm vorzugsweise indirekt aus Fahrzeugzustandsparametern bestimmt oder erfasst, die unter Verwendung vorhandener Fahrzeugsysteme und -sensoren leicht erhalten werden können. Für ein gegebenes Fahrzeug können empirisch Parametergrenzwerte verschiedener Fahrzeugzustandsparameter oder Kombinationen davon einschließlich des Getriebeausgangsdrehmoments (To), der Ausgangsdrehzahl (No), der Ausgangsdrehbeschleunigung (No_dot) und einer Ableitung des Ausgangsdrehmoments sowie der dreh zahlbasierten Motorausgangsleistung entwickelt werden, die angeben, ob das Fahrzeug auf flachem Gelände fährt oder auf eine schräge Neigung eintritt oder auf ihr fährt oder ein solches Gebiet verlassen hat und auf flaches Gelände oder eine abschüssige Neigung zurückgekehrt ist. In Bezug auf die Bedingung der Fahrzeugzustandsparameter ist die Bewegung des Fahrzeugs auf einer schrägen Neigung allgemein durch ein hohes oder zunehmendes Ausgangsdrehmoment, eine langsame oder langsamer werdende Fahrgeschwindigkeit und eine niedrige oder sich verringernde Beschleunigung charakterisiert. Parametergrenzen in diesen Werten können festgesetzt und wie etwa unter Verwendung einer oder mehrerer Nachschlagetabellen in die Ruhebetriebsart-Steuereinheit eingebaut werden.
Die Anmelder haben bestimmt, dass bei Erfassung einer Neigung, die die Parametergrenzwerte überschreitet, die rein elektrische Vortriebsleistung möglicherweise nicht ausreicht, um das Fahrzeug auf einer Neigung aufwärts zu beschleunigen, wobei es unter diesen Bedingungen erwünscht ist, eine neigungsbasierte Motorausgangsleistung (z. B. 100 kW) anzuweisen, die sicherstellt, dass die Gesamtvortriebsenergie des Fahrzeugs ausreicht, und die außerdem sicherstellt, dass das Fahrzeug angesichts des Ruhebetriebsart-Batterieetats in einem Ausgangsleistungsbereich arbeitet, in dem der Ruhebetriebsart-Steuermechanismus die Aufrechterhaltung der richtigen Steuerung bewirkt, wobei der Batterieetatfaktor eine genaue Angabe der geforderten Ausgangsleistung als eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit liefert. Je nach dem zur Erfassung oder Bestimmung der Neigung verwendeten Verfahren kann es außerdem möglich sein, den Grad der Neigung zu bestimmen, indem angenommen wird, dass der Betrag der neigungsbasierten Motorausgangsleistung 802 außerdem als eine Funktion einer Neigung des Fahrzeugs oder der Neigung, auf der sich das Fahrzeug bewegt, bestimmt werden kann.
Anhand von 8 wird in einer Ausführungsform der Erfindung davon ausgegangen, dass die neigungsbasierte Motorleistung 802 allgemein in der Weise beschrieben ist, dass sie als eine Funktion einer Neigung des Fahrzeugs oder einer Neigung, auf der sich das Fahrzeug bewegt, bestimmt werden kann, die wie hier beschrieben durch direkte Messverfahren und -vorrichtungen bestimmt werden kann. Im flachen Gelände besteht keine Notwendigkeit eines neigungsbasierten Beitrags zur Motorausgangsleistung, so dass der Wert der neigungsbasierten Motorausgangsleistung null ist. Für schräge Neigungen über einem Kalibrierungsschwellenwert wie etwa z. B. einem Steigungsschwellenwert kann die Motorleistung wie oben beschrieben auf eine feste neigungsbasierte Ausgangsleistung eingestellt werden. Alternativ kann die neigungsbasierte Ausgangsleistung als eine Funktion der Steigung oder des Neigungsgrads geändert werden.
Wieder anhand der 8–16 ist die neigungsbasierte Motorleistung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Funktion eines Fahrzeugzustandsparameters. Ein Fahrzeugzustandsparameter kann irgendein Parameter des Fahrzeugs, der abgetastet, gemessen, berechnet oder auf andere Weise abgeleitet oder bestimmt werden kann, oder Kombinationen davon sein und dazu genutzt werden, eine Angabe der Neigung, auf der das Fahrzeug betrieben wird, oder einer Änderung der Neigung, auf der das Fahrzeug betrieben wird, zu liefern. Fahrzeugzustandparameter sind allgemein dem Dynamikzustand eines Fahrzeugs zugeordnet. Möglicherweise geben die Fahrzeugzustandsparameter eine Neigung oder eine Neigungsänderung eher lediglich an, als dass sie sie bestimmen. Derzeit bekannte Fahrzeugzustandsparameter umfassen das Getriebeausgangsdrehmoment, eine Ableitung eines Getriebeausgangsdrehmoments, die Getriebeausgangsdrehzahl und die Getriebeausgangsdrehbeschleunigung. Somit kann der Fahrzeugzustandsparameter aus einer Gruppe ausgewählt werden, die aus diesen Parametern besteht. Obgleich die Erfassung einer Neigung oder einer Neigungsänderung unter Verwendung eines einzigen Fahrzeugzustandsparameters ausgeführt werden kann, werden wie im Folgenden weiter beschrieben vorzugsweise mehrere Fahrzeugzustandsparameter in verschiedenen Kombinationen genutzt, um die Anwesenheit einer Neigung oder einer Schrägstellung oder deren Änderung zu erfassen.
Wie in den 8–10 gezeigt ist, kann der Schritt des Bestimmens 800 einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung 802 für das Fahrzeug durch die weiteren Schritte ausgeführt werden, die umfassen: Definieren 804 einer Neigungseintrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungseintritts-Fahrzeugzustandsparameters 806, der, wie allgemein im Block 808 veranschaulicht ist, einem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei die Neigungseintrittsbedingung, wenn sie erfüllt ist, angibt, dass das Fahrzeug auf einer Neigung ist; Definieren 810 einer Neigungsaustrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungsaustritts-Fahrzeugzustandsparameters 812, der, wie allgemein im Block 814 veranschaulicht ist, dem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt ist oder nicht erfüllt ist, wobei die Neigungsaustrittsbedingung, wenn sie erfüllt ist, angibt, dass das Fahrzeug auf keiner Neigung ist; Bestimmen 816 der Werte des Neigungseintrittsparameters 806 und des Neigungsaustrittsparameters 812; Bestimmen 818 des Status der Neigungseintrittsbedingung und der Neigungsaustrittsbedingung; Vergleichen 820 des Neigungseintrittsbedingungsstatus 822 und des Neigungsaustrittsbedingungsstatus 824 wie allgemein im Block 826 veranschaulicht ist, um eine Neigungsstatusausgabe 828 zu bestimmen, die angibt, ob das Fahrzeug auf einer Neigung ist oder nicht; Auswählen 830 einer neigungsbasierten Ausgangsleistung 832 als eine Funktion der Neigungs statusausgabe 828, wie im Block 834 veranschaulicht ist. Außerdem enthält dies vorzugsweise, wie im Block 838 gezeigt ist, ebenfalls einen Schritt des Filterns 836 der neigungsbasierten Ausgangsleistung, um eine gefilterte neigungsbasierte Ausgangsleistung 840 zu bestimmen, die zur Verwendung als neigungsbasierte Ausgangsleistung 802 bevorzugt ist. Diese Schritte werden im Folgenden weiter beschrieben.
In 10 ist allgemein im Block 808 der Schritt des Definierens 804 einer Neigungseintrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines einem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordneten Neigungseintritts-Fahrzeugzustandsparameters 806 entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, veranschaulicht. Die Neigungseintrittsbedingung ist vorzugsweise als mehrere bedingte Logiktests oder -anweisungen definiert, die für die Ausführung in der Ruhebetriebsart-Steuereinheit in Bezug auf den Neigungseintrittsparameter konstruiert sind. Obgleich ein einzelner Neigungseintrittsparameter genutzt werden kann, umfasst der Neigungseintrittsparameter vorzugsweise mehrere Neigungseintrittsparameter, die folgende umfassen: einen Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter, der eine Funktion des Ausgangsdrehmoments und der Ausgangsdrehbeschleunigung ist, wobei der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehbeschleunigung als eine Funktion des Ausgangsdrehmoments kleiner als ein Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwert ist; einen Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment größer als ein Ausgangsdrehmoment-Eintrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehmomentableitung kleiner als ein Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsgrenzwert ist. Diese Parameter werden im Folgenden weiter erläutert.
Der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter erfordert, dass die durch die Drehbeschleunigung der Getriebeabgabe repräsentierte Fahrzeugbeschleunigung kleiner als ein spezifischer Wert ist, der eine Funktion des Getriebeausgangsdrehmoments ist. Die Voraussetzung hinter diesem Kriterium oder Parameter ist das Newtonsche Axiom, das besagt, dass die Summe der Kräfte gleich der Masse mal der Beschleunigung ist. Für die Drehbewegung lautet dies, dass die Summe der Drehmomente gleich der Rotationsträgheit mal der Drehbeschleunigung ist. Auf ebenem Boden ist zum Beschleunigen des Fahrzeugs weniger Drehmoment als auf einer Neigung erforderlich. Dieses Kriterium untersucht effektiv das Fahrzeugausgangsdrehmoment und vergleicht es mit der Fahrzeugdrehbeschleunigung. Falls das Fahrzeugausgangsdrehmoment hoch ist, während die Drehbeschleunigung niedrig ist, lautet die Schlussfolgerung, dass sich das Fahrzeug auf einer Neigung befinden muss, wobei die neigungsbasierte Motorausgangsleistung geliefert werden sollte.
Anhand der 11 und 12 wird dieser Vergleich unter Verwendung einer wie im Block 842 aus 11 und in der graphischen Darstellung aus 12 veranschaulichten Interpolationstabelle ausgeführt. Die Kalibrierungen umfassen die x-Achsen- oder To-Werte der wie im Block 844 gezeigten To-No_dot-Interpolationsnachschlagetabelle und die y-Achsen- oder No_dot-Werte der wie im Block 848 veranschaulichten To-No_dot-Interpolationsnachschlagetabelle, wobei sie durch Analyse empirischer Daten bestimmt wurden, die aus Fahrzeuganfahrten auf ebenem Boden und im Betrieb auf verschiedenen Neigungstypen gesammelt wurden. Wie in 11 gezeigt ist, werden diese Kalibrierungen gemeinsam mit einem der Steuerschleife zugeordneten Momentanwert von To 850 in die Interpolationstabelle eingegeben, um zu ermöglichen, dass der Ausgangsdreh moment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwert 852 der To 850 zugeordneten Ausgangsdrehbeschleunigung interpoliert wird. Der Momentanwert von No_dot 854, der der Steuerschleife zugeordnet ist, wird, wie im Block 856 gezeigt ist, mit dem Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwert 852 verglichen. Falls die Eingabe No_dot 854 kleiner oder gleich dem Wert des der Eingabe To 850 zugeordneten Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwerts 852 ist, ist der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter erfüllt oder wahr, während er andernfalls nicht erfüllt oder falsch ist. Vorzugsweise ist die Eingabe To 850 eine gefilterte Eingabe, wobei zum Filtern dieser Eingabe allgemein bekannte Techniken verwendet werden.
Wie in 11 gezeigt ist, ist der Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter wie im Block 860 veranschaulicht ein Kriterium, das erfordert, dass die Eingabe To 850 größer als ein Kalibrierungswert oder als der Ausgangsdrehmoment-Eintrittsgrenzwert 858 ist. Der Zweck dieses Kriteriums ist es, während des Anfahrens des Fahrzeugs auf flachem Gelände einen Schutz vor falscher Aktivierung der Neigungsbetriebsart zu schaffen. Wegen Verzögerungen, die in dem Steuersystem je nach seiner Konfiguration auftreten können, kann der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter allein unter bestimmten Bedingungen ein Anfahren des Fahrzeugs falsch als Betrieb auf einer Neigung identifizieren. Somit wird der Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter in Verbindung mit dem Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter genutzt, um solche Fehlerfassungen einer Neigung zu verhindern. Die Kalibrierung wird so gewählt, dass die meisten Anfahrten an Haltestellen auf ebenem Boden zu keinem höheren Ausgangsdrehmomentwert als dem Kalibrierungswert führen. Somit ist der Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter erfüllt oder wahr, falls das Ausgangsdrehmoment größer als ein Ausgangsdrehmoment-Eintrittsgrenzwert ist.
Wieder anhand von 11 ist der Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsparameter ein Kriterium, das, wie im Block 866 gezeigt ist, fordert, dass der Absolutwert der Ableitung des Fahrzeugausgangsdrehmoments 862 kleiner als ein Kalibrierungswert oder Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsgrenzwert 864 ist. Außerdem ist dieses Kriterium enthalten, um die Möglichkeit einer falschen Aktivierung der Neigungsbetriebsart während Übergangsereignissen wie etwa Fahrzeuganfahrten zu minimieren. Bei einer Anfahrt tritt der Fahrzeugführer typisch schnell auf das Fahrpedal, was zu einer erheblichen Änderung des Ausgangsdrehmoments führt. Die Untersuchung der Ableitung des Fahrzeugausgangsdrehmoments und die Forderung, dass dieser Wert kleiner als eine Kalibrierung ist, verhindert, dass die Neigungserfassung durch diese Übergangsaktivitäten aktiviert wird.
Normalerweise ist die Aktivierung der Neigungsbetriebsart nicht äußerst zeitkritisch. Wie im Fall eines Busses auf ebenem Boden in einem Busbahnhof ist es stärker erwünscht, eine gewisse Verzögerung bei der Aktivierung der neigungsbasierten Motorausgangsleistung als eine falsche Aktivierung zu haben. Eine falsche Aktivierung der Neigungsbetriebsart auf ebenem Boden wie etwa in einem Busbahnhof würde dazu führen, dass der Motor startet, was zu unerwünschten Emissionen und Geräusch in der Umgebung des Busbahnhofs führt. Somit ist der Ausgangsdrehmoment-Ableitungsparameter erfüllt oder wahr, falls der Absolutwert der Ausgangsdrehmomentableitung 862 kleiner als der Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittswert 864 ist.
Wieder anhand von 11 werden die Ausgaben des Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameters, des Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameters und des Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsparameters an einen UND-Block 868 übergeben. Falls alle erfüllt oder wahr sind, ist die Neigungseintrittsbedingung erfüllt oder wahr; andernfalls ist die Bedingung nicht erfüllt oder falsch. Die Ausgabe 822 der Neigungseintrittsbedingung wird an den Block 826 übergeben. Obgleich die Neigungseintrittsausgabe 822 sofort verwendet werden kann, wird die Bedingung wie im Block 870 veranschaulicht vorzugsweise während einer Zeitdauer, die ein vorgegebenes Neigungseintrittsintervall 872 umfasst, das einfach als ein Kalibrierungswert festgesetzt werden kann, geprüft. Je nach der gewünschten Fahrzeugleistungsfähigkeit kann der Wert irgendein geeigneter Wert wie etwa z. B. 100 ms sein. Falls die Bedingung für ein vorgegebenes Neigungseintrittsintervall 872 erfüllt oder wahr ist, wird sie als Neigungseintrittsausgabe 822 an den Block 826 übergeben, während andernfalls die geeignete Falsch-Bedingung an den Block 826 übergeben wird.
Anhand von 10 ist nun allgemein im Block 814 der Schritt des Definierens 810 einer Neigungsaustrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines dem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordneten Neigungsaustritts-Fahrzeugzustandsparameters 812 entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, veranschaulicht. Die Neigungsaustrittsbedingung ist vorzugsweise als mehrere bedingte Logiktests oder -anweisungen definiert, die für die Ausführung in der Ruhebetriebsart-Steuereinheit in Bezug auf den Neigungsaustrittsparameter gedacht sind. Obgleich ein einzelner Neigungsaustrittsparameter genutzt werden kann, umfasst der Neigungsaustrittsparameter vorzugsweise mehrere Neigungsaustrittsparameter, die umfassen: einen Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter, der eine Funktion des Ausgangsdrehmoments ist, wobei der Ausgangsdrehmo ment-Austrittsparameter erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment kleiner als ein Ausgangsdrehmoment-Austrittsgrenzwert ist; einen Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameter, der erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehzahl kleiner als ein Ausgangsdrehzahl-Austrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsleistungs-Austrittsparameter, der erfüllt ist, falls ein Momentanwert der drehzahlbasierten Ausgangsleistung größer als ein Momentanwert der neigungsbasierten Ausgangsleistung ist.
Falls anhand von 13 die Eingabe To 8509 für den Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter oder für das Ausgangsdrehmoment-Austrittskriterium kleiner als ein Ausgangsdrehmoment-Austrittsgrenzwert 874 oder eine Ausgangsdrehmoment-Austrittskalibrierung ist, ist der Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter wie im Block 876 gezeigt erfüllt oder wahr, wobei der Algorithmus eine Neigungsaustrittsbedingung angibt und die Neigungserfassung effektiv deaktiviert wird. Dieser Parameter erzeugt eine Hysterese für den Ausgangsdrehmomentbetrag-Eintrittsparameter. Eine Analyse empirischer Fahrzeugdaten hat gezeigt, dass der Fahrzeugführer am Ende eines Neigungsanstiegs die Ausgangsdrehmomentanforderung typisch verringert, um beim Übergang von der Neigung zum ebenen Boden eine gleich bleibende Fahrgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, da für die gleiche Geschwindigkeit auf ebenem Boden weniger Ausgangsdrehmoment als auf einer Neigung erforderlich ist. Dieser charakteristische Abfall des Ausgangsdrehmoments ist die Grundlage für diese Austrittsbedingung. Der Kalibrierungswert wurde durch Analyse empirischer Fahrzeugdaten und Auswahl eines Ausgangsdrehmomentwerts in der Weise, dass eine Mehrzahl der Ausgangsdrehmomentabfälle erfasst werden, ausgewählt.
Wenn die gewünschte Motorleistung 900 von dem normalen SCHALLSCHUTZ-Betriebsart-Betriebsalgorithmus, d. h. die drehzahlba sierte Motorausgangsleistung, wie wieder in 13 gezeigt ist, für den Ausgangsleistungs-Austrittsparameter oder für das Ausgangsleistungs-Austrittskriterium wie im Block 878 veranschaulicht größer als die momentan durch die Neigungserfassungsbetriebsart angewiesene neigungsbasierte Motorausgangsleistung 800 (d. h. ein Wert aus einer früheren Steuerschleife) ist, gibt der Algorithmus, eine Neigungsaustrittsbedingung an, wobei der Ausgangsleistungs-Austrittsparameter erfüllt oder wahr ist und die Neigungserfassung effektiv deaktiviert wird. Wenn die normale SCHALLSCHUTZ-Betriebsart- Motorleistung, wie sie durch die in 6 gezeigte Geschwindigkeitstabelle bestimmt ist, größer als die bei der Neigungsbetriebsart gewünschte Motorleistung ist, ist bekannt, dass das Fahrzeug eine ausreichend hohe Geschwindigkeit erreicht hat, damit die normale Ruhebetriebsart das geforderte Ausgangsdrehmoment aufrechterhalten kann. Dies ist das vorherrschende Austrittskriterium aus der Neigungsbetriebsart. Wenn die normale Ruhebetriebsart-Motorausgangsleistung die gewünschte Fahrzeugleistungsfähigkeit aufrechterhalten kann, kann die neigungsbasierte Motorausgangsleistung deaktiviert werden.
Nochmals anhand von 13 kann ein weiterer Neigungsaustrittsparameter genutzt werden. Falls für den Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameter oder für das Ausgangsdrehzahl-Austrittskriterium die Ausgangsdrehzahl No 880 wie im Block 884 veranschaulicht kleiner als ein Ausgangsdrehzahl-Austrittsgrenzwert 882 oder als ein Ausgangsdrehzahl-Austrittskalibrierungswert ist, ist der Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameter erfüllt oder wahr, wobei die Neigungserfassung effektiv deaktiviert wird. Dieses Kriterium liefert eine zusätzliche Austrittsbedingung für ein Fahrzeug, das in einen Busbahnhof einfährt. Allerdings hat die weitere Untersuchung nachgewiesen, dass dieses Kriterium verhindern kann, dass die Neigungsbetriebsart ausgelöst wird, wenn das Fahrzeug an einer Neigung angefahren wird, bis das Fahrzeug diese Geschwindigkeit überschreitet. Außerdem wurde ermittelt, dass dies nicht das vorherrschende Austrittskriterium ist. Normalerweise deaktiviert eines der anderen Kriterien vor dem Geschwindigkeitskriterium die Neigungsbetriebsart. Somit kann die Kalibrierung für diesen Parameter unter bestimmten Bedingungen als eine negative Geschwindigkeit gewählt werden, um den Parameter effektiv auszuschalten.
Wieder anhand von 13 werden die Ausgaben des Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameters, des Ausgangsleistungs-Austrittsparameters und optional des Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameters an einen ODER-Block 886 übergeben. Falls irgendeines erfüllt oder wahr ist, ist die Neigungsaustrittsbedingung erfüllt oder wahr; andernfalls ist die Bedingung nicht erfüllt oder falsch. Die Ausgabe 824 der Neigungsaustrittsbedingung wird an den Block 826 übergeben.
Anhand von 9 können der Schritt des Bestimmens 816 der Werte des Neigungseintrittsparameters 806 und des Neigungsaustrittsparameters 812 und des Bestimmens 818 des Status der Neigungseintrittsbedingung und der Neigungsaustrittsbedingung wie oben beschrieben ausgeführt werden.
Anhand der 9, 10, 14 und 15 ist der Schritt des Vergleichens 820 des Neigungseintrittsbedingungsstatus 822 und des Neigungsaustrittsbedingungsstatus 824 zum Bestimmen einer Neigungsstatusausgabe 828 allgemein im Block 826 gezeigt, wobei die Neigungsstatusausgabe 828 angibt, ob das Fahrzeug auf einer Neigung ist oder nicht. Ein Mittel zum Ausführen des Schritts des Vergleichens 820 ist ein Logik-Latch 826 mit einem Verriegelungseingang und einem Enrriegelungseingang, wobei wie in den 10, 14 und 15 gezeigt der Verriegelungseingang dem Neigungs eintrittsbedingungsausgang 822 und der Entriegelungseingang dem Neigungsaustrittsbedingungsausgang 824 zugeordnet ist. Vorzugsweise ist das Logik-Latch wie in den 14 und 15 gezeigt ein Entriegelungsprioritäts-Latch 826. Jedes Mal, wenn das Entriegelungseingangssignal wahr ist, wird das Latch entriegelt und die Neigungsstatusausgabe 828 falsch. Falls das Entriegelungssignal falsch und das Verriegelungssignal wahr ist, wird das Latch verriegelt und die Neigungsstatusausgabe 828 wahr. Wenn kein Signal wahr ist, behält das Latch den vorangehenden Wert. Der Z^–1-Block 890 ist ein Einheitsverzögerungsblock, der den Wert aus der vorangehenden Schleife hält. In 15 ist die Wahrheitstabelle für das Latch 826 gezeigt.
Anhand von 10 ist im Block 834 der Schritt des Auswählens 830 einer neigungsbasierten Ausgangsleistung 802 als eine Funktion der Neigungsstatusausgabe 828 veranschaulicht. Das Auswählen wird vorzugsweise unter Verwendung eines Logikschalters ausgeführt. Das Ausgangssignal des in 10 gezeigten Schaltblocks 834 hängt von der als μ1 bezeichneten ersten Eingabe ab. Falls die erste Eingabe μ1 wahr ist, ist die Ausgabe y gleich der zweiten Eingabe μ2. Der Wert von μ2 wird durch die Kalibrierung 891 zugeführt. Falls die erste Eingabe μ1 falsch ist, ist die Ausgabe y gleich der dritten Eingabe μ3. Der Wert von μ3 wird durch die Kalibrierung 893 zugeführt. Wenn in dem Neigungserfassungsalgorithmus die Neigungsbetriebsartverriegelung wahr ist und der Eintritt auf eine schräge Neigung angegeben wird, verwendet der Neigungserfassungsalgorithmus den Schalter, um diejenige Kalibrierung auszuwählen, die eine gewünschte neigungsbasierte Motorausgangsleistung repräsentiert. Falls die Verriegelung falsch ist wie etwa, falls kein Neigungseintritt angegeben wird oder falls ein Neigungsaustritt angegeben wird, wird der Schalter zum Auswählen einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung von null gewählt, was angibt, dass, sofern es die Erfassung einer Neigung betrifft, keine Motorleistung erforderlich ist.
Anhand von 10 enthält das Verfahren 800 wie im Block 838 veranschaulicht vorzugsweise außerdem einen Schritt des Filterns 836 der neigungsbasierten Ausgangsleistung, um eine gefilterte neigungsbasierte Ausgangsleistung 840 zu bestimmen, die für die Verwendung als neigungsbasierte Ausgangsleistung 802 bevorzugt ist. Das Filter soll die zeitliche Änderungsrate des Eingangssignals begrenzen. Vorzugsweise enthält das Filter eine unabhängige Steuerung sowohl der Anstiegsrate als auch der Abfallsrate des Eingangssignals. Das Filter kann einen Ratenbegrenzer oder irgendein anderes geeignetes Filter einschließlich allgemein bekannter Filter erster Ordnung enthalten. In einer Ausführungsform kann das Filter 838 einen Ratenbegrenzer mit einem oberen oder Anstiegsratengrenzwert 892 und mit einem unteren oder Abfallsratengrenzwert 894 umfassen. Wenn das Latch 826 in dem Neigungserfassungsalgorithmus aktiviert wird, ist die Ausgabe des Schaltblocks eine Schrittänderung von einer Motorausgangsleistung anhand der Neigung null zu der gewünschten neigungsbasierten Motorausgangsleistung. Um zu verhindern, dass diese Schrittänderung der gewünschten Leistung direkt an den Motor übermittelt wird und einen unangenehmen Klang und ein unangenehmes Antriebsverhalten erzeugt, begrenzt der Ratenbegrenzerblock die zeitliche Änderungsrate des gewünschten Motorausgangsleistungssignals wie in 15 gezeigt auf eine stärker gewünschte Änderung.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine neue Ruhebetriebsart für ein Hybridelektrofahrzeug (HEV), die im Vergleich zu herkömmlichen HEV-Betriebsarten das Geräusch und die Emissionen verringert. Sie ist eine ergänzende Reihe von Softwaresteuerfunktionen, die ermöglichen, dass das Fahrzeug mit verringertem Geräusch und mit verringerten Emissionen arbeitet, wo es spezifisch erforderlich ist, während allmählich Motorleistung zugeführt wird, wo es zulässig ist. Das Verfahren nutzt einen Energiespeichersystemetat, der einer für die Betriebsart zugeordneten Modalenergiemenge zugeordnet ist, und ist so beschaffen, dass es den Betrieb des Fahrzeugs automatisch anpasst, um Abweichungen von der eingeplanten Energiemenge auszugleichen. Außerdem passt das Verfahren, das die Betriebsart realisiert, den Fahrzeugbetrieb in Verbindung mit Änderungen der Parameterbedingungen des ESS einschließlich der wahlweisen Verwendung der Motorausgangsleistung an. Insbesondere umfasst die Ruhebetriebsart ein Verfahren zum Auswählen einer Motorausgangsleistung aus einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung und einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung. Die neigungsbasierte Motorausgangsleistung kann aus mehreren Fahrzeugzustandsparametern bestimmt werden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen einer Motorausgangsleistung für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen (800) einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) für das Fahrzeug; Bestimmen (900) einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) als eine Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Auswählen (1000) der Ausgangsleistung des Motors (14) aus der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen (1000) einer Ausgangsleistung des Motors (14) das Auswählen der größeren Größe unter der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsbasierte Motorausgangsleistung (802) als eine Funktion einer Neigung des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsbasierte Motorausgangsleistung (802) als eine Funktion eines Fahrzeugzustandsparameters (806, 812) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugzustandsparameter (806, 812) aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Getriebeausgangsdrehmoment, einer Ableitung eines Getriebeausgangsdrehmoments, einer Getriebeausgangsdrehzahl, einer Getriebeausgangsdrehbeschleunigung und einer Motorausgangsleistung besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (800) der neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) für das Fahrzeug umfasst: Definieren (804) einer Neigungseintrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungseintrittsparameters (806), der einem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei die Erfüllung der Neigungseintrittsbedingung angibt, dass das Fahrzeug auf einer Neigung ist; Definieren (810) einer Neigungsaustrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungsaustrittsparameters (812), der dem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei die Erfüllung der Neigungsaustrittsbedingung angibt, dass das Fahrzeug nicht auf einer Neigung ist; Bestimmen (816) der Werte des Neigungseintrittsparameters (806) und des Neigungsaustrittsparameters (812); Bestimmen (818) des Status der Neigungseintrittsbedingung und der Neigungsaustrittsbedingung; Vergleichen (820) des Status der Neigungseintrittsbedingung und des Status der Neigungsaustrittsbedingung, um eine Neigungsstatusausgabe zu bestimmen, die angibt, ob das Fahrzeug auf einer Neigung ist oder nicht; und Auswählen (830) einer neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) als eine Funktion der Neigungsstatusausgabe.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Filtern (836) der neigungsbasierten Ausgangsleistung (802), um eine gefilterte neigungsbasierten Ausgangsleistung (840) zu bestimmen, wobei das Auswählen (1000) der Ausgangsleistung des Motors (14) durch Auswählen aus der gefilterten neigungsbasierten Ausgangsleistung (840) und der geschwindigkeitsbasierten Ausgangsleistung (902) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter einen oberen Ratengrenzwert (892), der angewendet wird, wenn die neigungsbasierte Ausgangsleistung (802) zunimmt, und einen unteren Ratengrenzwert (894), der angewendet wird, wenn die neigungsbasierte Ausgangsleistung (802) abnimmt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungseintrittsbedingung erfüllt ist, falls der Neigungs eintrittsparameter (806) erfüllt ist und während eines vorgegebenen Neigungseintrittsintervalls erfüllt bleibt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungseintrittsparameter (806) mehrere Neigungseintrittsparameter umfasst, die umfassen: einen Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter, der eine Funktion eines Ausgangsdrehmoments und einer Ausgangsdrehbeschleunigung ist, wobei der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehbeschleunigung als eine Funktion des Ausgangsdrehmoments kleiner als ein Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwert ist; einen Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment größer als ein Ausgangsdrehmoment-Eintrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls der Absolutwert der Ausgangsdrehmomentableitung kleiner als ein Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsgrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungsaustrittsparameter (812) mehrere Neigungsaustrittsparameter umfasst, die umfassen: einen Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter, der eine Funktion des Ausgangsdrehmoments ist, wobei der Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment kleiner als ein Ausgangsdrehmoment-Austrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsleistungs-Austrittsparameter, der erfüllt ist, falls der Momentanwert der geschwindigkeitsbasierten Ausgangsleistung (902) größer als ein Momentanwert der neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) ist.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameter, der erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehzahl kleiner als ein Ausgangsdrehzahl-Austrittsgrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vergleichens (820) unter Verwendung eines Logik-Latchs (826) mit einem Verriegelungseingang und einem Entriegelungseingang ausgeführt wird, wobei der Verriegelungseingang der Neigungseintrittsbedingung zugeordnet ist und der Entriegelungseingang der Neigungsaustrittsbedingung zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Logik-Latch (826) ein Entriegelungsprioritäts-Latch ist.
Verfahren zum Bestimmen einer Motorausgangsleistung für ein Fahrzeugkraftübertragungsstrangsystem, das eine Brennkraftmaschine (14), eine Elektromaschine (56, 72), die funktional mit einem Energiespeichersystem (20) gekoppelt ist, das so beschaffen ist, dass es elektrische Leistung von der Elektromaschine (56, 72) empfängt und an sie liefert, und ein Getriebe (10), das funktional mit der E lektromaschine (56, 72) und mit dem Motor (14) gekoppelt ist und so beschaffen ist, dass es von einem oder von beiden von ihnen empfangene Leistung überträgt und das an den Betrieb in einer Ruhebetriebsart angepasst ist, in der die Primärleistung zum Getriebe (10) vorzugsweise von der Elektromaschine (56, 72) empfangen wird und die Motorausgangsleistung auf einen Wert begrenzt wird, der wesentlich kleiner als eine maximale Ausgangsleistung des Motors (14) ist, umfasst, wobei das Verfahren als ein Computersteuerungsalgorithmus in einer Fahrzeugsteuereinheit (23) realisiert ist, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen (800) einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) für das Fahrzeug; Bestimmen (900) einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) als eine Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Auswählen (1000) der Ausgangsleistung des Motors (14) aus der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten (902) Motorausgangsleistung.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen (1000) einer Ausgangsleistung des Motors (14) das Auswählen der größeren Größe unter der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsbasierte Motorausgangsleistung (802) als eine Funktion einer Neigung des Fahrzeugs bestimmt wird. 18 Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsbasierte Motorausgangsleistung (802) als eine Funktion eines Fahrzeugzustandsparameters (806, 812) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugzustandsparameter (806, 812) aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Getriebeausgangsdrehmoment, einer Ableitung eines Getriebeausgangsdrehmoments, einer Getriebeausgangsdrehzahl, einer Getriebeausgangsdrehbeschleunigung und einer Motorausgangsleistung besteht.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen (800) der neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) für das Fahrzeug umfasst: Definieren (804) einer Neigungseintrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungseintrittsparameters (806), der einem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei die Erfüllung der Neigungseintrittsbedingung angibt, dass das Fahrzeug auf einer Neigung ist; Definieren (810) einer Neigungsaustrittsbedingung mit einem Status, der als eine Funktion eines Neigungsaustrittsparameters (812), der dem Dynamikzustand des Fahrzeugs zugeordnet ist, entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei die Erfüllung der Neigungsaustrittsbedingung angibt, dass das Fahrzeug nicht auf einer Nei gung ist; Bestimmen (816) der Werte des Neigungseintrittsparameters (806) und des Neigungsaustrittsparameters (812); Bestimmen des Status (818) der Neigungseintrittsbedingung und der Neigungsaustrittsbedingung; Vergleichen (820) des Status der Neigungseintrittsbedingung und des Status der Neigungsaustrittsbedingung, um eine Neigungsstatusausgabe zu bestimmen, die angibt, ob das Fahrzeug auf einer Neigung ist oder nicht; und Auswählen (830) einer neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) als eine Funktion der Neigungsstatusausgabe.
Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Anwenden eines Ratengrenzwerts auf die neigungsbasierte Ausgangsleistung (802) zum Bestimmen einer ratenbegrenzten neigungsbasierten Ausgangsleistung, wobei das Auswählen (1000) der Ausgangsleistung des Motors (14) durch Auswählen aus der ratenbegrenzten neigungsbasierten Ausgangsleistung und der geschwindigkeitsbasierten (902) Ausgangsleistung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Ratengrenzwert einen oberen Ratengrenzwert (892), der angewendet wird, wenn die neigungsbasierte Ausgangsleistung (802) zunimmt, und einen unteren Ratengrenzwert (894), der angewendet wird, wenn die neigungsbasierte Ausgangsleistung (802) abnimmt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungseintrittsbedingung erfüllt ist, falls der Neigungseintrittsparameter (806) erfüllt ist und während eines vorgegebenen Neigungseintrittsintervalls erfüllt bleibt.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungseintrittsparameter (806) mehrere Neigungseintrittsparameter umfasst, die umfassen: einen Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter, der eine Funktion eines Ausgangsdrehmoments und einer Ausgangsdrehbeschleunigung ist, wobei der Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsparameter erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehbeschleunigung als eine Funktion des Ausgangsdrehmoments kleiner als ein Ausgangsdrehmoment/Ausgangsdrehbeschleunigungs-Eintrittsgrenzwert ist; einen Ausgangsdrehmoment-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment größer als ein Ausgangsdrehmoment-Eintrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsparameter, der erfüllt ist, falls der Absolutwert der Ausgangsdrehmomentableitung kleiner als ein Ausgangsdrehmomentableitungs-Eintrittsgrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungsaustrittsparameter (812) mehrere Neigungsaustrittsparameter umfasst, die umfassen: einen Ausgangsdrehmoment-Austrittsparameter, der eine Funktion des Ausgangsdrehmoments ist, wobei der Ausgangsdreh moment-Austrittsparameter erfüllt ist, falls das Ausgangsdrehmoment kleiner als ein Ausgangsdrehmoment-Austrittsgrenzwert ist; und einen Ausgangsleistungs-Austrittsparameter, der9 erfüllt ist, falls der Momentanwert der geschwindigkeitsbasierten Ausgangsleistung (902) größer als ein Momentanwert der neigungsbasierten Ausgangsleistung (802) ist.
Verfahren nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen Ausgangsdrehzahl-Austrittsparameter, der erfüllt ist, falls die Ausgangsdrehzahl kleiner als ein Ausgangsdrehzahl-Austrittsgrenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Vergleichens (820) unter Verwendung eines Logik-Latchs (826) mit einem Verriegelungseingang und einem Entriegelungseingang ausgeführt wird, wobei der Verriegelungseingang der Neigungseintrittsbedingung zugeordnet ist und der Entriegelungseingang der Neigungsaustrittsbedingung zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Logik-Latch (826) ein Entriegelungsprioritäts-Latch ist.
Verfahren zur Schaffung einer Ruhebetriebsart für ein Hybridelektrofahrzeug mit einem nachladbaren Energiespeichersystem (ESS) (20), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (1) Senden (200) einer Ruhebetriebsart- Einleitungsanforderung an eine Ruhebetriebsart-Steuereinheit (125); (2) Vergleichen (300) eines tatsächlichen Werts wenigstens eines Zustandsparameters des ESS (20), der die Verfügbarkeit des ESS (20) zur Realisierung der Ruhebetriebsart angibt, mit wenigstens einem Ruhebetriebsart-Einleitungsgrenzwert, der dem tatsächlichen Wert zugeordnet ist, wobei das Verfahren zu Schritt (3) übergeht, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandparameters im Vergleich mit dem zugeordneten wenigstens einen Betriebsart-Einleitungsgrenzwert angibt, dass die Ruhebetriebsart zulässig ist, während der Schritt (2) solange wiederholt wird, wie die Ruhebetriebsart-Einleitungsanforderung gesendet wird, falls der tatsächliche Wert des wenigstens einen Zustandsparameters angibt, dass die Ruhebetriebsart unzulässig ist; (3) Senden (400) einer Ruhebetriebsart-Aktivierungsanforderung an die Ruhebetriebsart-Steuereinheit; (4) Betreiben (500) des Fahrzeugs in der Ruhebetriebsart unter Verwendung der Ruhebetriebsart-Steuereinheit (125), was das Bestimmen eines Elektroantriebsmotors (56, 72) als eine primäre Quelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug und das Bestimmen eines Motors (14) als eine sekundäre Quelle der Vortriebsenergie für das Fahrzeug umfasst, wobei während der Ruhebetriebsart eine Modalenergiemenge in dem ESS (20) zur Verwendung durch den Elektroantriebsmotor (56, 72) zugewiesen wird, während der Motor (14) während der Ruhebetriebsart zum Ausgleichen der Differenz zwischen der Modalenergiemenge und einer Gesamt-Vortriebsenergieanforderung des Fahrzeugs verwendet wird; (5) Begrenzen (600) einer Ausgangsleistung des Motors (14) auf eine Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung, die kleiner als eine maximale Ausgangsleistung des Motors (14) ist, während das Fahrzeug in der Ruhebetriebsart ist; und (6) Abschließen (700) der Ruhebetriebsart in Reaktion auf das Auftreten eines Betriebsartabschlussereignisses.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruhebetriebart-Ausgangsleistung bestimmt wird durch: Bestimmen (800) einer neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) für das Fahrzeug; Bestimmen (900) einer geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) als eine Funktion einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Auswählen (1000) der Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung des Motors (14) aus der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902).
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen (1000) der Ruhebetriebsart-Ausgangsleistung des Motors (14) das Auswählen der größeren Größe unter der neigungsbasierten Motorausgangsleistung (802) und der geschwindigkeitsbasierten Motorausgangsleistung (902) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die neigungsbasierte Motorausgangsleistung (802) als eine Funktion einer Neigung des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Fahrzeugs als eine Funktion eines Fahrzeugzustandsparameters (806, 812) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugzustandsparameter (806, 812) aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Getriebeausgangsdrehmoment, einer Ableitung eines Getriebeausgangsdrehmoments, einer Getriebeausgangsdrehzahl, einer Getriebeausgangsdrehbeschleunigung und einer Motorausgangsleistung besteht.