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Die
Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges mit
einem Motor und einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb,
der eine begrenzte Energiekapazität im Vergleich zu der des Motors
hat. Insbesondere ist die Erfindung auf die Steuerung eines Drehmoments
gerichtet, das den Rädern
von mehreren Antriebsquellen zugeführt wird.
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Bei
einem Hydraulik-Hybridfahrzeug mit hydraulischer Antriebshilfe (HPA)
wird Energie von generatorischer Bremsung oder von einem Motor in
einem hydropneumatischen Speicher gespeichert, und die Umkehr zwischen
mechanischen Antrieb und hydraulischen Antrieb wird durch eine Hochdruckpumpe/motor
mit einem variablen Hubraum erreicht. Ein HPA-System unter Verwendung
gespeicherter Energie aus generatorischer Bremsung zur Unterstützung der
Beschleunigung des Fahrzeuges reduziert die Belastung des Motors
und den Kraftstoffverbrauch.
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Wegen
der hohen Leistungsdichte, die bei dexartigen Hydrauliksystemen
verfügbar
ist, ist es möglich,
einen bedeutenden Teil der Bremsenergie mit einem HPA-System zurück zu gewinnen,
das aus einer einzelnen Pumpe/Motor und Druckspeichern besteht.
Bei einem Fahrzeug von 7000 lb. und einer Pumpe/Motor mit einem
maximalen Hubraum von 150 ccm kann ein HPA-System 72% der verfügbaren Bremsenergie
im Stadtzyklus der Umweltschutzbehörde (EPA) zurückgewinnen.
Die Pumpe/Motor arbeitet über
lange Zeiträume
mit größeren Hubräumen und
einer relativ hohen durchschnittlichen Zykluseffizienz von 88%.
Bei einer Rückführung von 56%
der Bremsenergie an die Antriebsräder (72% beim Bremsen zurück gewonnen
und 88% Übertragungseffizienz
sowohl im Pumpen- als auch im Motorbetrieb) ist es möglich, 56%
der kinetischen Energie des Fahrzeuges (oder 75% der Geschwindigkeit) während der
Beschleunigung unter Vernachlässigung
der Straßenbelastungsreibung
zurück
zu gewinnen. Im EPA-Stadtzyklus
war es möglich,
beim Bremsen aus 30 mph das Hydrauliksystem zu füllen und dann unter Verwendung
nur der gespeicherten Energie aus dem HPA-System wieder angemessen auf
etwa 22 mph zu beschleunigen.
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Das
US-Patent 5,495,912 beschreibt einen Hybridantriebsstrang, bei dem
die Motorabtriebsdrehzahl für
einen optimalen Wirkungsgrad durch Verstellung der Antriebsdrehzahl
eines stufenlosen Getriebes (CVT) gesteuert werden kann. Wenn eine größere als
die von dem Motor bereitgestellte Leistung erforderlich ist, wird
eine zusätzliche
Leistung von einem Fluidmotor, der von in einem Druckspeicher gespeichertem
Fluiddruck angetrieben wird, an den Antriebsstrang abgegeben. Wenn
der Motor eine größere als
die von dem Fahrzeug angeforderte Leistung erzeugt, wird der Fluidmotor
umgekehrt als eine Pumpe betrieben, und überschüssige Motorleistung wird benutzt,
um die Pumpe anzutreiben und Energie in dem Speicher in der Form
von Fluiddruck zu speichern. Eine Steuereinrichtung bestimmt die
erforderliche Leistungsabgabe des Motors als eine Summe dessen,
was von einem Sensor angezeigt wird, der die von dem Fahrer angeforderte
Leistung des Fahrzeuges erfasst, und einer Erhöhung der Leistung, die erforderlich
ist, um den Druck des Speichers über
einem Schwellwert zu halten. Eine Motordrehzahlsteuereinrichtung
steuert die Drehzahl des Motorabtriebs, um die erforderliche gesamte
Leistungsabgabe durch Änderung
der Antriebsdrehzahl des CVT zu erzeugen. Um den optimalen Motorwirkungsgrad
zu erhalten, werden einen Speicher enthaltende Karten, die Werte
für eine
optimale Motordrehzahl mit werten für eine Motorabtriebsleistung
korrelieren, benutzt, um die optimale Motordrehzahl aus der Karte
durch Bezugnahme auf die bestimmte Gesamtanforderung für die Motorabtriebsleistung
zu bestimmen. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben des
Systems, um das Ziel des optimalen Motorwirkungsgrades zu erreichen.
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Das
US-Patent 5,505,527 beschreibt einen Fahrzeugantriebsstrang mit
genatorischer Bremsung, der Räder
und ein Bremspedal aufweist, welches beim Betätigen zuerst in eine erste
Betriebszone und dann in eine zweite Betriebszone aktiviert wird.
Ein Bremsdetektor erfasst entweder einen Freigabezustand oder einen
Eingriffszustand für
das Bremspedal, und im Eingriffszustand erfasst der Bremsdetektor,
ob das Bremspedal in der ersten Betriebszone oder in der zweiten
Betriebszone ist. Reibungsbremsen wirken auf ein Paar Räder in Antwort auf
die Erfassung des Bremspedals innerhalb der zweiten Betriebszone.
Der hydraulische Teil des Antriebsstranges weist einen Speicher
zum Speichern von Hydraulikfluid mit einem hohen Druck und einen Behälter zum
Speichern von Hydraulikfluid mit einem niedrigen Druck auf. Eine
Pumpe/Motor, die in der Hochdruckleitung liegt, arbeitet als ein
Motor, um die Antriebsräder
in einem Fahrmodus anzutreiben, und arbeitet als eine Pumpe, die
von den Antriebsrädern in
einem Bremsmodus angetrieben wird. Eine Antriebsmaschine, deren
Antrieb über
eine Niederdruckleitung mit dem Behälter verbunden ist und deren
Abtrieb über
eine Hochdruckleitung mit dem Speicher verbunden ist, treibt die
Pumpe/Motor in deren Fahrmodus hydraulisch an. Eine Steuereinrichtung
schaltet die Pumpe/Motor in Antwort auf die Erfassung eines Eingriffszustandes
für das
Bremspedal in den Bremsmodus und in Antwort auf die Erfassung des
Freigabezustandes des Bremspedals in den Fahrmodus. Ein Schaltventil
verbindet die Hochdruckleitung mit dem Speicher im Bremsmodus und mit
dem Behälter
im Fahrmodus.
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Ein
grundsätzlicher
Zweck eines Hybridantriebsstranges mit zwei Antriebsquellen, nämlich einem
Verbrennungsmotor und einer Hochdruckquelle mit Pneumatik- oder
Hydraulikfluid, ist eine Erhöhung der
Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Antriebssträngen mit
nur einem Motor. Die kinetische Energie des Fahrzeuges schafft eine
regenerierbare Quelle von Energie, die während der Abbremsung des Fahrzeuges
leicht zurück
gewonnen, effizient in potentielle Energie umgewandelt und als Hochdruckfluid
für die
Verwendung bei der Beschleunigung des Fahrzeuges gespeichert werden
kann. Der Motor kann auch benutzt werden, um Fluid von einem Niederdruckbehälter zu
einem Hochdruckspeicher zu pumpen, wenn Motorabtriebsleistung für diesen Zweck
verfügbar
ist und die Wirtschaftlichkeit es erlaubt.
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Es
besteht jedoch ein Bedarf für
ein Verfahren zur Steuerung des Drehmoments, das von verschiedenen
Antriebsquellen beim Beschleunigen eines Fahrzeuges zugeführt wird,
besonders wo die eine Antriebsquelle eine begrenzte Energiekapazität im Vergleich
zu der des Motors hat, jedoch ein wesentliches Potential hat, um
die Wirtschaftlichkeit beim Beschleunigen des Fahrzeuges zu verbessern. Das
Verfahren und das System gemäß der Erfindung ermöglichen
die nahtlose Einbeziehung einer Drehmomentquelle, die eine Fahrzeugbeschleunigung
zusätzlich
zu dem Verbrennungsmotor schaffen kann.
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Eine
Steuerung gemäß der Erfindung
verwendet eine Kombination von Eingaben des Fahrers und Daten von
elektronischen Sensoren, um eine vom Fahrer gewünschte Beschleunigungsrate
zu bilden. Dies wird als Drehmoment an den Antriebsrädern ausgedrückt, das
als vom Fahrer angefordertes Raddrehmoment bezeichnet wird. Um dieses
Raddrehmoment von zwei Drehmomentquellen zu erreichen, ist es notwendig,
sicherzustellen, dass die Summe der Abgaben von jeder Quelle gleich
dem vom Fahrer angeforderten Raddrehmoment ist. In diesem Falle
ist der Hauptversorger von Drehmoment ein Verbrennungsmotor, der
die Räder über ein Getriebe
und ein Hinterachsdifferential antreibt. Der Hilfsversorger von
Drehmoment ist eine hydraulische Pumpe/Motor, die über ein
Hinterachsdifferential mit den Rädern
in Antriebsverbindung ist. Um so viel wie möglich Kraftstoff während des
Beschleunigens des Fahrzeuges, besonders aus einem Stopp, zu sparen, wird
der Schwerpunkt auf die Erzeugung von so viel wie möglich Drehmoment
mit dem Hydraulikmotor gelegt und dann der Rest der Drehmomentanforderung
mit dem Motor abgegolten. Wenn der Druck und das Volumen von gespeichertem
Hydraulikfluid, das dem Hydraulikmotor zugeführt wird, infolge der Umwandlung
dieser Energie in mechanische Arbeit abnehmen, wird dem Motor mehr
abverlangt, bis die gesamte gespeicherte Energie aufgebraucht ist.
Dann treibt der Motor allein das Fahrzeug an, bis der Hydraulikspeicher,
welcher das Fluid unter Druck hält, entweder
durch Rückgewinnung
von Fahrzeugverzögerungsenergie
oder Aufladung des Speichers während
der Fahrt wieder aufgefüllt
ist. Auf eine vom Fahrer beabsichtigte Verzögerung benutzt die Logik die
Pumpe, um etwas von der kinetischen Energie der Vorwärtsgeschwindigkeit
des Fahrzeuges in mit Druck beaufschlagtes Hydraulikfluid umzuwandeln, das
in dem Speicher für
die spätere
Verwendung gespeichert wird. Die Logik der Aufladung während der Fahrt
nutzt den Vorteil der Zurückhaltung
von Drehmomentkapazität
des Motors während
einer gleichmäßigen Fahrt,
um die mit Druck beaufschlagte Fluidquelle wieder aufzufüllen.
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Während des
Pumpen- oder Motorbetriebs wird der Hubraum der Pumpe/Motor unabhängig gesteuert,
um das Volumen von Fluid zu variieren, das bei jeder Umdrehung des
Rotors der Pumpe/Motor zwischen deren Einlass- und Auslassöffnung bewegt wird.
Beim Schalten von Pumpenbetrieb in Motorbetrieb ist es notwendig,
den Speicher entweder mit der Einlassöffnung oder mit der Auslassöffnung der
Pumpe/Motor zu verbinden und den Behälter mit der anderen der beiden Öffnungen
zu verbinden.
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Ein
Antriebsstrangsystem eines Motorfahrzeuges gemäß der Erfindung steuert die
Größen eines
Drehmoments, das von mehreren Antriebsquellen erzeugt wird, welche
die Fahrzeugräder
antreiben. Das System weist eine Quelle von mit Druck beaufschlagtem
Fluid und eine Pumpe/Motor auf, die in Antriebsverbindung mit den
Rädern
ist, in einem Motorbetriebsmodus von Fluid aus der Fluidquelle angetrieben
wird, und einen variablen Hubraum hat. Ein Motor ist in Antriebsverbindung
mit den Rädern
und weist eine Drossel auf, die in Antwort auf die Verstellung des
Gaspedals öffnet
und schließt.
Eine Steuereinrichtung steuert den Betrieb des Motors und der Pumpe/Motor
derart, dass diese ein Drehmoment mit verschiedenen Größen erzeugen.
Das System bestimmt eine Größe eines
gewünschten
Drehmoments, eines maximal verfügbaren
Raddrehmoments des Motors, eines maximal verfügbaren Raddrehmoments der Pumpe/Motor,
und einer Differenz der Größe zwischen
dem gewünschten
Raddrehmoment und dem maximal verfügbaren Raddrehmoment der Pumpe/Motor,
betreibt die Pumpe/Motor als ein Motor derart, dass die Pumpe/Motor
eine Größe eines Raddrehmoments
erzeugt, das gleich dem kleineren von dem gewünschten Raddrehmoment und dem maximal
verfügbaren
Raddrehmoment der Pumpe/Motor ist, und betreibt den Motor derart,
dass der Motor eine Größe eines
Raddrehmoments erzeugt, das gleich dem kleineren von dem maximal
verfügbaren
Raddrehmoment des Motors und der Differenz der Größe ist.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Schema eines Antriebsstranges für
ein Hydraulik-Hybridmotorfahrzeug, das in einem generatorischen
Bremsmodus und einem Antriebshilfsmodus arbeitet;
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2 ein
Schema eines Bremspedals für
die Verwendung bei der Steuerung des generatorischen Bremsmodus
des Antriebsstranges aus 1;
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3 ein
Schema eines Hydrauliksystems für
ein Fahrzeug, das die Pumpe/Motor, den Speicher, den Behälter, die
Steuerventile und die diese verbindenden Hydraulikleitungen zeigt;
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4 ein
Diagramm der Logik zur Steuerung der generatorischen Bremsung in
Antwort auf die Bremspedalposition;
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5A und 5B ein
Modussteuerlogikdiagramm zur Steuerung des Hydrauliksystems aus 3;
und
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6 ein
Diagramm der Logik zur Steuerung des Drehmoments, das von einem
Motor und einem Fluidmotor eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges
erzeugt wird.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung ist in 1 ein Hydraulik-Hybridantriebsstrang 10 für den Antrieb von
Hinterrädern 12 und
Vorderrädern 14 eines
Motorfahrzeuges gezeigt. Eine Antriebsquelle 16, wie ein
Verbrennungsmotor, ist in Antriebsverbindung mit einem Getriebe 18,
vorzugsweise einem Automatikgetriebe, das mehrere Verhältnisse
der Drehzahl dessen Antriebswelle und der Drehzahl dessen Antriebswelle 20 erzeugt.
Ein Automatikgetriebe weist einen Drehmomentwandler 19 auf,
welcher das von dem Motor während
der Fahrzeugbeschleunigung abgegebene Drehmoment auf ein höheres Drehmoment
erhöht,
welches auf die Getriebeantriebswelle vor der Übersetzung übertragen wird. Geeignete alternative
Getriebe sind jene, die manuell betrieben werden und kontinuierlich
oder stufenlos variable Übersetzungsverhältnisse
mit Kettenantrieb, Riemenantrieb oder Fahrantriebmechanismen erzeugen.
Die Getriebeabtriebswelle 20 ist über eine hintere Antriebswelle 22,
hintere Achswellen und einen hinteren Differentialmechanismus 23,
welcher eine zusätzliche
Drehzahlreduzierung erzeugt und eine Antriebsübersetzung hat, kontinuierlich
in Antriebsverbindung mit den Hinterrädern 12. Ein Verteilergetriebe 24 transferiert
einen Teil des von der Antriebswelle 20 übertragenen
Drehmoments an eine vordere Antriebswelle 28, welche über einen
vorderen Differentialmechanismus und vordere Achswellen in Antriebsverbindung
mit den Vorderrädern 14 ist.
Das Fahrzeug kann daher im Allrad- oder Vierradantriebsmodus arbeiten.
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Eine
hydraulische Pumpe/Motor 26 mit einem variablen Hubraum
ist ständig
in Antriebsverbindung mit der Getriebeabtriebswelle 20 und
der hinteren Antriebswelle 22.
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Wenn
ein Drehmoment in einem positiven Drehmomentrichtungssinn, d.h.
von dem Motor auf die Räder übertragen
wird, treibt der Motor 16 über das Getriebe 18 und
die Antriebswelle 20 die Pumpe/Motor 26 und über die
Antriebswelle 22 die Hinterräder 12 an. Wenn das
Drehmoment in der negativen Drehmomentrichtung, d.h. von den Rädern auf
den Motor übertragen
wird, treiben die Hinterräder 12 über die
hintere Antriebswelle 22 und das Verteilergetriebe 24 die
Pumpe/Motor 26 an. Eine Klauenkupplung, die in dem Verteilergetriebe 24 angeordnet ist,
erzeugt eine lösbare
Antriebsverbindung zwischen der Pumpe/Motor 26 und der
vorderen Antriebswelle 28. Ein Behälter 36, der Hydraulik- und Pneumatikfluid
mit relativ niedrigem Druck enthält,
ist über
Rückschlagventile
und Fluidleitungen 38 mit der Pumpe/Motor 26 verbunden,
wie mit Bezug auf 3 beschrieben ist. Gleichermaßen ist
ein Speicher 40, der Hydraulik- oder Pneumatikfluid mit
relativ hohem Druck enthält, über Rückschlagventile
und Fluidleitungen 42 mit der Pumpe/Motor 26 verbunden.
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Wenn
das Fahrzeug mit der hydraulischen Antriebshilfe beschleunigt wird,
treibt das Hochdruckfluid in dem Speicher 40 die Pumpe/Motor 26 an,
und die Räder 12, 14 werden
von der Pumpe/Motor 26 drehend angetrieben, welcher dann
als ein Fluidmotor arbeitet. Während
des Betriebs im generatorischen Bremsmodus wird das Fahrzeug zumindest teilweise
durch Rückgewinnen
von kinetischer Energie des Fahrzeuges in der Form von Hydraulikdruckfluid,
das in dem Speicher 40 enthalten ist, abgebremst. Im generatorischen
Bremsmodus pumpt die Pumpe/Motor 26 Fluid von dem Behälter 36 in
den Speicher 40. Die Räder 12 treiben
die Pumpe/Motor 26 über
die hintere Achswelle und hintere Antriebswelle 22 an,
und die Pumpe/Motor 26 pumpt Fluid von dem Behälter 36 über eine
Druckdifferenz zwischen dem Pumpeneinlass, der mit dem Behälter 36 verbunden
ist, und dem Pumpenauslass, der mit dem Speicher 40 verbunden
ist. Das in den Speicher 40 eintretende Fluid komprimiert
Stickstoff, der in einer Blase in dem Speicher 40 enthalten
ist, und der Speicher 40 wird mit Druck beaufschlagt.
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Mit
Bezug auf 2 verzögert bei einem herkömmlichen
Fahrzeug, wenn das Fußbremspedal 50 betätigt wird,
das Fahrzeug infolge der Reibungsbremsung, d.h. des Reibkontaktes
der Bremsklötze oder
der Bremsbacken an den Scheiben oder Trommeln der Radbremse. Die
kinetische Energie des Fahrzeuges wird durch diesen Reibkontakt
in Wärme umgewandelt,
welche abgeführt
wird. Bei einem generatorischen Bremssystem mit paralleler Totzone
ist ein Raum 52 zwischen Verbindungsstangen 54, 56 angeordnet,
welche einen Hauptbremszylinder 58 und das Fußbremspedal 50 miteinander
verbinden. Der Raum 52 bewirkt, dass sich das Bremspedal
aus der in 2 gezeigten Ruheposition über einen
ersten Abschnitt dessen vollständiger
Verstellung bewegt, bevor Hydraulikbremsdruck in dem Hauptbremszylinder 58 infolge
der Bewegung des Kolbens 60 innerhalb des Hauptbremszylinders 58 erzeugt wird.
Dies verzögert
die Anwendung der Radreibungsbremsen, wenn das Pedal verstellt wird.
Der Bereich der Bremspedalverstellung, in dem keine Reibungsbremsung
auftritt, der so genannte „Totzonenbereich", umfasst vorzugsweise
etwa 30% des vollständigen
Bereichs der Bremspedalverstellung, die beginnt, wenn das Bremspedal
in Ruhelage und nicht verstellt ist.
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Eine
Zugfeder 68, die an einem Bremshebel 64 zwischen
dem Drehpunkt 66 und dem Pedal 50 befestigt ist,
schafft eine Kraft, die von dem Fahrer des Fahrzeuges erfasst wird
und der Bremspedalverstellung in dem Totzonenbereich widersteht.
Die Kraft der Feder 68, die beim Drücken des Bremspedals 50 erzeugt
wird, kompensiert das Fehlen einer Hydraulikdruckkraft entgegen
der Pedalverstellung und der Kolbenbewegung in dem Hauptbremszylinder,
wenn das Pedal in dem Totzonenbereich ist. Ein Bremskraftverstärker 76 enthält einen
Kolben 78, welcher von Motorvakuum betätigt wird, um die Kraft zu
erhöhen,
die durch Drücken
des Bremspedals 50 auf die Verbindungsstange 54 ausgeübt wird.
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Ein
Bremspedalpositionswandler 70 erzeugt ein elektronisches
Signal 72 als Eingabe in eine Steuereinrichtung 74,
welche die Position des Bremspedals 50 darstellt. Die Steuereinrichtung 74 arbeitet
unter Steuerung eines Mikroprozessors, welcher eine programmierte
Steuerlogik zur Steuerung des Hydrauliksystems aus 3 und
des Fahrzeugantriebsstranges ausführt. Die Steuereinrichtung 74 empfängt Eingabesignale,
die von anderen Sensoren erzeugt werden, die den Fluiddruck an verschiedenen
Stellen in dem Hydrauliksystem, den Hubraum der Pumpe/Motor, die
Größe eines
variablen Taumelscheibenwinkels, der den Hub der Pumpe/Motor ändert, die
Verstellung des Gaspedals 44 und des Bremspedals 64,
verschiedene Eingaben, die von dem Fahrer des Fahrzeuges erzeugt
werden, und Eingaben des Antriebsstrangsystems darstellen. Die Steuereinrichtung 74 gibt
Befehlssignale aus, die von solenoidbetätigten Hydrauliksteuerventilen
des Hydrauliksystems empfangen werden, was bewirkt, dass die Ventile
verschiedene Betriebszustände
des Systems und Wechsel dieser Zustände erzeugen.
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Der
Druck in dem Hydraulikbremssystem 80, welcher die Reibungsbremsen
betätigt, ändert sich wie
die Änderung
des Drucks in dem Hauptbremszylinder 58 infolge der Verschiebung
des Kolbens 60 in dem Zylinder, wenn das Bremspedal 50 gedrückt und gelöst wird.
Wenn das Bremspedal 50 genügend über den Totzonenbereich hinaus
gedrückt
wird, um den Raum 52 zu schließen, drückt der Bremssystemdruck die
Bremsklötze 82 in
Reibkontakt mit der Bremsscheibe 84, an welcher ein Rad 12 befestigt ist.
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Zusätzlich zu
den Reibungsbremsen wird das Fahrzeug auch durch ein generatorisches Bremssystem
gebremst. Wenn das Bremspedal 50 gedrückt wird, werden die Betriebszustände der
hydraulischen Pumpe/Motor 26 zwischen einem Pumpenbetriebszustand
und einem Motorbetriebszustand in Antwort auf die von der Steuereinrichtung 74 erzeugten
Befehlssignale geändert.
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Das
Modusventil 88 wird von einem Solenoid 86 in Antwort
auf die Befehlssignale von der Steuereinrichtung 74 zwischen
dem in 3 gezeigten Schließzustand und einem Öffnungszustand
geschaltet. Ein Niedrigdurchflussmengenventil 92 wird von
einem Solenoid 94 in Antwort auf die von der Steuereinrichtung 74 erzeugten
Befehlssignale zwischen dem in 3 gezeigten
Schließzustand
und einem Öffnungszustand
geschaltet.
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Vorzugsweise
ist die Pumpe/Motor 26 eine Schrägachseneinheit mit variablem
Hubraum, deren maximaler Hubraum 150 ccm pro Umdrehung beträgt und von
Ifield Technology, Inc. im Handel erhältlich ist. Bei einem Spitzendruck
von etwa 5000 psi. erzeugt die Pumpe/Motor ein Bremsmoment im Pumpenbetriebsmodus
oder ein Beschleunigungsmoment im Motorbetriebsmodus an der Antriebswelle 22 von
ungefähr
600 ft-lb. Der Hubraum der Pumpe/Motor wird durch Änderung
der Winkelneigung einer Taumelscheibe variiert. Systemfluid in einem Druckbereich
von 2500-5000 psi. wird verwendet, um den Taumelscheibenwinkel zu
steuern. Ein PID-Regelungssystem erzeugt ständig ein Befehlssignal, das
anstrebt, die Differenz zwischen dem momentanen Taumelscheibenwinkel
und dem Winkel zu minimieren, welcher der gewünschten Größe des von der Pumpe/Motor 26 erzeugten
Drehmoments entspricht.
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Ein
Vierwege-Taumelscheibensteuerventil 96, auch als Proportionalventil
bezeichnet, ändert den
variablen Hubraum der Pumpe/Motor 26 in Antwort auf die
von der Steuereinrichtung 74 ausgegebenen Befehle. Ein
Solenoid 98 ändert
den Zustand des Ventils 96 zwischen drei Zuständen, nämlich einer
Mittelposition, in welcher der Einlass und der Auslass des Ventils 96 voneinander
getrennt sind, einer linken Position, in welcher sich die Winkelneigung der
Taumelscheibe und der Hubraum der Pumpe/Motor 26 verringern,
und einer rechten Position, in welcher sich der Taumelscheibenwinkel
und der Hubraum der Pumpe/Motor 26 erhöhen. Das Proportionalventil 96 wird
von dem Solenoid 98 in Antwort auf die Befehlssignale von
der Steuereinrichtung 74 zwischen seinen Zuständen geschaltet.
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Tellerrückschlagventile 100, 102 bewegen sich
aus der Position in 3 nach rechts, um eine Hydraulikverbindung
zwischen dem Behälter 36 und dem
Einlass 90 der Pumpe/Motor 26 über die Leitungen 104, 106, 108, 110 zu öffnen. Die
Tellerrückschlagventile 100, 102 bewegen
sich aus der Position in 3 nach links, um eine Hydraulikverbindung zwischen
dem Auslass 112 der Pumpe/Motor 26 und dem Behälter 36 über die
Leitungen 124, 116, 106, 104 zu öffnen. Ein
Tellerventil 118 bewegt sich aus der Position in 3 nach
rechts, um eine Hydraulikverbindung zwischen dem Speicher 40 und
dem Einlass 90 der Pumpe/Motor 26 über die
Leitungen 114, 120, 110 zu öffnen. Ein
Tellerventil 122 bewegt sich aus der Position in 3 nach
links, um eine Hydraulikverbindung zwischen dem Auslass 112 der
Pumpe/Motor 26 und dem Speicher 40 über die
Leitungen 124, 126, 113, 114 zu öffnen. Die
Tellerventile 118 und 122 sind in den in 3 gezeigten
Positionen geschlossen.
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Ein
Absperrventil 128, das von einem Solenoid 130 in
Antwort auf Befehlssignale von der Steuereinrichtung 74 gesteuert
wird, öffnet
und schließt abwechselnd
eine Verbindung zwischen dem Speicher 40 und einem Einlass
des Ventils 96.
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Beim
Betrieb öffnet
zum Einstellen des Hydrauliksystems in den Pumpenbetriebsmodus das Absperrventil 128 eine
Verbindung von dem Speicher 40 zu dem Proportionalventil 96,
welches in den Zustand nach rechts bewegt wird, in dem das Solenoid 98 mit
variabler Kraft bereit ist, den Hubraum der Pumpe/Motor 26 durch
Erhöhung
des Taumelscheibenwinkels zu erhöhen.
Die Tellerrückschlagventile 100, 102 werden
nach rechts bewegt, um den Behälter 36 über die
Hydraulikleitungen 104, 106, 108, 110 mit
dem Einlass 90 der Pumpe/Motor 26 zu verbinden.
Das Tellerventil 118 schließt die Leitung 120 von dem
Speicher 40, jedoch öffnet
das Tellerventil 122 die Leitung 126 zu dem Speicher 40 über die
Leitung 114, wenn die Pumpe/Motor 26 umgekehrt
arbeitet und der Druck an dem Pumpenauslass 112 den Druck
in dem Speicher 40 überschreitet.
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Diese
Schritte vollenden einen Hydraulikschaltkreis von dem Behälter 36 zu
der Pumpe/Motor 26 und über
diese, und von der Pumpe/Motor 26 zu dem Speicher 40.
Vorzugsweise ist das an das Solenoid 98 angelegte Steuersignal
ein elektrischer Strom im Bereich von 0-2 A. Der Taumelscheibenwinkel
und der Hubraum der Pumpe/Motor 26 ändern sich proportional zu
der Größe des Stromsignals
an dem Solenoid 98.
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Der
Pumpenhubraum ist direkt auf das Drehmoment bezogen, das notwendig
ist, um den Pumpenrotor bei einem vorgegebenen Hydraulikdruck zu drehen.
Wenn das Bremspedal 50 in dem Totzonenbereich ist, arbeitet
das System im Pumpenmodus, und die Fahrzeugbremsung wird vollständig mit
der Pumpe 26 durchgeführt.
Wenn das Bremspedal über den
Totzonenbereich hinaus verstellt wird, wird die Fahrzeugbremsung
durch Kombination von generatorischer Bremsung und Reibungsbremsung
im richtigen Verhältnis
durchgeführt,
um die von dem Fahrer des Fahrzeuges gewünschte Verzögerungsrate zu erreichen.
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Vor
dem Schalten des Hydrauliksystems aus dem Pumpenbetriebsmodus in
den Motorbetriebsmodus bewirkt zuerst das Proportionalventil 96,
dass der Hubraum der Pumpe/Motor 26 Null wird, so dass eine
Kavitation der Pumpe/Motor während
des Übergangs
verhindert wird. Ebenso wird die Proportionalsteuerung verhindert,
d.h. wenn die Steuereinrichtung bestimmt, dass ein positiver Taumelscheibenwinkel
gewünscht
wird, um die Anforderungen des Antriebsstrangsystems zu erfüllen, hält die Steuereinrichtung
den Hubraum der Pumpe/Motor 26 trotzdem auf Null, bis der Übergang
des Systems in den Motorbetriebsmodus vollendet ist. Das Absperrventil 128 wird
auf einen Befehl von der Steuereinrichtung 74 mit dessen
betätigenden
Solenoid 130 geschlossen. Dann wird das Niedrigdurchflussmengenventil 92 geöffnet, welches
die Tellerrückschlagventile 100, 102 nach
links drückt,
wodurch die Leitung 106 von der Leitung 108 geschlossen
wird und die Leitung 116 über die Leitungen 104, 106 zu
dem Behälter 36 geöffnet wird.
Dies öffnet
eine Hydraulikverbindung zwischen dem Behälter 36 und dem Auslass 112 der Pumpe/Motor.
Bei dem so angeordneten Hydrauliksystem ist der Speicher 40 über die
Leitung 114, eine Drosselstelle 132, das Niedrigdurchflussmengenventil 92 und
die Leitungen 108, 110 mit dem Einlass 90 verbunden.
Das Niedrigdurchflussmengenventil 92 wird für einen
Zeitraum von etwa 200 ms geöffnet,
bis das System von dem Speicher 40 ausreichend mit Druck
beaufschlagt ist. Die Steuereinrichtung 74 weist einen
Rückwärtszähl-Timer
auf, welcher in etwa 200 ms abläuft,
nachdem der Übergang
zum Pumpenbetriebsmodus beginnt.
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Wenn
der Rückwärtszähl-Timer
abgelaufen ist, schließt
das Niedrigdurchflussmengenventil 92, und das Modusventil 88 öffnet zu
dem Speicherdruck, welcher das Tellerventil 118 nach rechts
bewegt, wodurch eine Verbindung mit hoher Durchflussmenge zwischen
dem Speicher 40 und dem Einlass 90 der Pumpe/Motor über die
Leitung 114, das Tellerventil 118 und die Leitungen 120, 110 öffnet. Diese
Schritte vollenden den Übergang
in den Motorbetriebsmodus. Anschließend erlaubt die Steuereinrichtung 74 eine
Proportionalsteuerung, und der Hubraum der Pumpe/Motor 26 folgt
der Eingabe von dem Gaspedal, welche die gewünschten Erhöhungen und Reduzierungen des
Raddrehmoments darstellt.
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Mit
Bezug auf 4 wird, nachdem der Fahrer des
Fahrzeuges das Bremspedal drückt,
die Weite, bis zu der das Bremspedal gedrückt wird, die so genannte „Bremspedalposition" 150, verwendet,
um die momentan gewünschte
Fahrzeugverzögerungsrate 152 zu
bestimmen. Der Bremssystemhydraulikdruck 154 an den Radbremsen
wird mit der Bremspedalposition 150 verwendet, um die entsprechende Fahrzeugverzögerungsrate
infolge der Anwendung der Reibungsbremsen 156 zu bestimmen.
Der Profilwiderstand an dem Fahrzeug 158 infolge von Reifenreibung
und Luftreibung und die Wirkungen der Motorbremsung werden verwendet,
um die Fahrzeugverzögerung
infolge dieser Faktoren zu bestimmen. Die Fahrzeugverzögerungsraten 152, 156, 158 werden
durch Summierung 160 mathematisch addiert, um eine Nettofahrzeugverzögerungsrate 162 zu
erhalten.
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Bei 164 wird
die Fahrzeugmasse mit der Nettofahrzeugverzögerungsrate 162 multipliziert,
um die Größe der Kraft
zu erhalten, welche bei Ausübung
auf das Fahrzeug die Nettofahrzeugverzögerungsrate 162 ergeben
würde.
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Diese
Kraft wird bei 166 in ein äquivalentes Raddrehmoment 168 unter
Verwendung der Reifengröße und eines
nominellen Reibungskoeffizienten zwischen den Reifen und der Straßenfläche umgewandelt.
Bei 170 wird das zur Beibehaltung der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit
erforderliche Raddrehmoment berechnet. Durch Summierung 172 wird
die Größe der Differenz
zwischen den Drehmomenten 168 und 170 berechnet,
um die Änderung des
Raddrehmoments 174 zu bestimmen, das notwendig ist, um
das Fahrzeug mit der gewünschten Verzögerungsrate 152 aus
der momentanen Geschwindigkeit zu stoppen.
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Bei 176 wird
dieses Differenzdrehmoment 174 durch die Achsübersetzung
geteilt, um die Größe des Drehmoments 178 zu
bestimmen, die von dem Drehmoment abgezogen werden muss, das von
der Antriebswelle 28 auf die Pumpe/Motor 26 übertragen wird,
um die gewünschte
Fahrzeugverzögerungsrate 152 zu
erlangen. Dann wird bei 180 der dem Drehmoment 178 entsprechende
Pumpenhubraum berechnet. Die Steuereinrichtung 74 erzeugt
ein Befehlssignal, das an das Solenoid 98 des Proportionalventils 96 übertragen
wird, um die Winkelposition der Taumelscheibe zu ändern und
den Hubraum der Pumpe/Motor 26 auf den bei 180 berechneten
Pumpenhubraum zu ändern.
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Die
Bremshaltesteuerung verwendet das Hydraulikantriebssystem zum Abbremsen
eines gestoppten Fahrzeuges gegen Kriechen, wenn das Automatikgetriebe 18 in
Gang ist, trotzdem es wenig oder gar keine kinetische Energie des
Fahrzeuges zum Rückgewinnen
durch generatorische Bremsung gibt. Die Bremshaltesteuerung bestimmt,
ob (1) das Getriebe 18 in Gang ist, d.h. ob ein vom Fahrer
des Fahrzeuges gesteuerter Gangwahlhebel im Fahrbereich ist, (2)
das Bremspedal 50 gedrückt
ist, und (3) das Fahrzeug gestoppt ist oder eine Geschwindigkeit hat,
die gleich oder geringer als eine niedrige Referenzgeschwindigkeit
ist. Die Position des Gangwahlhebels wird vom Fahrer des Fahrzeuges
durch Bewegen eines Wählschalters
zwischen den Bereichen Vorwärtsfahrt,
Parken, Neutral und Rückwärtsfahrt, die
als PRNDL-Positionen bezeichnet werden, gesteuert.
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Wenn
diese Bedingungen zutreffend sind, und vorausgesetzt, das Gaspedal 44 ist
nicht gedrückt,
wird die Bremshaltesteuerung aktiviert. Das Modusventil 88 wird
in Antwort auf ein Steuersignal von der Steuereinrichtung 74 durch
das Solenoid 86 in die Pumpenposition gestellt. Das Absperrventil 128 wird
durch das Solenoid 130 betätigt, wodurch der Speicher 40 mit
dem Einlass des Taumelscheibensteuerventils 96 verbunden
wird, so dass durch den Betrieb des Solenoids 98 in Antwort
auf Befehle von der Steuereinrichtung 74 der Hubraum der
Pumpe/Motor 26 vorzugsweise linear auf deren maximalen
Hubraum vergrößert werden
kann. Der Hubraum der Pumpe/Motor 26 wird derart vergrößert, dass
die Größe des von
der Pumpe/Motor 26 auf die Räder 12 übertragenen
negativen Drehmoments größer als
die Größe des von
dem Motor über
das Getriebe 18 und dessen Drehmomentwandler auf die Räder 12 übertragenen
positiven Drehmoments ist. In dieser weise werden die Fahrzeugräder 12 ausreichend
abgebremst, so dass das Fahrzeug infolge der Wirkung des leerlaufenden
Motors, der ein Drehmoment über den
Drehmomentwandler des Automatikgetriebes auf die Räder überträgt, nicht
kriecht. Diese Steuerung erfordert einen minimalen Kraftaufwand
am Bremspedal, um das Fahrzeug in einem Leerlauf zustand gestoppt
zu halten.
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Die
Steuereinrichtung 74 bestimmt die Größe des von dem Motor erzeugten
Drehmoments auf der Basis der Motordrehzahl, der Motordrosselposition,
des Luftmassenstromes und anderer einschlägiger Motorparameter. Das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes und die Achsübersetzung
werden dann verwendet, um das von dem leerlaufenden Motor auf die
Räder übertragene
Drehmoment durch Berechnung zu bestimmen. Dieses Drehmoment ist mit
dem Drehmoment 170 aus 4 vergleichbar. Der
Hubraum der Pumpe/Motor 26, die genügend negatives Drehmoment an
den Rädern
erzeugt, um auf das Leerlaufdrehmoment zu reagieren, wird wie mit Bezug
auf Schritt 178 beschrieben bestimmt. Dann erzeugt die
Steuereinrichtung ein Befehlssignal, das an das Solenoid 98 des
Proportionalventils 96 übertragen
wird, um die Winkelposition der Taumelscheibe und den Hubraum der
Pumpe/Motor 26 auf einen Hubraum zu ändern, der etwas größer als
der bei 178 berechnete Pumpenhubraum ist.
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Mit
Bezug auf 5 prüft nach der Initialisierung
bei 200 die Steuerung, die von der Steuereinrichtung 74 ausgeführt wird,
zuerst bei 202, ob alle Ventile geschlossen sind. Dann
wird bei 204 eine Überprüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob die Bedingungen für den Eintritt in den Pumpenbetriebsmodus
erfüllt
sind. Der Pumpenbetriebsmodus wird eingegeben, wenn die Steuereinrichtung
einen Bedarf für
erhöhtes
Drehmoment bestimmt, die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als etwa
30-40 mph ist, der Druck im Speicher geringer als eine vorbestimmte
Größe ist,
und andere ähnliche
Bedingungen des Antriebsstrangsystems erfüllt sind. Wenn diese Bedingungen
logisch wahr sind, wird bei 206 von der Steuereinrichtung 74,
die ein Befehlssignal an deren betätigenden Solenoid 130 ausgibt,
das Absperrventil 128 in dessen Zustand EIN gesetzt. Das Proportionalventil 96 wird
bei Schritt 208 durch Änderung
der Größe des dem
Solenoid 98 zugeführten Stromes
in seine gewünschte
Hubraumgröße versetzt,
und bei 210 wird eine vollständige Proportionsteuerung ausgelöst. Wenn
die Bedingungen für den
Austritt aus dem Pumpenbetriebsmodus vorliegen, wird bei 212 das
Proportionalventil 96 heruntergefahren, um bei 214 den
Hubraum der Pumpe/Motor auf Null zu bringen. Die Bedingungen für den Austritt
aus dem Pumpenbetriebsmodus sind im Wesentlichen entgegengesetzt
zu den entsprechenden Bedingungen für den Eintritt in den Pumpenbetriebsmodus.
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Wenn
die Bedingungen für
den Eintritt in den Pumpenbetriebsmodus logisch falsch sind, wird
bei 216 eine Überprüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob die Bedingungen für den Eintritt in den Motorbetriebsmodus
logisch wahr sind. Wenn dies zutrifft, wird bei 218 die
Proportionalsteuerung verhindert, das Absperrventil 128 wird
bei 220 durch Ausgeben eines Befehlssignals an dessen betätigenden Solenoid 130 in
dessen Zustand EIN gesetzt, das Niedrigdurchflussmengenventil 92 wird
bei 222 in dessen Zustand EIN gesetzt, und der Niedrigdurchflussmengen-Timer
wird gesetzt. Die Bedingungen für
den Eintritt in den Motorbetriebsmodus umfassen einen Antriebsstrangzustand,
für welchen
ein von der Pumpe/Motor erzeugtes Drehmoment erwünscht ist, um die Fahrzeugräder anzutreiben,
das Vorliegen einer ausreichenden Größe von Fluiddruck und Volumen
in dem Speicher, die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich von
0-30 mph, und zusätzliche
Antriebsstrangsystemzustände.
Bei 224 wird eine Überprüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob der Niedrigdurchflussmengen-Timer abgelaufen ist. Wenn
dies zutrifft, wird bei 226 das Modusventil 88 in dessen
Zustand EIN gesetzt, und das Niedrigdurchflussmengenventil 92 wird
auf AUS geschaltet. Als nächstes
wird bei 228 eine vollständige Proportionalsteuerung
ermöglicht.
Bei 230 wird eine Überprüfung durchgeführt, um
zu bestimmen, ob die Bedingungen für den Austritt aus dem Motorbetriebsmodus
logisch wahr sind. Wenn dies zutrifft, beginnt bei 232 das Proportionalventil 96,
den Hubraum des Motors und das von der Pumpe/Motor 26 ausgegebene
Drehmoment auf Null herunterzufahren. Wenn das Proportionalventil
die lineare Absenkung des Hubraumes der Pumpe/Motor auf Null beendet
hat, wie durch einen positiven Test bei 234 angezeigt ist,
wird bei 236 das Modusventil 88 geschlossen.
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6 ist
ein Diagramm eines Vorgangs zur Steuerung des Antriebsstranges eines
Hydraulik-Hybridfahrzeuges mit zwei Antriebsquellen, nämlich einem
Motor 16 und einer Pumpe/Motor 26. Die Technik ist besonders
auf ein Fahrzeug gerichtet, das aus einem gestoppten oder nahezu
gestoppten Zustand beschleunigt.
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Die
Steuereinrichtung 74 empfängt als Eingabe von verschiedenen
Sensoren elektronische Signale, welche die folgenden Informationen
darstellen: das momentane Übersetzungsverhältnis des Getriebes 18,
das momentane Drehmomentverhältnis
des Drehmomentwandlers, das Endübersetzungsverhältnis des
Achsdifferentialmechanismus 23, die Motordrehzahl, die
Position des Gaspedals 44, die Fahrzeuggeschwindigkeit,
den Differenzdruck zwischen Einlass 90 und Auslass 112 der
Pumpe/Motor 26, den Hubraum des Bremspedals 50,
und den Wirkungsgrad der Pumpe/Motor.
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Bei 250 bestimmt
die Steuereinrichtung 74 die Größe des Drehmoments, das der
Motor bei der momentanen Motordrehzahl erzeugen könnte, wenn die
Motordrossel weit offen wäre
(WOT). Vorzugsweise wird diese Drehmomentgröße aus einer in einem elektronischen
Speicher gespeicherten Nachschlagetabelle bestimmt, welche der Steuereinrichtung 74 zugänglich ist
und von der Motordrehzahl als eine abhängige Variable indiziert wird.
Das Produkt aus dem momentanen Übersetzungsverhältnis des
Getriebes, dem momentanen Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers
und dem Endübersetzungsverhältnis des
Achsdifferentialmechanismus liegt bei 254 vor. Bei 254 wird
das bei 250 bestimmte Drehmoment mit dem Produkt bei 252 multipliziert,
um das an den Rädern 12 zur
Verfügung
stehende maximale Drehmoment zu bestimmen, das von dem Motor bei
der momentanen Motordrehzahl erzeugt werden würde, vorausgesetzt, die Motordrossel
wäre weit
offen. Diese Drehmoment wird bei 254 gespeichert und bei 256 übertragen.
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Der
Wirkungsgrad der Pumpe/Motor wird aus einer Nachschlagetabelle bestimmt,
die von der Drehzahl der Pumpe/Motor indiziert wird und der Steuereinrichtung 74 zugänglich ist.
Gleichermaßen kann
das Drehmoment der Pumpe/Motor aus einer Nachschlagetabelle bestimmt
werden, die der Steuereinrichtung zugänglich ist und von dem Differenzdruck
und dem Wirkungsgrad der Pumpe/Motor indiziert wird. Bei 258 werden
der Differenzdruck zwischen Einlass 90 und Auslass 112 und
der Wirkungsgrad der Pumpe/Motor 26 benutzt, um die Größe des Drehmoments
zu berechnen, das die Pumpe/Motor beim Betrieb in deren Motorbetriebszustand
mit dem momentanen Differenzdruck über deren Einlass und Auslass
bei dem maximalen Taumelscheibenwinkel und Hubraum erzeugen könnte. Das
Drehmoment bei 258 wird bei 260 mit dem Endübersetzungsverhältnis multipliziert.
Dieses Drehmoment wird bei 260 gespeichert.
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Die
Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit werden bei 262 benutzt,
um das momentan gewünschte
Raddrehmoment zu bestimmen, welches vorzugsweise aus einer Nachschlagetabelle bestimmt
werden kann, die der Steuereinrichtung zugänglich ist und von der momentanen
Fahrzeuggeschwindigkeit und der momentanen Motordrosselposition
oder Gaspedalposition indiziert wird. Das gewünschte Raddrehmoment aus 262 wird
bei 264 auf Null gehalten, um ein negatives gewünschtes
Raddrehmoment zu verhindern.
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Das
an den Rädern 12 verfügbare maximale Drehmoment,
das von der Pumpe/Motor mit der momentanen Druckdifferenz und dem
maximalen Hubraum wird erzeugt werden würde, wird bei 266 von dem
gewünschten
Raddrehmoment subtrahiert, um den Teil des gewünschten Raddrehmoments zu bestimmen,
den der Motor erzeugen würde.
Bei 268 wird der Teil des gewünschten Raddrehmoments, den
der Motor erzeugen würde,
auf Null gehalten, um sicherzustellen, dass das Motordrehmoment
ein positiver Wert ist. Dann wird bei 256 der Teil des
gewünschten
Raddrehmoments, den der Motor erzeugen würde, bei 268 mit dem
an den Rädern 12 verfügbaren maximalen
Drehmoment verglichen, das möglich
ist, um von dem Motor bei der momentanen Motordrehzahl erzeugt zu
werden, vorausgesetzt, die Motordrossel wäre weit offen. Das Minimum
dieser beiden Drehmomentabgaben aus 256 wird bei 270 durch
das bei 252 berechnete Drehmomentverhältnisprodukt geteilt, um das
angewiesene Motorbremsmoment an der Motorwelle zu bestimmen, das
erforderlich ist, um das gewünschte
Raddrehmoment zu erfüllen.
Das Motorsteuerungssystem spricht auf den angewiesenen Motor durch
Verstellen der Motorparameter an, wodurch das erforderliche Motorbremsmoment
erzeugt wird, das die Räder 12 von
dem Motor über
das Getriebe 18, die Antriebswelle 22, das Differential 23 und
die Achse antreibt. Das Motordrehmoment kann durch Manipulieren
verschiedener Motorparameter gesteuert werden, die den Motorluftstrom,
die Drosselposition des Motors, die Motorzündzeitsteuerung und das Luft/Kraftstoffverhältnis des
Motors umfassen.
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Das
gehaltene gewünschte
Raddrehmoment aus 264 wird bei 272 mit der Größe des Drehmoments
gehalten, das die Pumpe/Motor beim Betrieb in deren Motorbetriebszustand
mit dem momentanen Differenzdruck über deren Einlass und Auslass
bei dem maximalen Hubraum erzeugen könnte. Dies stellt sicher, dass
das von der Pumpe/Motor erzeugte Drehmoment die Drehmomentkapazität der Pumpe/Motor
bei dem momentanen Differenzdruck über dem Einlass 90 und
dem Auslass 112 der Pumpe nicht überschreitet. Das Raddrehmoment,
das von der Pumpe/Motor bei 272 erzeugt werden soll, wird bei 274 durch
das Endübersetzungsverhältnis geteilt, um
das Drehmoment zu bestimmen, das von der Pumpe/Motor an deren Welle
zu erzeugen ist.
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Die
Fahrzeuggeschwindigkeit und die Bremspedalposition werden als Eingabe
bei 276 benutzt, um das Drehmoment zu bestimmen, das von
der Pumpe/Motor erzeugt werden würde,
die als eine Pumpe arbeitet und von den Rädern angetrieben wird, wenn
das Fahrzeug aus der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit mit der
gewünschten
Verzögerungsrate
während
des generatorischen Bremsmodus abbremst, wie mit Bezug auf 4 beschrieben ist.
Das Verzögerungsmoment,
das von der Pumpe/Motor während
der Beschleunigung des Fahrzeuges zu erzeugen ist, wie bei 274 bestimmt
wird, wird in die Modussteuerlogik eingegeben, wie in 5 beschrieben ist. Das Drehmoment, das
von der Pumpe/Motor während
der Verzögerung
des Fahrzeuges zu erzeugen ist, wie bei 276 bestimmt wird,
wird ebenfalls in die Modussteuerlogik eingegeben, wie in 5 beschrieben ist. Die Größen des
Beschleunigungsmoments und des Verzögerungsmoments werden benutzt,
um das angewiesene Drehmoment der Pumpe/Motor zu bestimmen, wie
mit Bezug auf 5A und 5B beschrieben
ist.
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Wenn
das Bremspedal genügend
betätigt wird,
um ein stabiles Signal zu erzeugen, das den Wunsch der Bedienperson, das
Fahrzeug abzubremsen, deutlich darstellt, wird das Beschleunigungsmoment
bei 274 ignoriert, die Steuereinrichtung setzt das Hydrauliksystem
aus 3 in den Pumpenbetriebsmodus, und die Pumpe/Motor
arbeitet als eine Pumpe, die von den Fahrzeugrädern angetrieben wird. Wenn
jedoch das Bremspedal nicht so betätigt wird, weist die Logik
bei 278 das Beschleunigungsmoment 274 an, die
Steuereinrichtung 74 setzt das Hydrauliksystem in den Motorbetriebszustand,
und die Pumpe/Motor 26, die als ein Motor arbeitet, treibt die
Räder mit
dem von der Pumpe/Motor erzeugten Drehmoment aus 274 an.
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In
jedem Falle wird das angewiesene Drehmoment der Pumpe/Motor in einen
Hubraum umgewandelt. In Antwort auf das angewiesene Drehmoment der
Pumpe/Motor veranlasst die Steuereinrichtung einen Strom, der auf
das Solenoid 98 einwirken soll, welches den erforderlichen
Hubraum der Pumpe/Motor durch Öffnen
einer Verbindung von dem Speicher 40 über das Ventil 128 zu
dem Ventil 96 erzeugt.