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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 derartigen 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
US 5,495,912 A 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
US 5,505,527 A beschreibt einen Fahrzeugantriebsstrang mit generatorischer 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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Aus der
DE 698 21 750 T2 ist ein Hybridantriebssystem für einen Omnibus bekannt, das neben einem Verbrennungsmotor zwei jeweils für den Regenerativbetrieb geeignete Elektromotoren aufweist. Der erste Elektromotor wird dabei in der Beschleunigungsphase aus dem Stand eingesetzt. Bei Dauerfahrgeschwindigkeit wird der zweite Elektromotor eingesetzt um den Omnibus anzutreiben, sofern die entsprechende Batterie hinreichend geladen ist. Bei abfallendem Ladungszustand der Batterie kann der Verbrennungsmotor als Antrieb umgeschaltet werden, sofern eine Batterieladestation nicht greifbar nahe ist. Der Verbrennungsmotor bietet dabei eine Energiereserve.
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Die
DE 42 05 770 C2 offenbart eine Gestaltung, bei der bei vorgegebener Drosselklappenstellung anhand einer Kennlinie die Kombination von Drehzahl und Drehmoment des Verbrennungsmotors eingestellt wird. Dabei wird auch von einem Generator Drehmoment aufgebracht.
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Bin Wu, Chan-Chio Lin, Zoran Filipi, Huei Peng, Dennis Assanis: Optimization of Power Management Strategies for a Hydraulic Hybrid Medium Truck, in Proceedings of the 2002 Advanced Vehicle Conference, Hiroshima, Japan, September 2002 offenbart eine energiebasierte Management Strategie für Hybridantriebe.
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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. 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 Abtriebswelle 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 dem Getriebe übertragen wird. Geeignete alternative Getriebe sind jene, die manuell betrieben werden und jene, die 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 verbunden. Ein Verteilergetriebe 24 transferiert einen Teil des von der Abtriebswelle 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. 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 Abtriebswelle 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 50, 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. 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 Fahrzeugverzögerung 152 zu bestimmen. Der Bremssystemhydraulikdruck 154 an den Radbremsen wird mit der Bremspedalposition 150 verwendet, um die entsprechende Fahrzeugverzögerung 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 Fahrzeugverzögerungen 152, 156, 158 werden durch Summierung 160 mathematisch addiert, um eine Nettofahrzeugverzögerung 162 zu erhalten.
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Bei 164 wird die Fahrzeugmasse mit der Nettofahrzeugverzögerung 162 multipliziert, um die Größe der Kraft zu erhalten, welche bei Ausübung auf das Fahrzeug die Nettofahrzeugverzögerung 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 Fahrzeugverzögerung 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 Leerlaufzustand 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 Proportionalsteuerung ausgelöst. Wenn die Bedingungen für den Austritt aus dem Pumpenbetriebsmodus vorliegen (212), wird bei 214 das Proportionalventil 96 heruntergefahren, um 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 Pumpe/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 252 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. Dieses Drehmoment wird bei 254 gespeichert und zu 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 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.
