DE102006024196B4 - Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.
- Aus
DE 102 24 580 A1 ist bekannt ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor mit Kraftstoffeinspritzern, ein Getriebe, einen Elektromotor/Generator, einen Drehmomentwandler, der zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnet ist, und eine Drehmomentwandlerkupplung umfasst, die betätigt werden kann, um den Drehmomentwandler zu überbrücken, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Überwachen der Abbremsrate des Hybridfahrzeugs; Einstellen eines optimalen Gleichgewichts von Ansprechverhalten des Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauch für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate; und am Ende eines Verlangsamungsvorgangs des Hybridfahrzeugs Ansteuern des Elektromotors/Generators, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Verbrennungsmotors zu minimieren. - Aus
DE 103 23 283 A1 ,DE 102 01 278 A1 undDE 198 52 228 A1 ist jeweils entnehmbar ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs unter Verwendung eines Elektromotors/Generators des Antriebsstrangs, so dass Störungen während eines Neustarts eines Verbrennungsmotors des Antriebsstrangs minimiert werden. - Ein elektrisches Hybridfahrzeug kann alternativ oder gleichzeitig von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor/Generator angetrieben werden, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Um das Fahrzeug aus einem Stand anzutreiben, kann der Motor/Generator elektrische Energie von einer Batterie ziehen, um die Kurbelwelle des Motors zu drehen. Während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, werden Kraftstoff und Zündfunke geliefert, um den Motorbetrieb einzuleiten. Bei einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich kann der Elektromotor/Generator als ein von der Motorkurbelwelle angetriebener Generator arbeiten, um die Batterie wieder aufzuladen und elektrische Leistung an zusätzliche Einrichtungen des Fahrzeugs wie z.B. Gebläse, Radios etc. zu liefern.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, so dass ein Verbrennungsmotor des Antriebsstrangs nach einem Stoppen des Hybridfahrzeugs mit minimalen Störungen neu gestartet werden kann.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgelegt, die Vielzahl von Funktionseigenschaften des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Betriebsmodus bereitzustellen. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung dafür ausgelegt, maximales Ansprechverhalten des Antriebsstrangs während eines dynamischen Fahrmodus, ein herkömmliches Kriechmoment während einer geringen Abbremsung „Parkplatz-Modus“ und ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Antriebsstrangs und des Kraftstoffverbrauchs während eines herkömmlichen Fahrmodus zu liefern.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Verfahren zum Ausführen der Erfindung ohne weiteres ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
- Figurenliste
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1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung; -
2 ist eine graphische Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen die Zeit, die mehrere Abbremsraten des Fahrzeugs zeigt; -
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; -
4 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von3 veranschaulicht; -
5 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von3 veranschaulicht; -
6 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von3 veranschaulicht; und -
7 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von3 veranschaulicht. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Bezug nehmend auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugsziffern auf gleiche Komponenten verweisen, zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Hybrid-Elektrofahrzeugs10 . Das Hybrid-Elektrofahrzeug10 enthält einen Verbrennungsmotor12 mit mehreren Kraftstoffeinspritzern13 , einen Elektromotor/Generator14 und ein mehrstufiges Automatikgetriebe16 . Der Motor12 und der Elektromotor/Generator14 sind über einen Antriebsstrang11 wirksam mit dem Getriebe16 verbunden. Das Hybrid-Elektrofahrzeug10 kann auch optional einen Drehmomentwandler6 mit einer Drehmomentwandlerkupplung (TCC)8 enthalten, der zwischen dem Motor12 und dem Getriebe16 angeordnet ist. Die TCC8 ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar, um den Drehmomentwandler6 zu sperren, so dass Energie darüber mit minimalem Verlust (d.h. bei einem Verhältnis von ungefähr 1:1) übertragen werden kann. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist ein Motor/Antriebsstrang17 eines Fahrzeugs definiert als eine Kombination von Komponenten, die zumindest den Motor12 , den Elektromotor/Generator14 und das Getriebe16 einschließen. - Der Elektromotor/Generator
14 des Hybridfahrzeugs10 wird durch einen Controller18 für den Elektromotor/Generator gesteuert. Der Elektromotor/Generator14 ist wirksam mit dem Motor12 so verbunden, dass der Elektromotor/ Generator14 selektiv als Anlasser arbeitet (indem ein Kurbelmoment an den Motor12 geliefert wird) und als Generator (indem Drehenergie vom Motor12 empfangen und sie zum Wiederaufladen einer Batterie19 in elektrische Energie umgewandelt wird). - Das Getriebe
16 des Antriebssystems des Fahrzeugs ist eine gut bekannte Einrichtung, die mehrere (nicht dargestellte) Zahnradsätze und Reibungseinrichtungen enthält, die betrieben werden können, um mehrere Antriebsübersetzungen zwischen dem Motor12 und (nicht dargestellten) Antriebsrädern des Fahrzeugs einzurichten. Ein Steuerungsmodul (PCM)20 für den Motor/Antriebsstrang steuert den Betrieb des Motors12 , des Getriebes16 und des Controllers18 für den Elektromotor/Generator. Es sollte erkannt werden, dass gemäß einer alternativen Ausführungsform das dargestellte einzelne PCM20 durch alternative oder zusätzliche Steuerungsmodule wie z.B. ein Motorsteuerungsmodul und/oder Getriebesteuerungsmodul ersetzt werden kann. - Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgelegt, eine Vielzahl verschiedener Funktionseigenschaften des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Betriebsmodus zu liefern. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung dafür ausgelegt, maximales Ansprechverhalten des Motor/Antriebsstrangs
17 während eines dynamischen Fahrmodus, ein herkömmliches Kriechmoment während einer geringen Abbremsung „Parkplatz-Modus“ und ein optimales Gleichgewicht des Fahrbarkeit und des Kraftstoffverbrauchs während eines herkömmlichen Fahrmodus zu liefern. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung ist „Kriechmoment“ definiert als ein minimales Drehmoment, das ausreicht, um das Fahrzeug10 langsam anzutreiben. „Ansprechverhalten des Motor/Antriebsstrangs“ ist definiert als die Zeit, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug10 auf einen Beschleunigungsbefehl antwortet. - Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wurden vier grundlegende Betriebsmodi des Fahrzeugs definiert, welche umfassen: abrupte Abbremsrate in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsband oder -bereich; abrupte Abbremsrate in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband oder -bereich, normale Abbremsrate im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband und langsame Abbremsrate im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband. „Normale Abbremsung“ kann z.B. definiert werden, als diejenige innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 20 mph/s (2,4 bis 32,2 km/h/s). Dementsprechend schließt „abrupte Abbremsung“ jegliche Abbremsrate oberhalb 20 mph/s (32,2 km/h/s) ein. Das „hohe Fahrzeuggeschwindigkeitsband“ ist vorzugsweise definiert zwischen 20 und 25 mph (32,2 und 40,3 km/h), und das niedrige Fahrzeuggeschwindigkeitsband liegt zwischen 14 und 19 mph (22,5 und 30,6 km/h). Es sollte erkannt werden, dass zusätzliche und/oder alternative Betriebsmodi des Fahrzeugs definiert werden können und dass die beispielhaften Definitionen für die Abbremsraten und Geschwindigkeitsbänder gemäß alternativen Ausführungsformen variieren können.
- Bezug nehmend auf
2 ist eine graphische Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit (gemessen in Meilen pro Stunde oder mph) gegen die Zeit (gemessen in Sekunden) dargestellt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 beträgt 25 mph (40,3 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 beträgt 20 mph (32,2 km/h), so dass das hohe Fahrzeuggeschwindigkeitsband dazwischen definiert ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 beträgt 19 mph (30,6 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V4 beträgt 14 mph (22,5 km/h), so dass das niedrige Fahrzeuggeschwindigkeitsband dazwischen definiert ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V2' beträgt ungefähr 19,9 mph (32,0 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' beträgt ungefähr 13,9 mph (22,4 km/h). Die Fahrzeuggeschwindigkeit VEOTL beträgt ungefähr 6,0 mph (9,7 km/h) und repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Routine für Motor-Aus-Übergang-Spiel (im Folgenden EOTL) ausgeführt wird, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird. - Die „normale Abbremsung“ bezeichnete durchgezogene Linie repräsentiert eine normale Abbremsrate. Die „abrupt hoch“ bezeichnete gestrichelte Linie repräsentiert eine im hohen Geschwindigkeitsband eingeleitete abrupte Abbremsung. Die „abrupt niedrig“ bezeichnete gestrichelte Linie repräsentiert eine abrupte Abbremsung, die im niedrigen Geschwindigkeitsband eingeleitet wurde. Die „langsam niedrig“ bezeichnete gepunktete Linie repräsentiert eine im niedrigen Geschwindigkeitsband eingeleitete langsame Abbremsung. Die Zeit T1 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „abrupt hoch“ die Fahrzeuggeschwindigkeit V2' erreicht; die Zeit T2 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „abrupt niedrig“ die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' erreicht, und die Zeit T3 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „langsam niedrig“ die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' erreicht.
-
3 stellt ein Verfahren50 der vorliegenden Erfindung dar. Genauer gesagt zeigt3 ein Blockdiagramm, das Schritte repräsentiert, die von dem (in1 dargestellten) PCM20 durchgeführt werden. Es sollte erkannt werden, dass das Verfahren50 vorzugsweise ausgeführt wird, nur wenn das Fahrzeug10 abbremst, die Drehmomentwandlerkupplung oder TCC8 (in1 gezeigt) eingelegt ist und die (in1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer13 des Motors12 (dargestellt in1 ) gesperrt sind. - Wie in
3 gezeigt ist, ist das Verfahren50 zur automatischen Steuerung der Gefällegeschwindigkeit (worauf hierin auch als Algorithmus50 verwiesen wird) der vorliegenden Erfindung dafür ausgelegt, bei Schritt52 zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V1 und V2 (in2 dargestellten) definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie oben definiert „abrupt“ ist. Falls bei Schritt52 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V1 und V2 definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „abrupt“ ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt54 . Falls bei Schritt52 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V1 und V2 definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „abrupt“ ist, geht der Algorithmus50 zu Schritt58 . Bei Schritt54 leitet der Algorithmus50 die „Routine Abrupt Hohes Band“ ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem die Routine Abrupt Hohes Band bei Schritt54 eingeleitet ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt56 , bei dem der (in1 dargestellte) Motor12 gestoppt wird. - Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei Schritt
56 das PCM20 so eingerichtet, dass es die Leitung von Kraftstoff zu den (in1 gezeigten) Kraftstoffeinspritzern13 unterbricht, um den Motor12 zu stoppen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass andere herkömmliche Mittel zum Stoppen des Motors12 ebenso implementiert sein können. Wenn der Motor12 bei Schritt54 gestoppt wird, kann außerdem der (in1 dargestellte) Elektromotor/Generator14 betrieben werden, um die Abbremsrate und Stopplage der (in1 dargestellten) Kurbelwelle11 zu steuern, wie in dem US-PatentUS 6 453 864 B1 beschrieben ist. - Der Algorithmus
50 ist bei Schritt58 dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 (dargestellt in2 ) definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie oben definiert „abrupt“ oben ist. Falls bei Schritt58 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „abrupt“ ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt60 . Falls bei Schritt58 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „abrupt“ oben ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt62 . Bei Schritt60 leitet der Algorithmus50 die „Routine Abrupt Niedriges Band“ ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem die Routine Abrupt Niedriges Band bei Schritt60 eingeleitet ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt56 , bei dem der (in1 gezeigte) Motor12 gestoppt wird. - Der Algorithmus
50 ist bei Schritt62 dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten (in2 dargestellte) niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie hierin oben definiert „langsam“ ist. Falls bei Schritt62 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „langsam“ ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt64 . Falls bei Schritt62 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „langsam“ ist, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt66 . Bei Schritt64 leitet der Algorithmus50 die „Routine Langsam Niedriges Band“ ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem bei Schritt64 die Routine Langsam Niedriges Band eingeleitet wird, geht der Algorithmus50 weiter zu Schritt56 , bei dem der (in1 gezeigte) Motor12 gestoppt wird. Bei Schritt66 leitet der Algorithmus60 die „Routine Normale Abbremsung“ ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. - Bezug nehmend auf
4 wird Schritt54 detaillierter dargestellt, bei dem der (in3 gezeigte) Algorithmus50 die „Routine Abrupt Hohes Band“ einleitet. Bei Schritt68 gibt der Algorithmus50 die Kraftstoffeinspritzer13 (dargestellt in1 ) des (in1 dargestellten) Motors12 zur Zeit T1 (dargestellt in2 ) frei. Bei Schritt70 wird die (in1 dargestellte) TCC8 gelöst. Die TCC8 wird vorzugsweise gelöst, um einen sanfteren Neustart des Motors zu liefern, indem der Motor12 von dem (in1 dargestellten) Getriebe16 entkoppelt wird, um die Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC8 eine während des Neustarts des Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe16 übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte68 und70 gleichzeitig ausgeführt werden können. Alternativ dazu kann Schritt70 eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor oder nachdem Schritt68 eingeleitet wird, durchgeführt werden. - Bei Schritt
72 bestimmt der Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug10 komplett gestoppt ist) und ein erster Zeitgeber (Timer1) abgelaufen ist. Timer1 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,9 Sekunden) ermöglicht wird, nachdem das (in1 dargestellte) Fahrzeug10 zum Halten kommt, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren (wie im Folgenden im Detail beschrieben wird) und ein reagierendes Fahrverhalten zu schaffen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. „Antriebsstrangspier“ bezieht sich auf ein Spiel oder einen Spielraum der Drehlage des (in10 dargestellten) Antriebsstrangs11 . Ein solcher Spielraum ist im Wesentlichen notwendig, um eine Variation und thermische Expansion von Komponenten des Motor/Antriebstrangs aufzunehmen; jedoch ist bekannt, dass der Umfang des Antriebsstrangspiels eher zunimmt, wenn die Komponenten verschleissen. Falls Vcurrent Null ist und Timer1 abgelaufen ist, ist Schritt54 des Algorithmus50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer1 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt68 zurück. - Bezug nehmend auf
5 wird Schritt60 detaillierter dargestellt, bei dem der (in3 dargestellte) Algorithmus50 die „Routine Abrupt Niedriges Band“ einleitet. Bei Schritt74 gibt der Algorithmus50 die (in1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer13 des (in1 gezeigten) Motors12 zur Zeit T2 (dargestellt in2 ) frei. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann bei Schritt74 der Elektromotor/Generator14 betrieben werden, bevor die Kraftstoffeinspritzer betätigt werden, um vordefinierte Anforderungen an den Luftmassendruck (im Folgenden MAP) (z.B. MAP unter 45 kPa zu halten) zu erfüllen. Bei Schritt76 wird die (in1 gezeigte) TCC8 gelöst. Die TCC8 wird vorzugsweise gelöst, um einen sanfteren Neustart des Motors zu liefern, indem der Motor12 von dem (in1 gezeigten) Getriebe16 entkoppelt wird, um die Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC8 eine während des Neustarts des Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe16 übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte74 und76 gleichzeitig ausgeführt werden können. Alternativ dazu kann Schritt76 eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor oder nachdem Schritt74 eingeleitet wird, durchgeführt werden. - Bei Schritt
78 bestimmt der Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug10 komplett gestoppt ist) und ein zweiter Zeitgeber (Timer2) abgelaufen ist. Timer2 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,6 Sekunden), nachdem das (in1 gezeigte) Fahrzeug10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer2 abgelaufen ist, ist Schritt60 des Algorithmus50 abgeschlossen. Falls Vcur-rent nicht Null ist oder Timer2 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt74 zurück. - Bezug nehmend auf
6 ist Schritt64 detaillierter dargestellt, bei dem der (in3 dargestellte) Algorithmus50 die „Routine Langsam Niedriges Band“ einleitet. Bei Schritt80 gibt der Algorithmus50 die (in1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer13 des (in1 gezeigten) Motors12 zur Zeit T2 (dargestellt in2 ) frei. Durch Einschalten der Kraftstoffeinspritzer13 wird der Motor12 am Laufen gehalten und kann daher ein Kriechmoment erzeugen, so dass das (in1 gezeigte) Fahrzeug10 eine ausreichende Fahrbarkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten behält. Bei Schritt82 wird die (in1 gezeigte) TCC8 gelöst. Die TCC8 wird vorzugsweise gelöst, um für einen sanfteren Neustart des Motors zu sorgen, indem der Motor12 von dem (in1 . gezeigten) Getriebe16 entkoppelt wird, um eine Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC8 eine während des Neustarts eines Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe16 nicht übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte80 und82 gleichzeitig ausgeführt werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch Schritt82 ausgeführt, nachdem Schritt80 eingeleitet ist und wenn das Fahrzeug10 ungefähr 10 mph (16,1 km/h) erreicht. - Bei Schritt
84 bestimmt der Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug10 komplett gestoppt ist) und ein dritter Zeitgeber (Timer3) abgelaufen ist. Timer3 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,4 Sekunden), nachdem das Fahrzeug10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer3 abgelaufen ist, ist Schritt64 des Algorithmus50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer3 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt80 zurück. - Bezug nehmend auf
7 wird Schritt66 detaillierter dargestellt, bei dem der (in3 dargestellte) Algorithmus50 die „Routine Normale Abbremsung“ einleitet. Bei Schritt86 wird eine EOTL- Routine eingeleitet. Die EOTL-Routine von Schritt86 beinhaltet vorzugsweise Schritte88 -94 , die im Folgenden detaillierter beschrieben werden. Schritt86 wird vorzugsweise zur Zeit T4 (dargestellt in4 ) eingeleitet, zu der die Fahrzeuggeschwindigkeit ungefähr 6 mph (9,7 km/h) während einer „normalen Abbremsung“ erreicht. Wie hierin oben definiert wurde, ist eine „normale Abbremsung“ eine Abbremsung innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 20 mph/s (2,4 und 32,2 km/h/s). Bei Schritt88 wird der (in1 dargestellte) Elektromotor/Generator14 veranlasst, den (in1 gezeigten) Motor12 mit einer niedrigen Drehzahl zu drehen, so dass die gestoppte Stellung des (in1 gezeigten) Antriebsstrangs11 elektronisch und Kraftstoff sparend (d.h. ohne Kraftstoff zu nutzen, um den Motor12 laufen zu lassen) steuerbar ist. Mit anderen Worten kann der Antriebsstrang11 bei einer vordefinierten Stellung gestoppt werden, in der er in einer Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, um die Effekte eines Antriebsstrangspiels für den folgenden Neustart zu minimieren. - Bei Schritt
90 bestimmt der (in3 dargestellte) Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent geringer als VEOTL (in2 dargestellt) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 6 mph (9,7 km/h) beträgt. Falls Vcurrent nicht geringer als VEOTL ist, geht der Algorithmus50 zu Schritt92 weiter. Falls Vcurrent geringer als VEOTL ist, geht der Algorithmus50 zu Schritt94 weiter. Bei Schritt92 verhindert das (in1 gezeigte) PCM20 , dass das (in1 gezeigte) Getriebe16 herunterschaltet, und behält eine Einkupplung der (in1 ) gezeigten TCC8 bei. Bei Schritt94 lässt das PCM20 das Getriebe16 herunterschalten, und die TCC8 wird gelöst. Bei Schritt96 bestimmt der Algorithmus50 , ob Vcurrent kleiner oder gleich einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist (z.B. Null, in welchem Fall das Fahrzeug10 vollständig gestoppt ist) und ein vierter Zeitgeber (Timer4) abgelaufen ist. Timer4 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,2 Sekunden), nachdem das (in1 gezeigte) Fahrzeug10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer4 abgelaufen ist, ist Schritt66 des Algorithmus50 abgeschlossen. Falls Vcur- rent nicht Null ist oder Timer4 nicht abgelaufen ist, wiederholt der Algorithmus50 Schritt96 . - Wieder auf
3 verweisend kann man erkennen, dass, nachdem der Motor bei Schritt56 gestoppt ist, der Algorithmus50 zu Schritt98 weitergeht. Bei Schritt98 bestimmt der Algorithmus50 , ob ein Neustart des Motors befohlen wurde. Falls ein Neustart des Motors nicht befohlen wurde, wird Schritt98 wiederholt. Falls ein Neustart des Motors befohlen wurde, geht der Algorithmus50 zu Schritt100 weiter. Bei Schritt100 bestimmt der Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent größer als V1 (dargestellt in2 ) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 25 mph (40,3 km/h) beträgt. Falls Vcurrent größer als V1 ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt52 zurück. Falls Vcurrent nicht größer als V1 ist, geht der Algorithmus50 zu Schritt102 weiter. Bei Schritt102 bestimmt der Algorithmus50 , ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent größer als V3 (dargestellt in2 ) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 19 mph (30,6 km/h) beträgt. Falls Vcurrent größer als V3 ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt58 zurück. Falls Vcurrent nicht größer als V3 ist, kehrt der Algorithmus50 zu Schritt10 zurück. - Obgleich die besten Verfahren zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, erkennt der Fachmann für die Technik, auf die sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche in die Praxis umzusetzen.
Claims (8)
- Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs (10), wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor (12) mit mehreren Kraftstoffeinspritzern (13), ein Getriebe (16), einen Elektromotor/Generator (14) und einen Drehmomentwandler (6) umfasst, der zwischen dem Verbrennungsmotor (12) und dem Getriebe (16) angeordnet ist und der eine Drehmomentwandlerkupplung (8) enthält, die betätigt werden kann, um den Drehmomentwandler (6) so zu sperren, dass Energie über ihn mit minimalem Verlust übertragen werden kann, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Überwachen der Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10); Einstellen eines optimalen Gleichgewichts von Ansprechverhalten des Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauch für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate; und falls die Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10) innerhalb eines ersten vordefinierten Bereichs liegt, Ansteuern des Elektromotors/Generators (14), während das Hybridfahrzeug (10) gerade gestoppt wird, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Verbrennungsmotors (12) zu minimieren, Freigeben der Kraftstoffeinspritzer (13) zum Leiten von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor (12), so dass dieser nach dem Stoppen des Hybridfahrzeugs (10) für eine erste vorbestimmte Zeitspanne bei gestopptem Hybridfahrzeug (10) in Betrieb gehalten wird, und Lösen der Drehmomentwandlerkupplung (8), um die Übertragung einer Drehmomentspitze vom Verbrennungsmotor (12) zum Getriebe (16) während des nachfolgenden Neustarts des Verbrennungsmotors (12) zu unterbrechen.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei der Elektromotor/Generator (14) für eine zweite vorbestimmte Zeitspanne betrieben wird, nachdem das Hybridfahrzeug (10) eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, um das Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während des nachfolgenden Neustarts des Verbrennungsmotors (12) zu minimieren. - Verfahren nach
Anspruch 2 , wobei der Verbrennungsmotor (12) abgeschaltet wird, wenn die erste vorbestimmte Zeitspanne abgelaufen ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. - Verfahren nach
Anspruch 3 , wobei das Abschalten des Verbrennungsmotors (12) ein Abschalten der Leitung von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor (12) einschließt. - Verfahren nach
Anspruch 1 , wobei, falls die Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10) innerhalb eines zweiten vordefinierten Bereichs liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt, der Elektromotor/Generator (14) betrieben wird, um das Antriebsstrangspiel zu steuern, so dass Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Verbrennungsmotors (12) minimiert werden. - Verfahren nach
Anspruch 5 , wobei die Drehmomentwandlerkupplung (8) gelöst wird, falls die Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10) innerhalb des zweiten vordefinierten Bereichs liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt. - Verfahren nach
Anspruch 5 , wobei, falls die Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10) innerhalb des zweiten vordefinierten Bereichs liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt, das Betreiben des Elektromotors/Generators (14), um das Antriebsstrangspiel zu steuern, ein Betreiben des Elektromotors/Generators (14), bis die Drehzahl einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors (12) ungefähr Null erreicht, einschließt. - Verfahren nach
Anspruch 5 , wobei, falls die Abbremsrate des Hybridfahrzeugs (10) innerhalb des zweiten vordefinierten Bereichs liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter der vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt, das Betreiben des Elektromotors/Generators (14), um das Antriebsstrangspiel zu steuern, ein Betreiben des Elektromotors/Generators (14) für eine zweite vorbestimmte Zeitspanne, nachdem die Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs (10) eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, einschließt.
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