DE102007056282A1

DE102007056282A1 - Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus in einem Hybridelektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102007056282A1
Application number: DE102007056282A
Authority: DE
Inventors: Yong Kak Choi
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: KR101013838B1; US20090017985A1; CN101342901B; KR20090006927A; DE102007056282B4; JP5074876B2; US7789796B2; CN101342901A; JP2009018786A

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus in einem Hybridelektrofahrzeug wird bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Durchführen einer Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung zum Erhöhen der Verbrennungsmotordrehzahl, falls eine Verzögerung kleiner ist als eine mittlere Verzögerung, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht, so dass, wie die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird, ein zum Wechseln des Gangs bestehender Öldruck erhöht wird, so dass ein Untersetzungsverhältnis eines kontinuierlichen variablen Übertragungsgetriebes (CVT) gemäß dder Verzögerung ein minimales Zieluntersetzungsverhältnis erreicht; und wenn das Untersetzungsverhältnis des CVT das minimale Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, Eintreten in einen Leerlauf-Stopp-Modus, selbst wenn die Verzögerung größer ist als die mittlere Verzögerung, während eine Übertragungssteuerungseinheit (TCU) eine Steuerungsfunktion zum Verhindern, dass nicht in einen Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, nicht ausführt.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2007-0070380 , eingereicht am 13. Juli 2007, wobei deren gesamter Inhalt mittels Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus (idle stop mode) in einem Hybridelektrofahrzeug, und insbesondere ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stop-Modus in einem Hybridelektrofahrzeug, bei dem in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, wenn eine negative Beschleunigung, d. h. Abbremsung bzw. Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs größer ist als eine mittlere Verzögerung. Dabei wird durch das Verfahren eine Kraftstoffverbrauchsrate verbessert, d. h. der Kraftstoffverbrauch des Hybridelektrofahrzeugs wird reduziert.
Ein typisches Hybridelektrofahrzeug, weist, wie in 1 gezeigt wird, einen Inverter 10, einen DC/DC-Umwandler 20, eine Hochspannungsbatterie 30, eine Hybridsteuerungseinheit (HCU) 40, eine Steuerungseinheit für einen Elektromotor (MCU) 50, ein Batteriemanagementsystem (BMS) 60, eine Steuerungseinheit für einen Verbrennungsmotor (ECU) 70, eine Transmissionssteuerungseinheit (TCU) 80, eine Kupplung und ein kontinuierliches variables Übertragungsgetriebe (CVT) 90, einen Verbrennungsmotor 100, und einen Elektromotor 200 auf. Der Verbrennungsmotor 100 und der Elektromotor 200 sind seriell miteinander verbunden und dienen als Antrieb für das Fahrzeug. Die Kupplung und die CVT 90 dienen zur Kraftübertragung. Der Inverter 10, der DC/DC-Umwandler 20 und die Hochspannungsbatterie 30 dienen zum Ansteuern des Verbrennungsmotors 100 und des Elektromotors 200. Die Hybridsteuerungseinheit (HCU) 40, die Steuerungseinheit für den Elektromotor (MCU) (50), das Batteriemanagementsystem (BMS) 60, die Steuerungseinheit für den Verbrennungsmotor (ECU) 70, und die Übertragungssteuerungseinheit 80 dienen als Mittel zum Steuern der oben beschriebenen Komponenten und sind durch einen CAN-Bus verbunden, um untereinander zu kommunizieren.
Die Funktionen der Komponenten des Hybridelektrofahrzeugs werden unten beschrieben.
Die HCU 40 ist eine Steuerungseinheit der höheren Schicht, welche den gesamten Betrieb des Hybridelektrofahrzeugs steuert. Um das Drehmoment, die Geschwindigkeit und das krafterzeugende Drehmoment des Elektromotors zu steuern, kommuniziert die HCU 40 mit der MCU 50, welche eine Art Steuerungseinheit der unteren Schicht ist, und um eine Verbrennungsmotorstart-bezogene Übertragungssteuerungsfunktion (relay control Operation) und eine Fehlerdiagnosefunktion auszuführen, kommuniziert die HCU 40 mit der ECU 70, welche den Verbrennungsmotor zum Erzeugen von Leistung als Stromquelle zur Stromerzeugung steuert.
Die HCU 40 kommuniziert auch mit dem BMS 60, welches den gesamten Zustand Batterie, welche die hauptsächliche Stromquelle ist, durch Detektion der Temperatur, der Spannung, des elektrischen Stroms und des Ladezustands (SOC) (state of charge) der Batterie managet bzw. verwaltet, um das Drehmoment und die Geschwindigkeit des Elektromotors gemäß dem SOC zu steuern. Die HCU 40 kommuniziert, um eine Steuerungsfunktion zum Beibehalten der von dem Fahrer geforderten Fahrzeuggeschwindigkeit durchzuführen, auch mit der TCU 80, welche ein Übertragungsuntersetzungsverhältnis gemäß der Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs und einer Vorgabe durch den Fahrer steuert.
Die HCU 40 überwacht von dem Fahrer angeforderte Informationen (bezüglich Beschleunigung oder Bremsen) und die aktuellen Zustände der MCU, des BMS, der ECU und der TCU, um die Ausgangsspannung des DC/DC-Umwandlers zu steuern, so dass Energie je nach Fahrzeugzustand effizient verteilt werden kann. Hier dient der DC/DC-Umwandler 20 dazu, Leistung zur Verfügung zu stellen, die für die Last der Fahrzeuggeräte und eine effizient zu ladende 12 V Batterie zu liefern ist.
Die Hochspannungsbatterie 30 ist eine Energiequelle zum Betreiben des Elektromotors und des DC/DC-Umwandlers 20 des Hybridelektrofahrzeugs. Das BMS, welches eine Steuerungseinheit für die Hochspannungsbatterie 30 ist, überwacht die Spannung, den elektrischen Strom und die Temperatur der Batterie 30, um den prozentualen Ladezustand (SOC %) der Hochspannungsbatterie zu steuern.
Der Inverter 10 empfängt Energie aus der Hochspannungsbatterie 30, um einen alternierenden Dreiphasenstrom zu liefern, der zum Ansteuern des Elektromotors 200 benötigt wird, und die MCU 50 steuert den Elektromotor 200 unter der Steuerung der HCU 40.
In Verbindung mit einer Steuerung des DC/DC-Umwandlers 20 empfangen die ECU 70 und die TCU 80 ein Signal über die Betätigung des Beschleunigungspedals und der Bremse durch den Fahrer und liefern, um die Aufladeenergie des Fahrzeugs zu bestimmen, entsprechende Informationen an die HCU 40, welche eine Steuerungseinheit der höheren Schicht ist.
In einem Hybridelektrofahrzeug wird als Beschleunigungspedal, d. h. als Beschleuniger gewöhnlich eine Art von elektronischer Fahrpedalsteuerung (ETC) (electronic throttle control) verwendet, und wenn der Fahrer das Beschleunigungspedal drückt, wird dies umgewandelt in die Form einer Anfrage des Fahrers nach einem Drehmoment, so dass ein für eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit geeignetes Drehmoment bestimmt wird.
Das heißt, die Drehmoment-Anfrage des Fahrers wird auf einen Abbildungswert einer Fahrzeuggeschwindigkeit für einen detektierten Wert eines Beschleunigungspedals gesetzt, und Arbeitspunkte des Elektromotors, des Generators und des Verbrennungsmotors werden gemäß der Drehmoment-Anfrage des Fahrers bestimmt.
Eines der hauptsächlichen Ziele eines solchen Hybridelektrofahrzeugs ist es, eine hocheffizientes und umweltfreundliches Fahrzeug mit hervorragender Kraftstoffverbrauchsrate und hervorragenden Emissionswerten zu realisieren.
Um das obige Ziel zu erreichen, verwendet ein Hybridelektrofahrzeug einen Leerlauf-Stopp-Modus. Hier ist der Leerlauf-Stopp-Modus ein Betriebsmodus, bei dem der Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors gestoppt wird, wenn das Fahrzeug hält. Aufgrund des Leerlauf-Stopp-Modus wird ein unnötiger Leerlauf des Verbrennungsmotors unterbunden, wodurch die Kraftstoffverbrauchsrate verringert und die Emissionswerte verbessert werden.
Wenn der Leerlauf-Stopp-Modus ausgelöst wird, um den Betrieb des Verbrennungsmotors zu stoppen, wird eine Leistung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors durch ein Übertragungsgetriebe, d. h. durch das CVT auf das Fahrzeug übertragen. Um stabil in den Leerlauf-Stopp-Modus einzutreten, sollten daher die Kupplung, der Verbrennungsmotor und der Elektromotor ganzheitlich gesteuert werden.
Um in den Leerlauf-Stopp-Modus einzutreten, überträgt die HCU 40 ein Signal zum Auslösen des Leerlauf-Stopp-Modus an die ECU 70, die TCU 80, und an eine vollautomatische Temperatursteuerungseinheit (FATC) (nicht gezeigt), so dass die TCU die Kupplung entkuppelt, um zu verhindern, dass Leistung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors auf das Fahrzeug übertragen wird, und die ECU 70 schaltet den Verbrennungsmotor aus, um zu verhindern, dass Leistung des Verbrennungsmotors übertragen wird.
Zur gleichen Zeit überträgt die HCU ein Signal an die MCU 50, um das in dem Verbrennungsmotor zu erzeugende Drehmoment zu eliminieren (kill torque), so dass das restliche Drehmoment des Verbrennungsmotors und des Elektromotors abgebaut wird, wodurch vollständig in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird.
Jedoch besteht in einem herkömmlichen Hybridelektrofahrzeug das Problem, dass der Eintritt in den Leerlauf-Stopp-Modus nicht auf glatte bzw. stabile Weise erreicht wird, wenn die Verzögerung groß ist (d. h. weniger als –2 m/s²), was zu einer hohen Kraftstoffverbrauchsrate führt.
Ein solches Problem wird durch den folgenden Grund verursacht.
Falls die Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs groß ist (d. h. weniger als –2 m/s²), erreicht das Untersetzungsverhältnis der CVT nicht ein minimales Untersetzungsverhältnis, wobei eine große Differenz vorliegt, wie in 4 gezeigt ist, so dass die TCU eine Steuerungsfunktion ausführt zum Verhindern, dass in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, und damit das Untersetzungsverhältnis das Zieluntersetzungsverhältnis erreicht in einem Zustand, in dem eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM) des Verbrennungsmotors gesichert ist.
Der Grund, warum das Untersetzungsverhältnis nicht das Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, ist, dass ein großes Bremsdrehmoment benötigt wird, falls die Verzögerung groß ist, und es daher schwierig ist, den Öldruck zum Wechseln des Gangs zu erzeugen. Beispielsweise kann es sich verzögern, einen Öldruck zum plötzlichen Wechseln vom vierten Gang in den ersten Gang zu erzeugen. In dem Falls, dass der Öldruck zum Wechseln des Untersetzungsverhältnisses (noch) nicht aufgebaut ist, beginnt während der Verzögerung ein regeneratives Bremsen, so dass das Untersetzungsverhältnis das Zieluntersetzungsverhältnis nicht erreicht.
Falls das Untersetzungsverhältnis der CVT das Zieluntersetzungsverhältnis nicht erreicht, überträgt die TCU ein Leerlauf-Stopp-Modus-Verhinderungssignal zum Verhindern des Leerlauf-Stopp-Modus an die ECU, um eine Steuerungsfunktion durchzuführen zum Erhalten eines Untersetzungsverhältnisses zum Neustarten.
Hier tritt, falls ein Neustart durchgeführt wird in einem Zustand, in dem das Untersetzungsverhältnis der CVT nicht das Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, ein Problem auf, wie beispielsweise ein Abwürgen oder Stottern des Verbrennungsmotors. Dieses ist ähnlich, beispielsweise, einem Phänomen des Abwürgens und Stotterns des Verbrennungsmotors, welches auftritt, wenn ein manuell schaltbares Fahrzeug im dritten oder vierten Gang mit einer Geschwindigkeit von unter 10 km/h startet.
Das heißt, falls das tatsächliche Untersetzungsverhältnis (2.1) eines in den Leerlauf-Stopp-Modus eintretenden Fahrzeugs nicht ein minimales Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, überträgt die TCU ein Leerlauf-Stopp-Modus-Verhinderungssignal an die ECU, um eine Steuerungsfunktion zum Erzielen eines Untersetzungsverhältnis für einen Neustart durchzuführen.
Die in dieser Beschreibung des technischen Hintergrunds offenbarte Information dient nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Würdigung oder irgendeine Art von Andeutung verstanden werden in einer Hinsicht, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann schon bekannt ist.
Die Erfindung wurde während Bemühungen gemacht, die oben genannten, mit dem Stand der Technik verknüpften Probleme zu lösen.
In einem Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus, wobei selbst wenn eine Verzögerung eines Fahrzeugs groß ist, in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, was eine niedrige Kraftstoffverbrauchsrate zur Folge hat. Falls die Verzögerung des Fahrzeugs groß ist, wird eine Steuerungsfunktion durchgeführt, so dass das Untersetzungsverhältnis der CVT zum Zeitpunkt des Eintretens in den Leerlauf-Stopp-Modus ein Zieluntersetzungsverhältnisses erreicht, so dass die TCU kein Signal zum Verhindern eines Leerlauf-Stopp-Modus überträgt, und wird auch eine Steuerungsfunktion zum Reduzieren des regenerativen Bremsmoments gemäß einer Verzögerung durchgeführt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus in einem Hybridelektrofahrzeug bereit, das Verfahren aufweisend: Durchführen einer Motordrehzahl-Anhebe-Regelvorgangs bzw. Steuerungsvorgangs zum Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors, falls eine Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs kleiner, vorzugsweise größer, ist als eine mittlere Verzögerung, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Geschwindigkeit des Eintretens in den Leerlauf-Stopp-Modus erreicht, so dass ein Gangwechsel-Öldruck erhöht wird, wie die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht wird, so dass ein Untersetzungsverhältnis eines kontinuierlichen variablen Übertragungsgetriebes (CVT) der Verzögerung entsprechend ein minimales Zieluntersetzungsverhältnis erreicht; und wenn das Untersetzungsverhältnis des CVT das minimale Untersetzungsverhältnis erreicht, Eintreten in den Leerlauf-Stopp-Modus, selbst wenn die Verzögerung kleiner, vorzugsweise größer, als eine mittlere Verzögerung ist, während eine Übertragungssteuerungseinheit (TCU) keine Steuerungsfunktion zum Verhindern, dass in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, durchführt.
Der Schritt des Durchführens der Motordrehzahl-Anhebe-Steuerung zum Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors weist in einem Zustand mit eingeschalteter Kraftstoffzufuhr (Kraftstoffzufuhr-Ein-Zustand) seitens der die TCU auf Fragen der Steuerungseinheit für den Verbrennungsmotor (ECU), die Drehzahl des Verbrennungsmotors anzuheben, wodurch die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors erhöht wird; und weist in einem Zustand mit getrennter Kraftstoffzufuhr (Kraftstoffzufuhr-Trenn-Zustand) auf, seitens der TCU, Fragen der Hybridsteuerungseinheit (HCU), die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors anzuheben, und, seitens der HCU, Senden eines Befehlssignals an eine Steuerungseinheit für einen Elektromotor (MCU), um den Elektromotor anzusteuern und dadurch die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors zu erhöhen.
Wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Geschwindigkeit des Eintretens in einen Leerlauf-Stopp-Moduszustand erreicht und falls die Verzögerung so groß ist wie eine mittlere Verzögerung, wird eine Steuerung der Größe bzw. der Größenskala oder Skala des regenerativen Bremsmoments gemäß einer Verzögerung durch die HCU durchgeführt, so dass das regenerative Bremsmoment sequentiell reduziert wird.
Sobald die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Geschwindigkeit des Eintretens in den Leerlauf-Stopp-Modus erreicht, wird, falls die Verzögerung groß ist, weiter durch die HCU die Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmomentes durchgeführt, so dass das regenerative Bremsmoment Null wird.
Sobald die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs die Geschwindigkeit des Eintretens in den Leerlauf-Stopp-Moduszustand erreicht, wird, falls die Verzögerung eine abrupte Verzögerung ist, durch die HCU und die TCU zur Sicherheit eine Steuerung zum Verhindern, das in einen Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, durchgeführt.
Die obigen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich aus und werden in den beigefügten Zeichnungen, welche in diese Beschreibung mit einbezogen sind und ein Teil von ihr sind, und in der folgenden ausführlichen Beschreibung, ausführlicher dargestellt, welche Zeichnungen und Beschreibung zusammen dazu dienen, auf beispielhafte Weise die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären.
Die obigen und andere Merkmale der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben, welche Ausführungsbeispiel in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden und hier nur zur Veranschaulichung dienen und daher keine Beschränkung der Erfindung darstellen, wobei
1 ein Blockdiagramm ist, welches ein typisches Hybridelektrofahrzeugsystem zeigt;
2 ein Flussdiagramm ist, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus zeigt;
3 ein Graph ist, der Arbeitsablaufprofile von Parametern zeigt, die jeweils von der Beschleunigung abhängig sind, welche das Ergebnis eines Steuerns des Leerlauf-Stopp-Modus eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind; und
4 ein Graph ist, der Arbeitsablaufprofile von Paramenten zeigt, die jeweils von der Beschleunigung abhängig sind, wobei auf herkömmliche Weise in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird.
Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen sind, die die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. Die spezielle Ausgestaltung der Merkmale der Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, enthält beispielsweise spezielle Abmessungen, Orientierungen, Positionen und Formen und wird zum Teil durch die jeweils vorgesehene Anwendungs- und Verwendungsumgebung bestimmt.
In den Figuren bezeichnen die Bezugszeichen durchgehend dieselben oder äquivalente Teile der Erfindung.
Im Folgenden wird ausführlich Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung, von der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind und weiter unten beschrieben sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben wird, ist es zu verstehen, dass die Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegenteil, die Erfindung soll nicht nur diese Ausführungsbeispiele umfassen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifizierungen, Äquivalente und andere Ausführungsbeispiele, welche innerhalb der Lehre und dem Rahmen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, enthalten sind.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. 3 ist ein Graph, der ein Arbeitsablaufprofil bzw. Betriebsauflaufprofil von Parametern (Untersetzungsverhältnis, Drehzahl und Drehmoment des Verbrennungsmotors, Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Leerlauf-Stopp-Merker und eine Leerlauf-Stopp-Verhinderungs-Merker) zeigt, die jeweils von der Beschleunigung abhängig sind, welche das Ergebnis eines Steuerns des Leerlauf-Stopp-Modus eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind.
Wie bereits beschriebenen, ist der Leerlauf-Stopp-Modus ein Betriebsmodus zum Stoppen des Verbrennungsmotors während des Leerlaufs, wenn ein Fahrzeug steht, um so die Kraftstoffverbrauchsrate zu verbessern. Diese Funktion kann perfekt ausgeführt werden, wenn der Verbrennungsmotor, der Elektromotor und die CVT ganzheitlich bzw. organisch gesteuert werden.
Der Leerlauf-Stopp-Modus wird im hohen Maße durch die Öltemperatur der CVT, die Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors, das regenerative Bremsmoment, und die Verzögerung beeinflusst. In Falle einer normalen Verzögerung tritt das Fahrzeug in den Leerlauf-Stopp-Modus ein, während der Widerstand des Verbrennungsmotors beibehalten wird, nachdem das regenerative Bremsen abgeschlossen ist. In dieser Zeit erlauben die ECU und die TCU dem Fahrzeug, in den Leerlauf-Stopp-Modus einzutreten, wenn eine bestimmte Bedingung für den Leerlauf-Stopp-Modus innerhalb eines bestimmten Regelbereichs liegt.
Das heißt, die ECU bestimmt, basierend auf ein Drehmomentlernverfahren des Verbrennungsmotors und ein Detektionssignal zum Detektieren der Kühlwassertemperatur, ob in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, und die TCU bestimmt, basierend auf ein Detektionssignal zum Detektieren einer Öltemperatur und einer Schlupfrate der CVT und einer Untersetzungsverhältnisvariation, ob in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird.
Ein typisches Verfahren zum Steuern des Leerlauf-Stopp-Modus weist auf, seitens der der HCU, Übertragen eines Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittssignals an die ECU, die TCU und die FATC, und seitens der TCU, Entkuppeln der Kupplung, um zu verhindern, dass Leistung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors auf das Fahrzeug übertragen wird, und seitens der ECU, Abschalten der Verbrennungsmotors, um zu verhindern, dass Leistung des Verbrennungsmotors übertragen wird.
Die Erfindung betrifft nicht ein Verfahren zum Steuern des typischen Leerlauf-Stopp-Modus, sondern ein Verfahren zum Steuern des Leerlauf-Stopp-Modus für den Fall, dass die Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs groß ist (weniger als – 2 m/s²).
Gemäß dem Stand der Technik erreicht ein Untersetzungsverhältnis der CVT, wenn die Verzögerung groß ist, d. h. weniger als –2 m/s² beträgt, ein minimales Zieluntersetzungsverhältnis nicht, so dass die TCU eine Steuerungsbetrieb zum Verhindern, dass in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, ausführt, wohingegen erfindungsgemäß, selbst wenn die Verzögerung groß ist, das CVT-Untersetzungsverhältnis ein Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, so dass leicht in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten werden kann, und somit eine Kraftstoffverbrauchsrate signifikant verbessert wird.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Leerlauf-Stopp-Modus, wenn die Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs groß ist, wird weiter unten ausführlich beschrieben.
Wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Geschwindigkeit erreicht, bei der in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten werden kann, und wenn dabei eine Verzögerung von weniger als –2 m/s² vorliegt, wird eine Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung, je nachdem, ob die Kraftstoffzufuhr eingeschaltet ist (Kraftstoffzufuhr-Ein-Zustand) oder ob die Kraftstoffzufuhr getrennt ist (Kraftstoffzufuhr-Trenn-Zustand), durchgeführt, wodurch die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht wird.
Falls der Kraftstoffzufuhr-Zustand der Kraftstoffzufahr-Ein-Zustand ist, wird eine Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung durchgeführt, so dass die TCU direkt die ECU fragt, die Verbrennungsmotordrehzahl anzuheben, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl von 1200 Umdrehungen pro Minute auf 1500 Umdrehungen pro Minute erhöht wird.
Andererseits, falls sie sich in dem Kraftstoffzufuhr-Trenn-Zustand befindet, wird die Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung derart durchgeführt, dass die TCU direkt die HCU fragt, die Verbrennungsmotordrehzahl anzuheben, und daher die HCU die MCT steuert, den Elektromotor derart anzusteuern, dass die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, so wie die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird, ein zum Wechseln eines Gangs bestehender Öldruck erhöht, so dass ein Untersetzungsverhältnis der CVT ein Zieluntersetzungsverhältnis erreichen kann, selbst wenn die Verzögerung groß ist, beispielsweise weniger als –2 m/s².
Da ein Untersetzungsverhältnis der CVT ein Zieluntersetzungsverhältnis erreichen kann, selbst wenn die Verzögerung groß ist, führt die TCU eine Steuerungsfunktion zum Verhindern, dass in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, nicht aus. Als ein Folge wird, selbst wenn die Verzögerung groß ist bzw. weniger als –2 m/s² beträgt, in den Leerlauf-Stopp-Modus des Hybridelektrofahrzeugs eingetreten und ein unnötiger Leerlauf des Verbrennungsmotors wird verhindert, wodurch die Kraftstoffverbrauchsrate verbessert wird.
Als ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden ein Verfahren zum Steuern des regenerativen Bremsmoments beschrieben, welches Verfahren zusammen mit einem Steuern bzw. Regeln des CVT-Untersetzungsverhältnisses durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß wird das regenerative Bremsmoment reduziert in Abhängigkeit von der Verzögerung durch Steuerung des Drehmoments des Elektromotors zusammen mir dem Untersetzungsverhältnis der CVT, so dass einfach in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten werden kann, selbst wenn eine Verzögerung groß ist, d. h. weniger als –2 m/s² beträgt.
In dem Fall einer normalen Verzögerung wird in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten, während der Widerstand des Verbrennungsmotors beibehalten wird, nachdem das regenerative Bremsen vollendet ist, wohingegen erfindungsgemäß im Fall einer großen Verzögerung das regenerative Bremsmoment reduziert wird, um den Leerlauf-Stopp-Modus schnell auszulösen.
Auch wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung eine mittlere Verzögerung im Bereich von –2 m/s² bis –4,5 m/s² ist, wird eine Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmoments weiter durch die HCU durchgeführt in Abhängigkeit von der Verzögerung, so dass das regenerative Bremsmoment sequentiell reduziert wird.
Die von der HCU durchgeführte Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmoments in Abhängigkeit von der Verzögerung ist eine differentielle Steuerung zum stufenweisen Reduzieren des regenerativen Bremsmoments in Abhängigkeit von einer Verzögerung im Bereich von –2 m/s² bis –4,5 m/s². Zum Beispiel wird im Falle einer Verzögerung von –2 m/s² das regenerative Bremsmoment um ungefähr 15% reduziert, und im Falle einer Verzögerung von 4,5 m/s² wird das regenerative Bremsmoment um ungefähr 85% reduziert, so dass der Leerlauf-Stopp-Modus schnell ausgelöst werden kann.
Auch wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung eine hohe Verzögerung im Bereich von –4,5 m/s² bis –5 m/s² ist, wird das regenerative Bremsmoment Null aufgrund der von der HCU durchgeführten Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmoments.
Ferner, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung weniger als –5 m/s² beträgt, was bedeutet, dass sich das Fahrzeug sich in einem Zustand einer abrupten Verzögerung befindet und daher eine sehr gefährliche Situation, beispielsweise eine Notbremsung, vorliegen kann, wird nicht in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten. Zu diesem Zweck führen die HCU und die TCU zur Sicherheit einen Steuerungsbetrieb zum Verhindern, dass in einen Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, durch.
Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß ein Verfahren geschaffen, mit dem, selbst wenn die Verzögerung des Hybridelektrofahrzeugs sehr groß ist, auf einfache Weise in den Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, indem eine Steuerungsfunktion, mit der die CVT-Untersetzung des Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittszeitpunkts das Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, und eine Steuerungsfunktion zum Reduzieren des regenerativen Bremsmoments in Abhängigkeit von der Verzögerung durchgeführt werden, womit die Kraftstoffverbrauchsrate verbessert wird.
Die vorangehenden Beschreibungen von speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung dienen zum Zwecke der Veranschaulichung und der Beschreibung. Sie sind nicht erschöpfend und nicht dazu gedacht, die Erfindung auf die offenbarten konkreten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifizierungen und Variationen möglich. Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erklären, um dadurch einen Fachmann in die Lage zu versetzen, verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung, genauso wie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon, zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der technische Geist und Rahmen der Erfindung durch die hieran angefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

201: CVT Öltemperatur
202: Untersetzungs-Verhältnis
203: begrenzende regenerative Bremskraft
204: obere und untere Grenze der regenerativen Bremskraft
205: Gesetz für regenerative Bremskraft
206: regenerative Grundbremskraft
207: regenerative Bremskraft
208: Ende
209: regeneratives Bremsen
210: Start
211: Fahrzeuggeschwindigkeit (Filterung)
212: SOC
213: TCU Fahrzeuggeschwindigkeit
214: mittlere Verzögerung
215: kontinuierlicher Lademodus
216: Skala durch Temperaturgrenze der Hauptbatterie
217: Skala des regenerativen Bremsen, durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den SOC bestimmt (Entlade-Modus)
218: Skala des regenerativen Bremsen, durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den SOC bestimmt (Lade-Modus)
219: Skala des regenerativen Bremsen, durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die mittlere Verzögerung bestimmt
220: kontinuierlicher Lademodus
221: Trennung der Kraftstoffzufuhr
222: Skala = 1
223: Skala = 1
224: HCU: Drehzahlsteuerung durch Steuerung des Elektromotors
225: ECU: Drehzahl durch Steuerung des Verbrennungsmotors
226: Ende
227: TCU: Drehzahl-Anhebe-Anfrage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2007-0070380 [0001]

Claims

Verfahren zum Steuern eines Leerlauf-Stopp-Modus in einem Hybridelektrofahrzeug, aufweisend: Durchführen einer Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung zum Erhöhen der Verbrennungsmotordrehzahl, falls eine Verzögerung kleiner ist als eine mittlere Verzögerung, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht, so dass wie die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird ein zum Wechseln des Gangs bestehender Öldruck erhöht wird, so dass das Untersetzungsverhältnis eines kontinuierlichen variablen Übertragungsgetriebes (CVT) gemäß der Verzögerung ein minimales Zieluntersetzungsverhältnis erreicht; und wenn das Untersetzungsverhältnis des CVT das minimale Zieluntersetzungsverhältnis erreicht, Eintreten in den Leerlauf-Stopp-Modus, selbst wenn die Verzögerung kleiner ist als die mittlere Verzögerung, während eine Übertragungssteuerungseinheit (TCU) eine Steuerungsfunktion zum Verhindern, dass nicht in einen Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, nicht ausführt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Durchführens der Verbrennungsmotordrehzahl-Anhebe-Steuerung zum Erhöhen der Verbrennungsmotordrehzahl aufweist: in einem Kraftstoffzufuhr-Ein-Zustand, seitens der TCU, Fragen einer elektrischen Steuerungseinheit (ECU), die Verbrennungsmotordrehzahl anzuheben, wodurch die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird; und in einem Kraftstoffzufuhr-Trenn-Zustand, seitens der TCU, Fragen einer Hybridsteuerungseinheit (HCU), die Verbrennungsmotordrehzahl anzuheben, und, seitens der HCU, Senden eines Befehlssignals an eine Elektromotorsteuerungseinheit (MCU), um einen Elektromotor anzusteuern, um dadurch die Verbrennungsmotordrehzahl erhöhen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung eine mittlere Verzögerung ist, eine Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmoments gemäß der Verzögerung mittels der HCU durchgeführt wird, so dass das regenerative Bremsmoment sequentiell reduziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung eine hohe Verzögerung ist, mittels der HCU weiter eine Steuerung der Größe des regenerativen Bremsmoments gemäß der Verzögerung durchgeführt wird, so dass das regenerative Bremsmoment Null wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Geschwindigkeit des Hybridelektrofahrzeugs eine Leerlauf-Stopp-Modus-Eintrittsgeschwindigkeit erreicht und dabei die Verzögerung eine abrupte Verzögerung ist, zur Sicherheit eine Steuerung zum Verhindern, dass in einen Leerlauf-Stopp-Modus eingetreten wird, mittels der HCU und der TCU durchgeführt wird.