DE102010053562B4

DE102010053562B4 - Verfahren zum Regeln eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102010053562B4
Application number: DE102010053562.1A
Authority: DE
Inventors: Gregory P. Matthews; Daniel G. Brennan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: CN102259644B; US8527120B2; DE102010053562A1; US20110144838A1; CN102259644A

Abstract

Verfahren zum Regeln eines Antriebsstrangs, der ein elektromechanisches Getriebe (40), eine Brennkraftmaschine (10) und eine elektrische Maschine (56, 72) umfasst, wobei die Maschine (10) ein Maschineneingabedrehmoment (T) an das Getriebe (40) liefert und die elektrische Maschine (56, 72) ein elektrisches Maschineneingabedrehmoment (T, T) an das Getriebe (40) liefert, das Getriebe (40) ein Ausgabedrehmoment (To) bereitstellt, das die Eingabedrehmomente (T, T, T) der Maschine (10) und der elektrischen Maschine (56, 72) umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass:die Maschine (10) im Wesentlichen mit einer weit geöffneten Drosselklappe betrieben wird;eine Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) überwacht wird;das Maschineneingabedrehmoment (T) durch Regeln einer Ventilüberschneidungseinstellung für einen Zylinder (14) der Maschine (10) auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) geregelt wird, wobei das Regeln der Ventilüberschneidungseinstellung für den Zylinder (14) einen Anteil von verbrannten Restgasen in dem Zylinder (14) unter Verwendung eines verlängerten Abschnitts (166) mit geringer Steigung einer Ausgangsventilschließkurve (160) und/oder eines verlängerten Abschnitts (174) mit geringer Steigung einer Einlassventilöffnungskurve (170) moduliert; unddas Eingabedrehmoment (T, T) der elektrischen Maschine (56, 72) auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung) der Maschine (10) geregelt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft das Regeln eines Drehmoments, das von einer Maschine in einer Hybridmaschine erzeugt wird, und insbesondere das Verwenden einer Nockenüberschneidung und einer Drosselklappe zum Regeln des von der Maschine erzeugten Drehmoments.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit und bilden möglicherweise nicht den Stand der Technik.
Das Betreiben einer Maschine mit einer teilweise geschlossenen Drosselklappe führt zu unerwünschten Pumpverlusten. Jedoch führt eine Maschine, die bei einer im Wesentlichen weit geöffneten Drosselklappe arbeitet, aufgrund einer erhöhten Brenngeschwindigkeit zu verringerter Kraftstoffeffizienz und erhöhten Emissionen. Die verwendete erhöhte Brenngeschwindigkeit stellt auch einen Drehmomentanstieg bereit. Es ist bekannt, die Brenngeschwindigkeit der Maschine zu regeln und die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen, indem verbrannte Restgase verwendet werden, um das unverbrannte Gasgemisch zu verdünnen. Eine Verdünnung in dem unverbrannten Gasgemisch ist vorhanden, weil die bereits verbrannten Restgase die Spitzentemperatur des verbrannten Gases verringern und die Brenngeschwindigkeit und das resultierende Maschinendrehmoment reduzieren.
Beispielsweise ist die Verwendung eines Nockphasenstellers bekannt, um eine Nockenüberschneidungsbedingung zwischen Einlass- und Auslassventilen zu modulieren, wobei die Ventilüberschneidungsbedingung den Betrag an Verdünnung im unverbrannten Gasgemisch regelt. Wenn die Ventilüberschneidungsbedingung erhöht wird, steigt auch die durch die verbrannten Restgase bereitgestellte Verdünnung an. Nockenphasensteller, die existierende Hydrauliksysteme enthalten, sind jedoch im Ansprechverhalten langsam. Die langsame Ansprechgeschwindigkeit von Nockphasenstellern mit Hydrauliksystemen erzeugt eine Zeitverzögerungsdifferenz zwischen einer Ausgabedrehmomentanforderung, die durch eine Eingabe eines Bedieners an ein Gaspedal bereitgestellt wird, und dem geregelten Eingabedrehmoment der Maschine. Bei einem Hybridgetriebe wird eine elektrische Maschine zusätzlich zu dem Eingabedrehmoment ein Motordrehmoment bereitstellen, um ein Ausgabedrehmoment zu erzeugen, um die Ausgabedrehmomentanforderung zu befriedigen. Elektrische Nockenphasensteller sind für eine transiente Regelung schnell genug, aber zu teuer.
Die Druckschrift DE 10 2007 027 053 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs, wobei eine elektrische Maschine einen verzögerten Drehmomentaufbau einer Brennkraftmaschine ausgleicht, um eine Drehmomentanforderung rechtzeitig zu erfüllen.
In der Druckschrift DE 10 2008 037 129 A1 ist eine Steuerungsstrategie für einen Übergang zwischen Verbrennungsmodi in einer Brennkraftmaschine offenbart, die eine Abgasrückführung in Zylinder der Brennkraftmaschine durch eine Ventilüberschneidungssteuerung realisiert.
Die Druckschrift DE 10 2008 046 405 A1 offenbart die Verwendung eines Drehmomentmodells bei virtuellen Maschinenzuständen, bei dem ein Hybridantrieb zur Vermeidung von Pumpverlusten mit weit geöffneter Drosselklappe betrieben wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Regeln eines Hybridantriebsstrangs bereitzustellen, bei dem Pumpverluste einer Brennkraftmaschine verringert werden und eine Zeitverzögerungsdifferenz zwischen einer Ausgabedrehmomentanforderung eines Anwenders und einem geregelten Eingabedrehmoment der Brennkraftmaschine kompensiert werden.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Antriebsstrang umfasst ein elektromechanisches Getriebe, eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine, wobei die Maschine ein Maschineneingabedrehmoment an das Getriebe bereitstellt, die elektrische Maschine ein elektrisches Maschineneingabedrehmoment an das Getriebe bereitstellt und das Getriebe ein Ausgabedrehmoment bereitstellt, das die Eingabedrehmomente der Maschine und der elektrischen Maschine umfasst. Ein Verfahren zum Regeln des Antriebsstrangs umfasst, dass die Maschine im Wesentlichen bei einer weit geöffneten Drosselklappe betrieben wird, eine Ausgabedrehmomentanforderung überwacht wird, das Maschineneingabedrehmoment geregelt wird, indem eine Ventilüberschneidungseinstellung für einen Zylinder der Maschine auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung geregelt wird, wobei das Regeln der Ventilüberschneidungseinstellung für den Zylinder einen Anteil an verbranntem Restgas in dem Zylinder unter Verwendung eines erweiterten Abschnitts mit geringer Steigung einer Auslassventilschließkurve und/oder eines erweiterten Abschnitts mit geringer Steigung einer Einlassventilöffnungskurve moduliert, und das Eingabedrehmoment der elektrischen Maschine auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung und einer Zeitverzögerungsdifferenz zwischen der Ausgabedrehmomentanforderung und dem geregelten Maschineneingabedrehmoment geregelt wird.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine Bildansicht einer Maschine mit weg gebrochenen Teilen ist, um interne Komponenten zu zeigen, welche die vorliegende Offenbarung betreffen;
2 eine schematische Zeichnung eines beispielhaften Antriebsstrangs ist, der ein verbundverzweigtes elektromechanisches Hybridgetriebe mit zwei Modi umfasst, das mit einer Maschine und ersten und zweiten elektrischen Maschinen funktional verbunden ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 ein schematisches Blockdiagramm eines verteilten Steuermodulsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 Reaktionszeiten von beispielhaften Hybridantriebsstrangkomponenten auf Veränderungen bei der Drehmomentanforderung gemäß der vorliegenden Offenbarung graphisch darstellt;
5 eine Steuersystemarchitektur zum Regeln und Verwalten des Drehmoments und des Leistungsflusses in einem Antriebsstrangsystem zeigt, welches mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen aufweist, und die in Steuermodulen in der Form von ausführbaren Algorithmen und Kalibrierungen vorhanden ist;
6 ein Diagramm von Druck und Volumen in einer Maschine mit einem Viertaktzyklus gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
7 ein Diagramm ist, das die Hubkurven oder Öffnungs- und Schließkurven für Auslass- und Einlassnocken bei einer herkömmlichen Zeitverlaufsanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
8 ein Diagramm ähnlich wie 7 ist, aber die Hubkurven einer Maschine gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, die einen Auslassnocken aufweist, der gemäß der Erfindung modifiziert wurde;
9 eine Ansicht ist, die 7 und 8 ähnelt, aber die Hubkurven einer Nockenwelle zeigt, bei der der Einlassnocken gemäß der vorliegenden Offenbarung modifiziert wurde; und
10 ein Diagramm einer Drosselklappenöffnung und einer Ventilüberschneidung als Funktion eines Pedals ist.

GENAUE BSCHREIBUNG
Mit Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen das gezeigte nur zur Veranschaulichung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und nicht zur Beschränkung derselben gedacht ist, veranschaulicht 1 eine Bildansicht einer Maschine mit weg gebrochenen Teilen, um interne Komponenten zu zeigen, welche die Erfindung betreffen. Bezugszeichen 10 bezeichnet allgemein eine Brennkraftmaschine mit einer einzigen Zylinderbank 12 mit einer Vielzahl von Zylindern 14. Die Zylinder sind durch einen Zylinderkopf 16 verschlossen, der eine Vielzahl von Einlassventilen 18 zum Einlassen von Ansaugladungen in die Zylinder und eine Vielzahl von Auslassventilen 20 zum Abführen von Abgasen aus den Zylindern aufweist. Die Einlassventile 18 werden durch Einlassnocken 22 einer Einlassnockenwelle 24 betätigt. Die Auslassventile 20 werden durch Auslassnocken 26 betätigt, die von einer Auslassnockenwelle 28 getragen werden.
Beide Nockenwellen sind im Zylinderkopf drehbar montiert und werden von der Maschinenkurbelwelle 30 durch eine Kette angetrieben, die Einlass- und Auslasskettenräder 34, 36 antreibt, die mit den Einlass- und Auslassnockenwellen 24 bzw. 28 zum Antreiben verbunden sind. Das Auslasskettenrad 36 enthält einen Nockenphasensteller 38, der betreibbar ist, um die Winkelposition einer Phase der Auslassnockenwelle über einen vorbestimmten Winkelbereich von seiner Anfangsposition für einen Normalbetrieb zu variieren.
Mit Bezug auf 2 und 3 ist ein beispielhafter elektromechanischer Hybridantriebsstrang veranschaulicht. Der beispielhafte elektromechanische Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in 2 dargestellt und umfasst ein verbundverzweigtes elektromechanisches Hybridgetriebe 40 mit zwei Modi, das mit der Maschine 10 funktional verbunden ist, und erste und zweite elektrische Maschinen (MG-A) 56 und (MG-B) 72. Die Maschine 10 und die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 erzeugen jeweils Leistung, die an das Getriebe 40 übertragen werden kann. Die von der Maschine 10 und der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 erzeugte und an das Getriebe 40 übertragene Leistung wird mithilfe von Eingabedrehmomenten, die hier als T_I, T_A bzw. T_B bezeichnet werden, und einer Drehzahl beschrieben, die hier als N_I, N_A bzw. N_B bezeichnet wird.
Die beispielhafte Maschine 10 umfasst, wie vorstehend beschrieben ist, eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, welche selektiv in mehreren Zuständen betreibbar ist, um ein Drehmoment über eine Eingangswelle 42 an das Getriebe 40 zu übertragen und kann entweder eine Funkenzündungsmaschine oder eine Kompressionszündungsmaschine sein. Die Maschine 10 umfasst die (nicht gezeigte) Kurbelwelle, die mit der Eingangswelle 42 des Getriebes 40 funktional gekoppelt ist. Ein Drehzahlsensor 11 überwacht die Drehzahl der Eingangswelle 42. Eine Leistungsausgabe aus der Maschine 10, die eine Drehzahl und ein Ausgabedrehmoment umfasst, kann von der Eingabedrehzahl N_Iund dem Eingabedrehmoment T_I an dem Getriebe 40 aufgrund der Anordnung von Drehmoment verbrauchenden Komponenten an der Eingabewelle 42 zwischen der Maschine 10 und dem Getriebe 40 abweichen, beispielsweise einer (nicht gezeigten) Hydraulikpumpe und/oder einer (nicht gezeigten) Drehmomentmanagementeinrichtung.
Das beispielhafte Getriebe 40 umfasst drei Planetenradsätze 44, 46 und 48 und vier selektiv in Eingriff stellbare Drehmomentübertragungseinrichtungen, d.h. Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75. Bei der Verwendung hierin bezeichnen Kupplungen eine beliebige Art von Einrichtung zur Übertragung von Drehmoment durch Reibung, welche beispielsweise Einzel- oder Verbundplattenkupplungen oder Pakete, Bandkupplungen und Bremsen umfassen. Eine hydraulische Steuerschaltung 50, die vorzugsweise von einem Getriebesteuermodul (TCM) 17 gesteuert wird, ist betreibbar, um Kupplungszustände zu steuern. Die Kupplungen C2 62 und C4 75 umfassen vorzugsweise hydraulisch angewendete Rotationsreibungskupplungen. Die Kupplungen C1 70 und C3 73 umfassen vorzugsweise hydraulisch gesteuerte stationäre Einrichtungen, die selektiv an einem Getriebegehäuse 68 mit Masse verbunden werden können. Jede der Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75 wird vorzugsweise hydraulisch angewandt, indem sie selektiv ein druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid über die Hydrauliksteuerschaltung 50 empfangen.
Die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 umfassen vorzugsweise dreiphasige AC-Maschinen, die jeweils einen (nicht gezeigten) Stator und einen (nicht gezeigten) Rotor und jeweilige Resolver bzw. Drehmelder 80 und 82 enthalten. Der Motorstator jeder Maschine ist an einem äußeren Abschnitt des Getriebegehäuses 68 mit Masse verbunden und enthält einen Statorkern mit aufgewickelten elektrischen Wicklungen, die sich davon weg erstrecken. Der Rotor für die erste elektrische Maschine 56 ist an einem Kupplungsnabenrad abgestützt, das über den zweiten Planetenradsatz 46 an einer Welle 60 funktional angebracht ist. Der Rotor für die zweite elektrische Maschine 72 ist an einer Hohlwellennabe 66 starr angebracht.
Jeder der Resolver 80 und 82 umfasst vorzugsweise eine Einrichtung mit variabler Reluktanz, die einen (nicht gezeigten) Resolverstator und einen (nicht gezeigten) Resolverrotor enthält. Die Resolver 80 und 82 sind an jeweiligen der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 geeignet positioniert und montiert. Die Statoren der Resolver 80 und 82 sind mit einem jeweiligen der Statoren der ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 funktional verbunden. Die Resolverrotoren sind mit dem Rotor für die entsprechenden ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 funktional verbunden. Jeder der Resolver 80 und 82 ist mit einem Getriebegleichrichter/Wechselrichter-Steuermodul (TPIM) 19 signaltechnisch und funktional verbunden und jeder erfasst und überwacht eine Drehposition des Resolverrotors relativ zum Resolverstator, wodurch eine Drehposition der jeweiligen ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 überwacht wird. Außerdem werden die von den Resolvern 80 und 82 ausgegebenen Signale interpretiert, um die Drehzahlen für die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72, d.h. N_A bzw. N_B bereitzustellen.
Das Getriebe 40 umfasst ein Ausgabeelement 64, z.B. eine Welle, das mit einem Endantrieb 90 für ein Fahrzeug (nicht gezeigt) funktional verbunden ist, um Ausgabeleistung beispielsweise an die Fahrzeugräder 93 zu liefern, von denen eines in 2 gezeigt ist. Die Ausgabeleistung ist durch eine Ausgabedrehzahl N_O und ein Ausgabedrehmoment To gekennzeichnet. Ein Getriebeausgabedrehzahlsensor 84 überwacht die Drehzahl und die Drehrichtung des Ausgabeelements 64. Jedes der Fahrzeugräder 93 ist vorzugsweise mit einem Sensor 94 ausgestattet, der zum Überwachen der Raddrehzahl V_SS-WHL ausgelegt ist, dessen Ausgabe von einem Steuermodul eines verteilten Steuermodulsystems überwacht wird, welches mit Bezug auf 2 beschrieben ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und absolute und relative Raddrehzahlen zur Bremssteuerung, Traktionsregelung und zum Management der Fahrzeugbeschleunigung zu ermitteln.
Die Eingabe- und Motordrehmomente von der Maschine 10 und den ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 (T_I, T_A bzw. T_B) werden als Folge einer Energieumwandlung von Kraftstoff oder eines elektrischen Potentials, das in einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (ESD) 74 gespeichert ist, erzeugt. Die ESD 74 steht über DC-Übertragungsleitungen 27 mit dem TPIM 19 in einer Hochspannungs-Gleichstrom-Kopplung. Die Übertragungsleitungen 27 enthalten einen Schützschalter 52. Wenn der Schützschalter 52 bei einem Normalbetrieb geschlossen ist, kann elektrischer Strom zwischen der ESD 74 und dem TPIM 19 fließen. Wenn der Schützschalter 52 geöffnet ist, ist ein elektrischer Stromfluss zwischen der ESD 74 und dem TPIM 19 unterbrochen. Das TPIM 19 überträgt elektrische Leistung über Übertragungsleitungen 29 an die und von der ersten elektrischen Maschine 56, und das TPIM 19 überträgt elektrische Leistung auf ähnliche Weise über Übertragungsleitungen 31 an die und von der zweiten elektrischen Maschine 72 in Ansprechen auf Drehmomentanforderungen an die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72, um die Motordrehmomente T_A und T_B zu erreichen. In Übereinstimmung damit, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird, wird elektrischer Strom an die ESD 74 und von dieser weg übertragen.
Das TPIM 19 enthält ein Paar (nicht gezeigter) Gleichrichter/Wechselrichter bzw. Inverter und jeweilige (nicht gezeigte) Steuermodule für elektrische Maschinen, die zum Empfang von Drehmomentanforderungen und zum Steuern von Gleichrichter/Wechselrichter-Zuständen daraus ausgestaltet sind, um eine Motorantriebs- oder Regenerationsfunktionalität zum Erreichen der Motordrehmomente T_A und T_B bereitzustellen. Die Gleichrichter/Wechselrichter umfassen bekannte komplementäre dreiphasige Leistungselektronikeinrichtungen und jeder enthält eine Vielzahl (nicht gezeigter) Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode zum Umwandeln von DC-Leistung von der ESD 74 in AC-Leistung durch ein Schalten bei hohen Frequenzen, um die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 jeweils mit Leistung zu versorgen. Die Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode bilden ein Schaltnetzteil, das zum Empfang von Steuerbefehlen ausgestaltet ist. Typischerweise gibt es ein Paar Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode für jede Phase jeder der dreiphasigen elektrischen Maschinen. Zustände der Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode werden gesteuert, um die Funktionalität der Erzeugung mechanischer Leistung oder der Regeneration elektrischer Leistung des Motorantriebs bereitzustellen. Die dreiphasigen Gleichrichter/Wechselrichter empfangen oder liefern elektrische DC-Leistung über die DC-Übertragungsleitungen 27 und transformieren diese in eine oder aus einer dreiphasigen AC-Leistung, welche an die oder von den ersten und zweiten elektrischen Maschinen 56 und 72 über die Transferleitungen 29 bzw. 31 zum Betrieb als Motoren oder Generatoren geleitet wird.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm des verteilten Steuermodulsystems. Die hier nachstehend beschriebenen Elemente umfassen eine Untermenge einer Gesamtarchitektur zur Fahrzeugsteuerung und stellen eine koordinierte Systemsteuerung des in 2 beschriebenen beispielhaften Antriebsstrangs bereit. Das verteilte Steuermodulsystem stellt sachdienliche Informationen und Eingänge zusammen und führt Algorithmen aus, um verschiedene Stellglieder zum Erreichen von Steuerungszielen zu steuern, welche Ziele hinsichtlich der Kraftstoffersparnis, von Emissionen, der Leistung, der Fahrbarkeit und des Schutzes von Hardware einschließlich von Batterien der ESD 74 und der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 umfassen. Das verteilte Steuermodulsystem umfasst ein Maschinensteuermodul (ECM) 23, das TCM 17, ein Batteriestapelsteuermodul (BPCM) 21 und das TPIM 19. Ein Hybridsteuermodul (HCP) 5 stellt eine aufsichtsführende Steuerung und Koordination des ECM 23, des TCM 17, des BPCM 21 und des TPIM 19 bereit. Eine Anwenderschnittstelle (UI) 13 ist mit einer Vielzahl von Einrichtungen funktional verbunden, durch welche ein Fahrzeugbediener den Betrieb des elektromechanischen Hybridantriebsstrangs steuert oder lenkt. Die Einrichtungen umfassen ein Gaspedal 113 (AP), aus welchem eine Bedienerdrehmomentanforderung bestimmt wird, ein Bedienerbremspedal 112 (BP), einen Getriebegangwahlhebel 114 (PRNDL) und eine (nicht gezeigte) Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Der Getriebegangwahlhebel 114 kann eine diskrete Anzahl an bedienerwählbaren Positionen aufweisen, welche die Drehrichtung des Ausgabeelements 64 umfassen, um eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu ermöglichen.
Die vorstehend erwähnten Steuermodule kommunizieren mit anderen Steuermodulen, Sensoren und Stellgliedern über einen lokalen Netzwerkbus (LAN-Bus) 54. Der LAN-Bus 54 ermöglicht eine strukturierte Kommunikation von Betriebsparameterzuständen und Stellgliedbefehlssignalen zwischen den verschiedenen Steuermodulen. Das spezielle verwendete Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Der LAN-Bus 54 und geeignete Protokolle sorgen für eine robuste Meldungsübertragung und Kopplung mehrerer Steuermodule zwischen den vorstehend erwähnten Steuermodulen und anderen Steuermodulen, die eine Funktionalität wie etwa ein Bremsenantiblockiersystem, eine Antriebsregelung und eine Fahrzeugstabilität bereitstellen. Mehrere Kommunikationsbusse können verwendet werden, um die Kommunikationsgeschwindigkeit zu verbessern und ein gewisses Maß an Signalredundanz und Signalintegrität bereitzustellen. Eine Kommunikation zwischen einzelnen Steuermodulen kann auch unter Verwendung einer direkten Kopplung bewirkt werden, z.B. eines (nicht gezeigten) seriellen Peripherieschnittstellenbusses (SPI-Bus).
Das HCP 5 stellt eine aufsichtsführende Regelung des Antriebsstrangs bereit, die zum Koordinieren des Betriebs des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und des BPCM 21 dient. Auf der Grundlage verschiedener Eingabesignale von der Anwenderschnittstelle 13 und dem Antriebsstrang einschließlich der ESD 74 erzeugt das HCP 5 verschiedene Befehle, welche umfassen: die Ausgabedrehmomentanforderung (T_O__REQ), ein befohlenes Ausgabedrehmoment (T_CMD) an den Endantrieb 90, eine Eingabedrehmomentanforderung für die Maschine 10, Kupplungsdrehmomente für die Drehmomentübertragungskupplungen C1 70, C2 62, C3 73, C4 75 des Getriebes 40; und die Drehmomentanforderungen für die erste und zweite elektrische Maschine 56 bzw. 72. Das TCM 17 ist mit der Hydrauliksteuerschaltung 50 funktional verbunden und stellt verschiedene Funktionen bereit, welche das Überwachen verschiedener Druckerfassungseinrichtungen (nicht gezeigt) und das Erzeugen und Übertragen von Steuersignalen an verschiedene Solenoide (nicht gezeigt) umfassen, wodurch Druckschalter und Steuerventile gesteuert werden, die in der Hydrauliksteuerschaltung 50 enthalten sind.
Das ECM 23 ist mit der Maschine 10 funktional verbunden und arbeitet zur Beschaffung von Daten von Sensoren und Steuerstellgliedern der Maschine 14 über eine Vielzahl von diskreten Leitungen, die zur Vereinfachung als ein zusammengefasstes bidirektionales Schnittstellenkabel 35 gezeigt sind. Das ECM 23 empfängt die Eingabedrehmomentanforderung für die Maschine von dem HCP 5. Das ECM 23 ermittelt das tatsächliche Maschineneingabedrehmoment T_I, das zu diesem Zeitpunkt an das Getriebe 40 geliefert wird, auf der Grundlage der überwachten Maschinendrehzahl und Last, welches an das HCP 5 übermittelt wird. Das ECM 23 überwacht einen Eingang vom Drehzahlsensor 11, um die Maschineneingabedrehzahl an die Eingabewelle 42 zu ermitteln, welche in die Getriebeeingabedrehzahl N_I übersetzt wird. Das ECM 23 überwacht Eingänge von Sensoren (nicht gezeigt), um Zustände anderer Maschinenbetriebsparameter zu ermitteln, welche beispielsweise einen Krümmerdruck, eine Maschinenkühlmitteltemperatur, eine Umgebungslufttemperatur und einen Umgebungsdruck umfassen. Die Maschinenlast kann beispielsweise aus dem Krümmerdruck oder alternativ aus einer Überwachung einer Bedienereingabe an das Gaspedal 113 ermittelt werden. Das ECM 23 erzeugt und übermittelt Befehlssignale zur Steuerung von Maschinenstellgliedern, welche beispielsweise Kraftstoffeinspritzventile, Zündmodule und Drosselklappensteuermodule umfassen, von denen keines gezeigt ist.
Das TCM 17 ist mit dem Getriebe 40 funktional verbunden und überwacht Eingänge von Sensoren (nicht gezeigt), um Zustände von Getriebebetriebsparametern zu ermitteln. Das TCM 17 erzeugt und übermittelt Befehlssignale zur Steuerung des Getriebes 40, was ein Steuern der Hydrauliksteuerschaltung 50 umfasst. Eingänge vom TCM 17 an das HCP 5 umfassen geschätzte Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen, d.h. C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75, und die Ausgabedrehzahl No des Ausgabeelements 64. Es können auch andere Stellglieder und Sensoren verwendet werden, um zusätzliche Informationen vom TCM 17 an das HCP 5 zu Steuerzwecken bereitzustellen. Das TCM 17 überwacht Eingänge von Druckschaltern (nicht gezeigt) und betätigt selektiv Drucksteuersolenoide (nicht gezeigt) und Schaltsolenoide (nicht gezeigt) der Hydrauliksteuerschaltung 50, um die verschiedenen Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75 selektiv zu betätigen, um verschiedene Getriebebetriebsbereichszustände zu erreichen, wie hier nachstehend beschrieben wird.
Das BPCM 21 ist mit Sensoren (nicht gezeigt) signaltechnisch verbunden, um die ESD 74 zu überwachen, was Zustände von elektrischen Strom- und Spannungsparametern umfasst, um Informationen, die Parameterzustände der Batterien der ESD 74 anzeigen, an das HCP 5 zu liefern. Die Parameterzustände der Batterien umfassen vorzugsweise einen Batterieladezustand, eine Batteriespannung, eine Batterietemperatur und eine verfügbare Batterieleistung, die als ein Bereich von P_{BAT_MIN} bis P_{BAT_MAX} bezeichnet wird.
Die Steuermodule können eine beliebige geeignete Gestalt annehmen, einschließlich verschiedener Kombinationen aus anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC), elektronischen Schaltungen, zentralen Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise Mikroprozessoren) und zugehörigem Arbeitsspeicher und Massenspeicher (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Festplatten, usw.), welche ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, kombinatorischer Logikschaltungen, Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Einrichtungen, geeigneter Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderer geeigneter Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Ein Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, welche residente Softwareprogrammanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die im Arbeitsspeicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Die Algorithmen werden etwa von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgeführt und sind betreibbar, um Eingänge von Erfassungseinrichtungen und anderen Netzwerksteuermodulen zu überwachen und um Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebs von Stellgliedern auszuführen.
Jedes der Steuermodule ECM 23, TCM 17, TPIM 19 und BPCM 21 ist vorzugsweise ein universaler Digitalrechner, der einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, Speichermedien, die Festwertspeicher (ROM), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), elektrisch programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) umfassen, einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital- und Digital/Analog-Schaltungen (A/D- und D/A-Schaltungen) und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und Einrichtungen (E/A) und geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen umfasst. Jedes der Steuermodule weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in einem der Speichermedien gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Rechners bereitzustellen. Die Informationsübertragung zwischen den Steuermodulen wird vorzugsweise unter Verwendung des LAN-Busses 54 und von SPI-Bussen bewerkstelligt. Die Steueralgorithmen werden während voreingestellter Schleifenzyklen derart ausgeführt, dass jeder Algorithmus zumindest einmal in jedem Schleifenzyklus ausgeführt wird. Die in den nichtflüchtigen Speichereinrichtungen gespeicherten Algorithmen werden von einer der zentralen Verarbeitungseinheiten ausgeführt, um Eingänge von den Erfassungseinrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen zur Steuerung des Betriebs der Stellglieder unter Verwendung voreingestellter Kalibrierungen auszuführen. Schleifenzyklen werden in regelmäßigen Intervallen ausgeführt, z.B. alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während eines fortlaufenden Betriebs des Antriebsstrangs. Alternativ können Algorithmen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Bedienereingabe über das Gaspedal 113 und das Bremspedal 112, die über die Anwenderschnittstelle 13 aufgenommen wird, ermitteln das HCP 5 und eines oder mehrere der anderen Steuermodule das befohlene Ausgabedrehmoment T_CMD, das die Ausgabedrehmomentanforderung T_{O_REQ} erfüllen soll, welches am Ausgabeelement 64 ausgeführt und an den Endantrieb 90 übertragen werden soll. Eine endgültige Fahrzeugbeschleunigung wird von anderen Faktoren beeinflusst, die beispielsweise die Straßenlast, die Straßenneigung und die Fahrzeugmasse umfassen. Der Betriebsbereichszustand für das Getriebe 40 wird auf der Grundlage einer Vielfalt von Betriebskennlinien des Antriebsstrangs ermittelt. Dies umfasst die Bedienerdrehmomentanforderung, die durch das Gaspedal 113 und das Bremspedal 112 an die Anwenderschnittstelle 13 übermittelt wird, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Betriebsbereichszustand kann auf einer Antriebsstrangdrehmomentanforderung gründen, die von einem Befehl zum Betreiben der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 in einem Modus zur Erzeugung elektrischer Energie oder in einem Modus zur Drehmomenterzeugung verursacht wird. Der Betriebsbereichszustand kann durch einen Optimierungsalgorithmus oder eine Optimierungsroutine ermittelt werden, der bzw. die beispielsweise in einem Hybridstrategie-Steuermodul des HCP 5 eingeleitet wird, welche(r) einen optimalen Systemwirkungsgrad auf der Grundlage einer Bedieneranforderung nach Leistung, des Batterieladezustands, und von Energiewirkungsgraden der Maschine 10 und der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 ermittelt. Das Steuersystem verwaltet Drehmomenteingaben von der Maschine 14 und der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 auf der Grundlage eines Ergebnisses der ausgeführten Optimierungsroutine, und dadurch werden Systemwirkungsgrade optimiert, um die Kraftstoffersparnis und die Batterieaufladung zu verwalten. Außerdem kann ein Betrieb auf der Grundlage einer Störung in einer Komponente oder einem System ermittelt werden. Das HCP 5 überwacht die Drehmoment erzeugenden Einrichtungen und ermittelt die aus dem Getriebe 40 benötigte Leistungsausgabe, um das gewünschte Ausgabedrehmoment zu erreichen, um die Bedienerdrehmomentanforderung zu erfüllen. Wie aus der vorstehenden Beschreibung festzustellen ist, sind die ESD 74 und die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 für einen Leistungsfluss dazwischen elektrisch funktional gekoppelt. Außerdem sind die Maschine 10, die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 und das elektromechanische Getriebe 40 mechanisch funktional gekoppelt, um Leistung zur Erzeugung eines Leistungsflusses an das Ausgabeelement 64 dazwischen zu übertragen.
Wie vorstehend erörtert wurde, ist das Verwalten des Ausgabedrehmoments zur Aufrechterhaltung der Fahrbarkeit eine Priorität beim Regeln eines Hybridantriebsstrangs. Jede Änderung beim Drehmoment in Ansprechen auf eine Veränderung bei der Ausgabedrehmomentanforderung, die durch das Getriebe aufgebracht wird, führt zu einer Veränderung des auf den Endantrieb aufgebrachten Ausgabedrehmoments, was zu einer Veränderung bei der Antriebskraft auf das Fahrzeug und einer Veränderung der Fahrzeugbeschleunigung führt. Die Veränderung bei der Drehmomentanforderung kann von einer Bedienereingabe, etwa einer Pedalposition, die mit einer Ausgabedrehmomentanforderung in Beziehung steht, Veränderungen bei einer Automatikregelung im Fahrzeug, etwa einer Geschwindigkeitsregelung oder einer anderen Steuerstrategie, oder von Maschinenveränderungen in Ansprechen auf Umgebungsbedingungen, etwa wenn ein Fahrzeug eine ansteigende oder abfallende Steigung erfährt, stammen. Durch ein Regeln von Veränderungen bei verschiedenen Eingabedrehmomenten, die auf ein Getriebe in einem Hybridantriebsstrang aufgebracht werden, können abrupte Veränderungen bei der Fahrzeugbeschleunigung gesteuert und minimiert werden, um negative Auswirkungen auf die Fahrbarkeit zu verringern.
Wie der Fachmann weiß, umfasst jedes Steuersystem eine Reaktionszeit oder Ansprechverzögerung. Veränderungen bei einem Arbeitspunkt des Antriebsstrangs, der die Drehzahlen und Drehmomente der verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs umfasst, die zum Erreichen des gewünschten Fahrzeugbetriebs benötigt werden, werden durch Veränderungen bei Steuersignalen getrieben. Diese Steuersignalveränderungen wirken auf die verschiedenen Komponenten am Antriebsstrang und erzeugen in jeder von diesen Reaktionen gemäß ihren jeweiligen Reaktionszeiten. Auf einen Hybridantriebsstrang angewandt erzeugt jede Veränderung bei Steuersignalen, die beispielsweise eine neue Drehmomentanforderung anzeigt, welche von einer Veränderung bei der Ausgabedrehmomentanforderung getrieben ist oder benötigt wird, um ein Getriebeschalten auszuführen, Reaktionen in jeder betroffenen Drehmoment erzeugenden Einrichtung, um die angeforderten Veränderungen an jeweiligen Eingabedrehmomenten auszuführen. Veränderungen bei dem von der Maschine 10 gelieferten Eingabedrehmoment werden durch eine Maschinendrehmomentanforderung gesteuert, welche das von der Maschine 10 erzeugte Drehmoment beispielsweise wie durch das ECM 23 gesteuert einstellt. Die Reaktionszeit in der Maschine 10 auf Änderungen bei der Drehmomentanforderung an die Maschine 10 wird durch eine Anzahl von in der Technik gut bekannten Faktoren beeinflusst, und die Besonderheiten einer Veränderung im Maschinenbetrieb hängen stark von den Besonderheiten der Maschine ab, die verwendet wird, und von dem oder den Verbrennungsmodi, die verändert werden. In vielen Fällen wird die Reaktionszeit der Maschine 10 auf Veränderungen bei der Drehmomentanforderung die längste Reaktionszeit der Komponenten an dem Hybridantriebssystem sein. Die Reaktionszeit in einer elektrischen Maschine auf Veränderungen bei den Drehmomentanforderungen umfassen die Zeit zum Aktivieren beliebiger notwendiger Schalter, Relais oder anderer Bedienelemente und die Zeit zum Einschalten oder Ausschalten der elektrischen Maschine mit der Veränderung bei der angelegten elektrischen Leistung.
4 stellt Reaktionszeiten beispielhafter Hybridantriebsstrangkomponenten auf Veränderungen bei der Drehmomentanforderung gemäß der vorliegenden Offenbarung graphisch dar. Komponenten eines beispielhaften Hybridantriebsstrangsystems, die die Maschine T_I und die erste und zweite elektrische Maschine T_A und T_B umfassen, sind beispielhaft dargestellt. Drehmomentanforderungen und resultierende Veränderungen bei Eingabe- und Motordrehmomenten, die von jeder Drehmoment erzeugenden Einrichtung erzeugt werden, sind veranschaulicht. Wie vorstehend beschrieben zeigen die Daten, dass die elektrischen Maschinen T_A und T_B auf Veränderungen bei Drehmomentanforderungen schnell reagieren, wohingegen die Maschine T_I Veränderungen bei Drehmomentanforderungen langsamer folgt.
5 zeigt eine Steuersystemarchitektur zum Steuern und Verwalten von Drehmoment und Leistungsfluss in einem Antriebsstrangsystem mit mehreren Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, die hier nachstehend mit Bezug auf das in 2 und 3 gezeigte Hybridantriebsstrangsystem beschrieben wird und in den vorstehend erwähnten Steuermodulen in der Gestalt von ausführbaren Algorithmen und Kalibrierungen vorhanden ist. Die Steuersystemarchitektur kann auf jedes Antriebsstrangsystem angewendet werden, das mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen aufweist, einschließlich beispielsweise eines Hybridantriebsstrangsystems mit einer einzigen elektrischen Maschine, eines Hybridantriebsstrangsystems mit mehreren elektrischen Maschinen und nicht hybrider Antriebsstrangsysteme.
Die Steuersystemarchitektur von 5 stellt einen Fluss relevanter Signale durch die Steuermodule dar. Im Betrieb werden Eingaben des Bedieners an das Gaspedal 113 und das Bremspedal 112 überwacht, um T_{O_REQ} zu ermitteln. Der Betrieb der Maschine 10 und des Getriebes 40 werden überwacht, um die Eingabedrehzahl (N_I) und die Ausgabedrehzahl (No) zu ermitteln. Ein Steuerschema zur strategischen Optimierung (Strategiesteuerung) 310 ermittelt eine bevorzugte Eingabedrehzahl (N_{I_DES}) und einen bevorzugten Maschinenzustand und Getriebebetriebsbereichszustand (Gewünschter Hybridbereichszustand) auf der Grundlage der Ausgabedrehzahl und der Bedienerdrehmomentanforderung und optimiert auf der Grundlage anderer Betriebsparameter des Hybridantriebsstrangs, welche Batterieleistungsgrenzen und Reaktionsgrenzen der Maschine 10, des Getriebes 40 und der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 umfassen. Das Steuerschema 310 zur strategischen Optimierung wird vorzugsweise von dem HCP 5 bei jedem 100 ms-Schleifenzyklus und jedem 25 ms-Schleifenzyklus ausgeführt.
Die Ausgänge des Steuerschemas 310 zur strategischen Optimierung werden in einem Steuerschema zur Schaltausführung und zum Maschinen-Start/Stopp (Schaltausführung und Maschinen-Start/Stopp) 320 verwendet, um Veränderungen beim Getriebebetrieb zu befehlen (Getriebebefehle), welche das Verändern des Betriebsbereichszustands umfassen. Dies umfasst das Befehlen des Ausführens einer Veränderung des Betriebsbereichszustands, wenn sich der bevorzugte Betriebsbereichszustand vom gegenwärtigen Betriebsbereichszustand unterscheidet, indem Veränderungen bei der Anwendung einer oder mehrerer der Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75 befohlen werden, und anderer Getriebebefehle. Der gegenwärtige Betriebsbereichszustand (tatsächlicher Hybridbereichszustand) und ein Eingabedrehzahlprofil (N_{I_PROF}) können ermittelt werden. Das Eingabedrehzahlprofil ist ein Schätzwert einer bevorstehenden Eingabedrehzahl und umfasst vorzugsweise einen skalaren Parameterwert, der eine Zieleingabedrehzahl für den nachfolgenden Schleifenzyklus ist. Die Maschinenbetriebsbefehle und die Bedienerdrehmomentanforderung beruhen auf dem Eingabedrehzahlprofil während eines Übergangs beim Betriebsbereichszustand des Getriebes.
Ein taktisches Steuerschema (taktische Steuerung und Betrieb) 330 wird während eines der Regelschleifenzyklen wiederholt ausgeführt, um Maschinenbefehle (Maschinenbefehle) zum Betreiben der Maschine zu ermitteln, welche ein bevorzugtes Eingabedrehmoment von der Maschine 10 an das Getriebe 40 auf der Grundlage der Ausgabedrehzahl, der Eingabedrehzahl und der Bedienerdrehmomentanforderung und den gegenwärtigen Betriebsbereichszustand für das Getriebe 40 umfassen. Die Maschinenbefehle umfassen auch Maschinenzustände, welche entweder einen Zustand mit allen Zylindern im Betrieb oder einen Betriebszustand mit Zylinderabschaltung, bei dem ein Teil der Maschinenzylinder deaktiviert und nicht mit Kraftstoff versorgt wird, und Maschinenzustände umfassen, die entweder einen Zustand mit Kraftstoffzufuhr oder einen Kraftstoffabsperrzustand umfassen.
Ein Kupplungsdrehmoment (T_CL) für jede Kupplung wird in dem TCM 17 geschätzt, einschließlich der gegenwärtig angewendeten Kupplungen und der nicht angewendeten Kupplungen, und ein gegenwärtiges Maschineneingabedrehmoment (T_I), das mit dem Eingabeelement 42 reagiert, wird im ECM 23 ermittelt. Ein Motordrehmoment-Regelschema (Ausgabe- und Motordrehmomentermittlung) 340 wird ausgeführt, um das bevorzugte Ausgabedrehmoment aus dem Antriebsstrang (T_{O_CMD}) zu ermitteln, was bei dieser Ausführungsform Motordrehmomentbefehle (T_A, T_B) zum Steuern der ersten und zweiten elektrischen Maschine 56 und 72 umfasst. Das bevorzugte Ausgabedrehmoment beruht auf den geschätzten Kupplungsdrehmomenten für jede Kupplung, dem gegenwärtigen Eingabedrehmoment von der Maschine 10, dem gegenwärtigen Betriebsbereichszustand, der Eingabedrehzahl, der Bedienerdrehmomentanforderung und dem Eingabedrehzahlprofil. Die erste und zweite elektrische Maschine 56 und 72 werden durch das TPIM 19 so gesteuert, dass die bevorzugten Motordrehmomentbefehle auf der Grundlage des bevorzugten Ausgabedrehmoments erfüllt werden. Das Motordrehmoment-Steuerschema 340 umfasst einen algorithmischen Code, der während der Schleifenzyklen mit 6,25 ms und 12,5 ms regelmäßig ausgeführt wird, um die bevorzugten Motordrehmomentbefehle zu ermitteln.
Mit Bezug nun auf 6 ist ein Diagramm einer Pumpschleife als Funktion von Druck und Volumen in einer Maschine mit Viertaktzyklus dargestellt. Eine Fläche A plus eine Fläche B ist der Arbeitstransfer zwischen dem Kolben und den Zylindergasen während der Ansaug- und Auslass-Takte und wird in der Technik üblicherweise als Pumparbeit bezeichnet. Der Pumparbeitstransfer wird an die Zylindergase stattfinden, wenn der Druck während des Ansaugtakts kleiner als der Druck während des Auslasstakts ist. Im Gegensatz dazu wird der Pumparbeitstransfer von den Zylindergasen an den Kolben stattfinden, wenn der Druck beim Auslasstakt niedriger als der Ansaugdruck ist. Eine teilweise geschlossene Drosselklappe führt zu einer Abnahme der Pumparbeit, die in der Technik als ein Pumpverlust bezeichnet wird. Daher ist es wünschenswert, die Drosselklappe bei oder nahe bei der weit geöffneten Position anzuordnen, um Pumpverluste zu minimieren, wodurch der Ansaugdruck erhöht wird. Wie nachstehend in weiterem Detail erörtert wird, wird es sich ergeben, dass das Betreiben einer Maschine bei oder nahe bei einer weit geöffneten Drosselklappe zu einer erhöhten Kraftstoffersparnis und verringerten NOx-Emissionen führt, wenn die Brenngeschwindigkeit durch eine Nockenüberschneidungsbedingung geregelt wird.
Die gegenwärtig beschriebene Ausführungsform verwendet verbrannte Restgase und eine Abgasrückführung (AGR) zur Steuerung der Brenngeschwindigkeit und der NOx-Emissionen einer SI-Maschine, wobei ein Teil der Abgase durch ein Steuerventil vom Abgas an das Maschinenansaugsystem zurückgeführt wird. AGR wirkt wie eine zusätzliche Verdünnung im unverbrannten Gasgemisch, weil die AGR in einem vorherigen Zyklus bereits verbrannt wurde, wodurch die Spitzentemperaturen des verbrannten Gases und NOx-Ausbildungsgeschwindigkeiten verringert werden. Diese verbrannten Gase bestehen sowohl aus Restgasen aus dem vorherigen Zyklus als auch aus Abgas, das an den Einlass zurückgeführt wurde. Der Restgasanteil wird durch die Last und die Ventilzeitsteuerung beeinflusst, speziell durch das Ausmaß der Überschneidung von Einlass- und Auslassventilen. Da die verbrannten Restgase und die AGR das unverbrannte Gemisch verdünnen, variiert die nach der Verbrennung erreichte Absoluttemperatur umgekehrt proportional mit dem Massenanteil an verbranntem Gas. Somit verringert ein Erhöhen des Anteils an verbranntem Gas die Brenngeschwindigkeit und die Bildung von NOx-Emissionen.
Mit Bezug auf 7 umfasst ein beispielhaftes Nockenhubdiagramm einer Maschine eine Auslassventilhub-Nennkurve 140 mit einer Auslassventil-Nennöffnungskurve 142 und einer Auslassventil-Nennschließkurve 144 an einander gegenüberliegenden Seiten eines Spitzenhubs, und eine Einlassventilhub-Nennkurve 146 auf ähnliche Weise mit einer Einlassventil-Nennöffnungskurve 148 und einer Einlassventil-Nennschließkurve 150 an einander gegenüberliegenden Seiten einer Spitze. Der Fachmann erkennt, dass die Ventilhub-Nennkurven 140, 146 mit Abschnitten 152 bzw. 154 mit relativ geringer Beschleunigungs- und Verzögerungssteigung beginnen und enden, welche in oder aus Öffnungs- und Schließabschnitten mit relativ hoher Steigung für ein schnelles Öffnen und Schließen der Ventile übergehen. Der Fachmann erkennt, dass Ventilhubkurven durch Nockenprofile implementiert werden können. Alternativ können Ventilhubkurven durch vollständig flexible Ventilbetätigungsmechanismen implementiert werden, wie etwa elektrisch und hydraulisch betätigte Ventile.
Die „Überschneidungsfläche“ bezeichnet, so wie sie hier verwendet wird, die Gesamtfläche des sich überschneidenden Ventilhubs über den Kurbelwinkel der an einem Ventilzeitsteuerungsdiagramm angezeigten Überschneidungsperiode, wie es beispielsweise in 7 - 9 der Zeichnungen gezeigt ist. Die Überschneidungsfläche kann daher in mm-Grad ausgedrückt werden, womit eine Gesamtfläche auf den Graphen beschrieben wird. Eine „Überschneidungsmittellinie“ zeigt einen gewählten Zeitpunkt an, wenn beide Ventile einen gleichen Betrag geöffnet sind. Wie vorstehend erörtert wurde, erhöht die Überschneidungsfläche die Gasmenge des verbrannten Restgases, das durch die Maschine zurückgeführt wird, wobei das verbrannte Restgas für das unverbrannte Gasgemisch als Verdünnung wirkt. Man wird feststellen, dass das Erhöhen der Ventilüberschneidung zu einem Erhöhen der Verdünnung führt.
Bei einer festen Nennzeitsteuerung von Einlass- und Auslassnocken für einen in 7 dargestellten Maschinengesamtbetrieb überschneidet der Verzögerungsabschnitt 154 der Auslassventilhub-Nennkurve 140 den Beschleunigungsabschnitt 152 der Einlassventilhub-Nennkurve 146 für etwa 50° der Maschinenkurbelwinkeldrehung. Bei der Überschneidungsmittellinie sind beide Ventile etwa 0,3 Millimeter geöffnet. Dies führt zu einer relativ kleinen Ventilüberschneidungsfläche. Die beispielhafte Überschneidungsfläche 156 ist auch in 7 dargestellt, welche eine erhöhte Überschneidung auf der Grundlage einer spätverstellten Abgasventilzeitsteuerung und einer frühverstellten Einlassventilzeitsteuerung zeigt.
Der in 1 gezeigte Nockenphasensteller 38 der Maschine 10 ermöglicht beispielsweise, dass der Phasenwinkel der Auslassnocken 26 um bis zu 80° verzögert bzw. spät verstellt wird. Es ist zu sehen, dass ein Erhöhen der Überschneidung bei den Kurbelwinkelgraden die Überschneidungsfläche für AGR schnell erhöhen wird, da die Schnittmenge der Ventilkurven aufgrund der hohen Steigungen der sich schneidenden Auslassventil-Nennschließkurve 144 und Einlassventil-Nennöffnungskurve 148 schnell ansteigt. Bei einer maximalen Spätverstellung von 80° würde die Ventilüberschneidungsfläche mit einer Anstiegsgeschwindigkeit auf beispielsweise das Zehnfache der anfänglichen Überschneidungsfläche ansteigen. Ein Vergleich der zwei in 7 dargestellten Überschneidungsflächen zeigt, dass eine relativ kleine Verstellung bei den Ventilzeitsteuerungen eine große prozentuale Zunahme bei der Überschneidungsfläche schafft.
Die Folge ist, dass eine beliebige sogar minimale Spätverstellung des Auslassnockenphasenwinkels zu einer schnellen Zunahme bei der AGR führt, was es schwierig gestaltet, die AGR mit einem vernünftigen Genauigkeitsgrad zu steuern und sich an Variationen zwischen Maschinen anzupassen, ohne bei einigen Maschinen den Punkt zu erreichen, aus dem eine Instabilität resultiert. Folglich ist eine Kalibrierung von Steuerelementen, welche die Phasenwinkelveränderung betreffen, vorzugsweise konservativ, um eine Verbrennungsinstabilität zu vermeiden. Diese Kalibrierungssteuerstrategie führt zu langsamen Reaktionszeiten und zur Unfähigkeit, so viel AGR-Strömung bereitzustellen, wie es bei vielen Maschinenbedingungen gewünscht sein könnte.
Mit Bezug nun auf 8 der Zeichnungen stellt Bezugszeichen 158 ein modifiziertes Paar von Ventilhubkurven gemäß der Offenbarung dar, um die vorstehend angegebenen Steuerprobleme zu verringern. In 8 ist die Einlassventilhubkurve 146 nominal wie in 7. Eine modifizierte Auslassventilhubkurve 160 jedoch weist eine Auslassventil-Schließkurve 164 auf, die um einen vorbestimmten Kurbelwinkel vorverstellt ist, z.B. um etwa 50° relativ zu der Auslassventil-Nennschließkurve 144 vorverstellt. Von einem Ventilhub von etwa 1 Millimeter aus pegelt sich die Auslassventil-Schließkurve 164 in einen verlängerten Hubabschnitt 166 mit geringer Steigung ein, der eine horizontale oder eine geringe Abwärtssteigung für eine vorbestimmte Phasenwinkeldauer von beispielsweise etwa 75° bis 100° aufweist, nach der der Hub der Auslassventilschließkurve auf Null abnimmt. Der Hub von etwa 1 Millimeter des verlängerten Hubabschnitts 166 mit geringer Steigung ist rein beispielhaft und andere Hübe werden in Betracht gezogen. Wegen der horizontalen oder leichten Abwärtssteigung des verlängerten Hubabschnitts 166 mit geringer Steigung sind die Veränderungen an der Ventilüberschneidungsfläche, die durch eine Phasenwinkelverstellung einer Auslassnocke mit einem Profil, das eine derartige Kurve implementiert, erzielt werden, mit Bezug auf die Phasenwinkelverstellungen relativ linear. Alternativ kann eine Überschneidung durch eine Phasenwinkelverstellung des Einlassnockens bewirkt werden. Die Verwendung eines derartigen verlängerten Hubabschnitts 166 mit geringer Steigung ermöglicht eine vorhersagbar steuerbare Ventilüberschneidungsfläche und einen resultierenden Anteil an verbrannten Restgasen im nächsten Verbrennungszyklus.
Folglich wird die Veränderung bei der AGR-Strömung mit der Variation der Nockenphasenstellung eine im Wesentlichen lineare Funktion der Veränderung des Phasenwinkels im Gegensatz zu der im Wesentlichen exponentiellen Funktion, die aus den Nennhubkurven von 7 resultiert. Auf diese Weise wird die Steuerung der AGR-Strömung leichter angepasst, da plötzliche Veränderungen bei der AGR-Strömung im Wesentlichen beseitigt werden und eine im Allgemeinen lineare Funktion bereitgestellt wird.
Mit Bezug nun auf 9 der Zeichnungen stellt Bezugszeichen 168 ein modifiziertes Paar von Ventilhubkurven gemäß der Offenbarung dar, um die vorstehend angegebenen Steuerprobleme zu verringern. In 9 ist die Auslassventilhubkurve 140 nominal wie in 7. Eine modifizierte Einlassventilhubkurve 170 weist jedoch eine Einlassventil-Öffnungskurve 172 auf, die um einen vorbestimmten Kurbelwinkel spät verstellt ist, z.B. relativ zu der Einlassventil-Nennöffnungskurve 148 um etwa 50° spät verstellt. Von einem Ventilhub von etwa 1 Millimeter aus pegelt sich die Einlassventil-Öffnungskurve 172 auf einen verlängerten Hubabschnitt 174 mit geringer Steigung ein, der eine horizontale oder eine geringe Aufwärtssteigung für eine vorbestimmte Phasenwinkeldauer von beispielsweise etwa 75° bis 100° aufweist, wonach die Öffnungskurve in den Öffnungsabschnitt der Einlassventil-Öffnungskurve 172 mit relativ hoher Steigung übergeht. Der Hub von etwa 1 Millimeter des verlängerten Hubabschnitts 174 mit geringer Steigung ist rein beispielhaft und andere Hübe werden in Betracht gezogen. Wegen der horizontalen oder leichten Aufwärtssteigung des verlängerten Hubabschnitts 174 mit geringer Steigung sind die Veränderungen der Ventilüberschneidungsfläche, die durch eine Phasenwinkelverstellung eines Einlassnockens mit einem Profil, das eine derartige Kurve implementiert, erzielt werden, mit Bezug auf die Phasenwinkelverstellungen relativ linear. Alternativ kann eine Überschneidung durch eine Phasenwinkelverstellung des Auslassnockens erzielt werden. Die Verwendung eines derartigen verlängerten Hubabschnitts 174 mit geringer Steigung ermöglicht eine vorhersagbare steuerbare Ventilüberschneidungsfläche und einen resultierenden Anteil an verbrannten Restgasen im nächsten Verbrennungszyklus.
Zusätzlich können ähnliche Ergebnisse erreicht werden, wenn sowohl die Auslass- als auch die Einlassnocken Profile aufweisen, die verlängerte Hubabschnitte mit geringer Steigung wie hier einzeln vorstehend beschrieben implementieren. Die Phase des Einlassnockens und/oder des Auslassnockens könnte dann verstellt werden, um die gewünschte Überschneidung linear mit Bezug auf die Phasenwinkelverstellungen zu erreichen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Ventilüberschneidung verwendet werden, um einen Teil der Abgase zurückzuhalten, die normalerweise aus dem Zylinder ausgestoßen würden, wobei diese Gase als eine Verdünnung im nachfolgenden Verbrennungszyklus wirken. Durch eine Erhöhung des Vorhandenseins einer Verdünnung in der Brennkammer wird das resultierende zur Verbrennung verfügbare Volumen der Luft-Kraftstoff-Ladung in der Brennkammer verringert. Diese Verbrennung einer reduzierten Luft-Kraftstoff-Ladung führt zu einer verringerten Ausgabe von Arbeit aus dem Zylinder oder einem verringerten Maschineneingabedrehmoment T_I, das für das Getriebe verfügbar ist.
In Übereinstimmung mit den gegenwärtig beschriebenen Ausführungsformen stellt 10 ein Verfahren zur Verwendung einer im Wesentlichen weit geöffneten Drosselklappe dar, wodurch Pumpverluste im Zylinder verringert werden, während das Eingabedrehmoment geregelt wird, indem der Anteil an verbrannten Restgasen im Zylinder moduliert wird. Das Diagramm stellt eine Drosselklappenöffnung (% Drosselklappe geöffnet) und eine Ventilüberschneidung (Ventilüberschneidung) als eine Funktion eines gedrückten Gaspedals (% Pedal gedrückt (T_{O_REQ})) dar. Wie vorstehend beschrieben, kann das Gaspedal überwacht werden, um eine Ausgabedrehmomentanforderung T_{O_REQ} zu ermitteln. Wie durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, welche ein herkömmliches Drosselklappenverfahren darstellt, öffnet sich die Drosselklappe mit einer Rate, die im Wesentlichen proportional zu T_{O_REQ} ist, wenn die Ausgabedrehmomentanforderung zunimmt. Bei dem herkömmlichen Drosselklappenverfahren wird die Maschine erst mit einer im Wesentlichen weit geöffneten Drosselklappe betrieben, wenn die Bedienereingabe an das Gaspedal im Wesentlichen 100 % erreicht. Wie vorstehend beschrieben wurde, treten ungewünschte Pumpverluste auf, wenn eine Drosselklappe teilweise geschlossen ist. Pumpverluste führen zu einer verringerten Pumparbeitsübertragung, wobei der Druck während des Ansaugtakts kleiner als der Druck während des Auslasstakts ist. Es ist festzustellen, dass eine teilweise geschlossene Drosselklappe zusätzlich eine Instabilität bei der Brenngeschwindigkeit der verdünnten unverbrannten Gasmischung erzeugt. Diese Instabilität resultiert aus dem Anteil der verbrannten Restgase, der mit Ansaugluft bei variierenden Drücken im Ansaugkrümmer interagiert, welche aus den Pumpverlusten resultieren. Um jedoch T_I in Übereinstimmung mit T_{O_REQ} aufrechtzuerhalten, muss die Drosselklappe teilweise geschlossen sein, um die Luft-Kraftstoff-Ladung in der Brennkammer gemäß der gewünschten Verbrennungsausgabe zu steuern.
10 stellt zusätzlich ein vorgeschlagenes Drosselklappenverfahren gemäß der Offenbarung dar, bei dem der Anteil der verbrannten Restgase moduliert wird, um T_I in Übereinstimmung mit T_{O_REQ} zu steuern. Gemäß dem vorgeschlagenen Drosselklappenverfahren steigt die Drosselklappenposition, wenn T_{O_REQ} von Null aus erhöht wird, rapide an und erreicht schnell eine weit offene Position. Beim beispielhaften Betrieb kann man sagen, dass sich die Drosselklappe bei einer im Wesentlichen weit geöffneten Drosselklappe befindet, wenn die Ausgabedrehmomentanforderung eine minimale Ausgabedrehmomentanforderung überschreitet. 10 zeigt, dass eine weit geöffnete Drosselklappe etwa bei einer Pedalposition von 20 % erreicht wird. Als Folge werden Pumpverluste im Zylinder im Vergleich zu einem Betrieb mit dem herkömmlichen Drosselklappenverfahren wesentlich verringert. Bei dem vorgeschlagenen Drosselklappenverfahren ist die Ventilüberschneidung oder Verdünnung aufgrund des Anteils verbrannter Restgase dargestellt. Wie vorstehend beschrieben wurde, verdünnt der Anteil verbrannter Restgase in der Brennkammer die Luft-Kraftstoff-Ladung und verringert das resultierende T_I von der Maschine. Das vorgeschlagene Drosselklappenverfahren wird in Kombination mit der Ventilüberschneidung verwendet, um die Differenz zwischen dem Drosselklappenprofil in dem herkömmlichen Drosselklappenverfahren und dem Drosselklappenprofil bei dem vorgeschlagenen Drosselklappenverfahren zu kompensieren, um T_I bei T_{O_REQ} zu halten.
Die zum korrekten Kompensieren von T_I gemäß T_{O_REQ} benötigte Ventilüberschneidung kann durch eine Anzahl von Verfahren ermittelt werden. Eine Maschinenkonfiguration kann durch Testen, Ermitteln von Differenzen bei T_I für verschiedene Drosselklappeneinstellwerte und Ermitteln der Effekte verschiedener Ventilüberschneidungseinstellungen bei den verschiedenen Drosselklappeneinstellwerten auf T_I kalibriert sein. Alternativ kann der Effekt einer Drosselklappeneinstellung und von Ventilüberschneidungseinstellungen durch ein beliebiges System vorausschauend modelliert werden, das ausreicht, um einen Maschinenbetrieb vorherzusagen. Derartige kalibrierte Resultate können zur Verwendung an Bord beispielsweise in einer Nachschlagetabelle unter Verwendung der Drosselklappenposition (d.h. T_{O_REQ}) als eine unabhängige Nachschlagevariable gespeichert sein. Alternativ können derartige Resultate auf funktionale Beziehungen für verschiedene Maschinenbedingungen angewendet werden und diese funktionalen Beziehungen können an Bord verwendet werden, um Drosselklappen- und Ventileinstellungen zu steuern. Alternativ kann ein Vorhersagemodell, das ausreicht, um einen Maschinenbetrieb vorherzusagen, an Bord verwendet werden, um Steuereinstellungen zu ermitteln. Ein derartiges An-Bord-Modell kann gemäß dem vorhergesagten Maschinenbetrieb vorprogrammiert sein. Zusätzlich können derartige An-Bord-Modelle Maschinenlernalgorithemen oder Fuzzy-Logic-Verfahren, die in der Technik bekannt sind, verwenden, um die Maschineneinstellungen in Übereinstimmung mit dem beobachteten Verhalten in dem speziellen Fahrzeug adaptiv zu steuern.
Das vorstehende beispielhafte Verfahren kann verwendet werden, um eine Drosselklappe bei einer im Wesentlichen weit geöffneten Drosselklappe zu betreiben, während T_I in Übereinstimmung mit T_{O_REQ} geregelt wird. Jedoch sind, wie vorstehend in 4 beschrieben ist, Maschinenantwortzeiten, das Verändern von T_I in Übereinstimmung mit Veränderungen bei T_{O_REQ} relativ langsam. Langsame Ansprechzeiten auf To verringern die Fahrbarkeit, wodurch die Zufriedenheit des Bedieners mit der Fahrzeugleistung sinkt. Bei einem schnellen Niederdrücken des Gaspedals beispielsweise erwartet der Bediener, dass er eine schnelle Zunahme bei T_O wahrnimmt. Bei einem anderen Beispiel kann das Gaspedal in der Erwartung eines Stopps schnell in eine Nullposition zurückgestellt werden. Bei einer Drosselklappenposition von Null erwartet der Bediener, dass das Fahrzeug schnell in ein Ausrollen ohne Leistung oder im Leerlauf übergeht. Veränderungen bei der Ventilüberschneidung, um Veränderungen bei T_I in Übereinstimmung mit den sprungförmigen Veränderungen bei T_{O_REQ} zu bewirken, benötigen Zeit zur korrekten Anpassung an die sprungförmigen Veränderungen bei T_{O_REQ}. Wie jedoch vorstehend gemäß 5 beschrieben wurde, kann ein Hybridantriebsgetriebe eine T_{O_REQ} durch die Regelung von T_I und einem oder mehreren Motordrehmomenten gemeinsam Rechnung tragen. Bei der beispielhaften Konfiguration von 5 steuert das Modul 330 für taktische Steuerung und Betrieb Maschinenbefehle an das ECM 23, um Veränderungen bei T_I zu bewirken. Das resultierende T_I wird dann vorn Ausgabe- und Motordrehmomentermittlungsmodul 340 zusammen mit T_{O_REQ} verwendet, um Motordrehmomente T_A und T_B zu befehlen, wodurch die Motordrehmomente beeinflusst werden, um irgendwelche Differenzen zwischen T_I und T_{O_REQ} zu korrigieren.
Das beispielhafte Verfahren verwendet die Ventilüberschneidung, das Steuern des Anteils von verbrannten Restgasen, um T_I in Übereinstimmung mit T_{O_REQ} zu steuern, und verwendet eine elektrische Maschine, um To bei Übergängen von T_I einzustellen. Die relativ schnelle Drehmomentreaktion der elektrischen Maschinen wird folglich verwendet, um die relativ langsame Drehmomentreaktion der Maschine zu kompensieren, die durch die Verwendung der Ventilüberschneidung zur Regelung von T_I verursacht wird. Somit wird jede Verzögerung bei der Drehmomentreaktion der Maschine durch das Drehmoment der elektrischen Maschine kompensiert. Durch die Überwachung von T_I und T_{O_REQ} kann das Motordrehmoment in Übereinstimmung mit in der Technik bekannten Rückkopplungs- und Optimalwertverfahren geregelt werden, um die Fahrbarkeit zu bewahren und die Auswirkung von langsamen Maschinenreaktionszeiten auf Veränderungen bei T_{O_REQ} zu verringern.
Das Verfahren und System sind hier vorstehend mit Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben, welche die Maschine 10 und ein Paar elektrischer Maschinen 56, 72 umfasst. Alternativ kann das System mit anderen elektromechanischen Getriebesystemen, die in 2 und 3 gezeigt sind, verwendet werden, die mehr oder weniger als zwei elektrische Maschinen aufweisen. Alternativ kann das System mit anderen Hybridgetriebesystemen (nicht gezeigt) verwendet werden, welche Drehmoment erzeugende Maschinen und Energiespeichersysteme verwenden, z.B. hydraulischmechanische Hybridgetriebe, Wasserstoffbrennstoffzellen-Anwendungen usw.

Claims

Verfahren zum Regeln eines Antriebsstrangs, der ein elektromechanisches Getriebe (40), eine Brennkraftmaschine (10) und eine elektrische Maschine (56, 72) umfasst, wobei die Maschine (10) ein Maschineneingabedrehmoment (T_I) an das Getriebe (40) liefert und die elektrische Maschine (56, 72) ein elektrisches Maschineneingabedrehmoment (T_A, T_B) an das Getriebe (40) liefert, das Getriebe (40) ein Ausgabedrehmoment (To) bereitstellt, das die Eingabedrehmomente (T_I, T_A, T_B) der Maschine (10) und der elektrischen Maschine (56, 72) umfasst, wobei das Verfahren umfasst, dass: die Maschine (10) im Wesentlichen mit einer weit geöffneten Drosselklappe betrieben wird; eine Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) überwacht wird; das Maschineneingabedrehmoment (T_I) durch Regeln einer Ventilüberschneidungseinstellung für einen Zylinder (14) der Maschine (10) auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) geregelt wird, wobei das Regeln der Ventilüberschneidungseinstellung für den Zylinder (14) einen Anteil von verbrannten Restgasen in dem Zylinder (14) unter Verwendung eines verlängerten Abschnitts (166) mit geringer Steigung einer Ausgangsventilschließkurve (160) und/oder eines verlängerten Abschnitts (174) mit geringer Steigung einer Einlassventilöffnungskurve (170) moduliert; und das Eingabedrehmoment (T_A, T_B) der elektrischen Maschine (56, 72) auf der Grundlage der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) und einer Zeitverzögerungsdifferenz zwischen der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) und dem geregelten Eingabedrehmoment (T_I) der Maschine (10) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verlängerten Abschnitte (166, 174) mit geringer Steigung einen Ventilhub von weniger als 1 mm und eine Kurbelwinkeldauer zwischen 75 Grad und 100 Grad umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ventilüberschneidungseinstellung aus einer Nachschlagetabelle ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ventilüberschneidungseinstellung aus einer programmierten funktionalen Beziehung der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ), des Eingabedrehmoments (T_I) der Maschine (10) und des Anteils von verbrannten Restgasen ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Regeln des Drehmoments (T_A, T_B) der elektrischen Maschine (56, 72) eine Rückkopplungsregelung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Regeln des Drehmoments (T_A, T_B) der elektrischen Maschine (56, 72) eine Optimalwertsteuerung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben der Maschine (10) im Wesentlichen bei einer weit geöffneten Drosselklappe umfasst, dass die Maschine (10) im Wesentlichen mit der weit geöffneten Drosselklappe betrieben wird, wenn die überwachte Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) eine minimale Ausgabedrehmomentanforderung überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Überwachen der Ausgabedrehmomentanforderung (TO_REQ) ein Überwachen einer Gaspedalposition umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der modulierte Anteil von verbrannten Restgasen eine Verdünnung für ein nachfolgendes unverbranntes Gasgemisch im Zylinder (14) schafft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Antriebsstrang ferner eine Vielzahl von elektrischen Maschinen (56, 72) umfasst und das Regeln des Eingabedrehmoments (T_A, T_B) der elektrischen Maschine (56, 72) umfasst, dass die Eingabedrehmomente (T_A, T_B) der elektrischen Maschine (56, 72) der Vielzahl von elektrischen Maschinen (56, 72) geregelt werden.