DE102011016116A1 - Mehrphasige Steuerung einer Maschinenstopp-Position - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren bereitgestellt, um eine Maschinenstoppposition in einem Fahrzeug zu steuern, das eine Maschine mit einer Autostopp/Autostart-Funktionalität aufweist. Das Verfahren umfasst, dass beim Einleiten eines Autostopp-Ereignisses automatisch die Maschinendrehzahl abgesenkt wird, dass eine Drehzahlregelung der Maschine ausgeführt wird, wenn die Maschinendrehzahl abzusinken beginnt und solange die Maschinendrehzahl über einer Schwellenwert-Maschinendrehzahl bleibt, während die Maschinendrehzahl absenkt wird; dass eine Positionsregelung der Maschine ausgeführt wird, während die Maschinendrehzahl abgesenkt wird, sobald die Maschinendrehzahl kleiner als die Schwellenwert-Maschinendrehzahl und gröber als Null ist; und dass die Kurbelwelle innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Maschinen-Zielstoppposition gestoppt wird. Es wird auch ein Regler bereitgestellt, der ein Hardwaremodul und einen Algorithmus enthält, der zum Ausführen des vorstehenden Verfahrens ausgelegt ist, und es wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Maschine mit einer Autostopp/Autostart-Funktionalität und den vorstehend erwähnten Regler aufweist.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung einer Maschine in einem Fahrzeug, das über eine Autostopp/Autostart-Funktionalität für die Maschine verfügt.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Hybridelektrofahrzeuge (HEV) verwenden verschiedene fahrzeugeigene Energiequellen entweder einzeln oder gemeinsam, um die Kraftstoffsparsamkeit zu optimieren. Ein HEV mit einem Vollhybrid-Antriebsstrang kann zum Vortrieb entweder eine Brennkraftmaschine oder ein Hochspannungs-Energiespeichersystem (HV-ESS) oder beide verwenden. Eine oder mehrere HV-Motor/Generator-Einheiten (MGU) können abwechselnd Leistung aus dem ESS entnehmen und Leistung dorthin liefern. Im Gegensatz dazu kann ein Mild-HEV gewöhnlich nicht durch elektrische Mittel angetrieben werden, enthält aber dennoch bestimmte kraftstoffsparende Antriebsstrang-Entwurfsmerkmale des Voll-HEV. Zum Beispiel ist ein Mild-HEV in der Lage, seine Maschine selektiv auszuschalten und neu zu starten, wenn das Fahrzeug steht, wodurch der Kraftstoffverbrauch im Leerlauf relativ zu herkömmlichen Fahrzeugentwürfen verringert wird.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Entsprechend wird hier ein Verfahren zur Verwendung in einem Fahrzeug bereitgestellt, das über eine Autostart/Autostopp-Funktionalität für die Maschine verfugt. Die Ausführung des hier offengelegten Verfahrens positioniert die Maschine präzise innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Zielstoppposition, d. h. eines Sollkurbelwinkels der Kurbelwelle der Maschine. Dies wiederum kann dazu beitragen, die Reibungslosigkeit der Ankurbel- und Startphase des Autostart/Stopp-Zyklus einer gegebenen Maschine zu verbessern, was teilweise durch eine Verringerung des benötigten Hochlauf-Kompressionsmoments bewerkstelligt wird, und indem die Synchronisationszeit verkürzt wird. Das Verfahren kann als Algorithmus ausgeführt sein. Der Algorithmus kann in einen fahrzeugeigenen Regler programmiert sein und von diesem in Ansprechen auf bestimmte Fahrzeugbetriebswerte und Bedingungen automatisch ausgeführt werden.
- Insbesondere wird ein Verfahren zum Steuern einer Maschinenstoppposition zur Verwendung in einem Fahrzeug bereitgestellt, das eine Maschine mit einer Autostopp/Autostart-Funktionalität aufweist. Das Verfahren umfasst, dass bei der Einleitung eines Autostopp-Ereignisses die Maschinendrehzahl automatisch abgesenkt wird und dann, wenn die Maschinendrehzahl abzusinken beginnt, eine Drehzahlregelung der Maschine ausgeführt wird. Die Drehzahlregelung wird während der Absenkphase so lange beibehalten, wie die Maschinendrehzahl über einer kalibrierten Schwellenwert-Maschinendrehzahl bleibt. Das Verfahren umfasst, dass eine Positionsregelung der Maschinenkurbelwelle ausgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung detektiert wird, z. B. sobald die Maschinendrehzahl kleiner als die Schwellenwert-Maschinendrehzahl ist, aber während sie noch nicht Null ist, und/oder wenn eine Maschinenprofilposition eine kalibrierte Auslöseposition passiert. Die Maschine wird bei einem Kurbelwinkel oder einer Stoppposition gestoppt, der bzw. die in einen kalibrierten Bereich einer Zielposition oder eines Zielwinkels beim Maschinenstopp fällt.
- Es wird auch ein Regler für ein Fahrzeug bereitgestellt, das über eine Autostopp/Autostart-Funktionalität verfügt. Der Regler enthält ein Hardwaremodul und einen Algorithmus, wobei der Algorithmus über das Hardwaremodul ausgeführt werden kann. Wenn der Algorithmus ausgeführt wird, wird die Ankurbelposition der Maschine während eines Autostoppereignisses gesteuert, wobei die Kurbelwelle innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Zielstoppposition wie vorstehend erwähnt gestoppt wird.
- Es wird auch ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Regler und Algorithmus wie vorstehend erwähnt aufweist. Das Fahrzeug enthält eine Maschine mit einer Autostart/Autostopp-Funktionalität und einen Regler, der zum Steuern einer Ankurbelposition der Maschine während eines Autostoppereignisses ausgelegt ist. Bei der Einleitung des Autostoppereignisses senkt der Algorithmus die Maschinendrehzahl automatisch ab und führt, wenn die Maschinendrehzahl abzusinken beginnt, eine Drehzahlregelung der Maschine aus, die fortgeführt wird, solange die Maschinendrehzahl über einem Schwellenwert bleibt. Der Algorithmus ist auch ausgelegt, um eine Positionsregelung der Maschine auszuführen, während die Maschinendrehzahl abgesenkt wird, wenn die vorbestimmte Bedingung detektiert wird, und um die Maschine innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Maschinen-Zielstoppposition zu stoppen. Andere Faktoren als die Maschinendrehzahl können zusammen mit der Maschinendrehzahl oder anstelle dieser als Schwellenwert verwendet werden, z. B. Trajektorienwerte oder ein sich verändernder Ankurbelwinkel, ohne den beabsichtigten Umfang der Erfindung zu verlassen.
- Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das eine Autostopp/Autostart-Funktionalität und einen Regler mit einem Maschinenstopppositions-Steueralgorithmus aufweist; und -
2 ist ein graphische Flussdiagramm, das die Steuerung der Maschinenstoppposition des in1 gezeigten Fahrzeugs beschreibt. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, zeigt
1 ein Fahrzeug10 , das eine Maschine12 mit einer Kurbelwelle13 aufweist. Die Maschine12 verfügt Fiber die Autostopp/Autostart-Funktionalität, die vorstehend erwähnt ist, wodurch der Kraftstoffverbrauch bei Leerlauf minimiert wird. Das heißt, dass das Fahrzeug10 ausgelegt ist, um seine Maschine (E)12 selektiv auszuschalten, d. h. ein Autostoppereignis auszuführen, wenn das Fahrzeug steht, und um die Maschine neu zu starten, d. h. ein Autostartereignis auszuführen, wenn durch den Fahrer wieder ein Vortrieb angefordert wird. Das Fahrzeug10 enthält einen Regler50 mit einem Hardwaremodul17 und einen Algorithmus100 , der durch das Hardwaremodul ausgeführt werden kann und ausgelegt ist, um eine Stoppposition der Kurbelwelle13 präzise zu steuern, um eine Abweichung der Stoppposition von einem Sollzielwert zu minimieren. Eine mögliche Ausführungsform des Algorithmus100 ist nachstehend mit Bezug auf2 erläutert. - Um einen Vortrieb einzuleiten, enthält das Fahrzeug
10 ein Gaspedal15 mit einer detektierbaren Pedalposition (Pfeil Px), wobei die Pedalposition an den Regler50 übertragen wird und/oder vom Regler50 gelesen wird, um einen angeforderten Neustart der Maschine12 zu ermitteln oder zu detektieren. Die Maschine12 weist eine Maschinendrehzahl (NE) auf und enthält eine Kurbelwelle13 und ein Abtriebselement20 . Das Fahrzeug10 enthält auch ein Getriebe (T)14 mit einem Antriebselement22 und einem Abtriebselement24 . Das Abtriebselement20 der Maschine12 kann über eine Kupplung18 selektiv mit dem Antriebselement22 verbunden sein. Das Getriebe14 kann als ein stufenloses elektrisches Getriebe (EVT) oder ein beliebiges anderes geeignetes Getriebe ausgestaltet sein, das in der Lage ist, ein Vortriebsdrehmoment über das Abtriebselement24 an Räder16 zu übertragen. Das Abtriebselement24 des Getriebes14 rotiert mit einer Abtriebsdrehzahl (NO) in Ansprechen auf eine Abtriebsdrehzahlanforderung, die letztendlich durch den Regler50 ermittelt wird. - Das Fahrzeug
10 kann eine Hochspannungs-Elektromotor/Generator-Einheit (HV-MGU)26 oder in Abhängigkeit von der Konstruktion mehrere derartige MGUs enthalten. Die MGU26 kann als eine mehrphasige elektrische Maschine mit einem Potential von etwa 60 Volt (V) bis etwa 300 V oder mehr ausgestaltet sein. Die MGU26 ist über einen HV-DC-Leistungsbus29 , ein Gleichrichter/Wechselrichter-Modul (PIM)27 und einen HV-Wechselstromleistungsbus (AC-Leistungsbus)29A mit einer HV-Batterie oder einem Energiespeichersystem (ESS)25 elektrisch verbunden. Das ESS25 kann unter Verwendung der MGU26 immer dann selektiv wieder aufgeladen werden, wenn die MGU in ihrer Eigenschaft als Generator arbeitet, zum Beispiel durch Auffangen von Energie bei einem regenerativen Bremsereignis. - Während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs
10 kann die MGU26 verwendet werden, um einen Riemen23 zum Ankurbeln. und Staaten der Maschine12 über die Kurbelwelle13 selektiv zu drehen, oder alternativ kann ein Hilfsstartermotor11 zu diesem Zweck verwendet werden. Das Fahrzeug10 kann auch ein Hilfsleistungsmodul (APM)28 enthalten, beispielsweise einen DC/DC-Leistungswandler vom Abwärtswandlertyp und/oder Aufwärtswandlertyp, welches über den DC-Leistungsbus29 mit dem ESS25 elektrisch verbunden ist. Das APM28 kann über einen Niederspannungs-Leistungsbus (LV-Leistungsbus)19 mit einer Hilfsbatterie41 , z. B. einer 12 Volt DC-Batterie elektrisch verbunden sein und ausgelegt sein, um Hilfssysteme45 an Bord des Fahrzeugs10 mit Energie zu versorgen. - Immer noch mit Bezug auf
1 kann der Regler50 als eine einzelne oder eine verteilte Steuereinrichtung ausgestaltet sein, die jeweils mit der Maschine12 , der MGU26 , dem ESS25 , dem APM28 , dem PIM27 und der Hilfsbatterie41 über Steuerkanäle51 , die durch gestrichelte Linien dargestellt sind, elektrisch verbunden ist oder mit diesen in einer fest verdrahteten oder drahtlosen Verbindung steht. Die Steuerkanäle51 können beliebige benötigte Übertragungsleitungen enthalten, z. B. fest verdrahtete oder drahtlose Steuerkopplungen oder Pfade, die zum Übertragen und Empfangen der notwendigen elektrischen Steuersignale geeignet sind, um eine korrekte Leistungsflusssteuerung und Koordination an Bord des Fahrzeugs10 sicherzustellen. Der Regler50 kann Steuermodule und Fähigkeiten in dem Umfang enthalten, wie sie zum Ausführen der gesamten benötigten Funktionalität notwendig sind. - Das Hardwaremodul
17 des Reglers50 kann als ein digitaler Computer ausgestaltet sein, der allgemein einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, Festwertspeicher (ROM), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Analog/Digital-(A/D)- und Digital/Analog-(D/A)-Schaltungen und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Einrichtungen (I/O) sowie geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen umfasst. Beliebige Algorithmen, die im Hardwaremodul17 vorhanden sind oder für dieses zugänglich sind, einschließlich des erfindungsgemäßen Algorithmus100 zur Optimierung der Autostopp/Autostart-Zyklusfrequenz, der nachstehend mit Bezug auf2 beschrieben ist, können im ROM gespeichert sein und automatisch ausgeführt werden, um die jeweilige Funktionalität bereitzustellen. - Wie vorstehend erwähnt wurde und bei der Verwendung hierin bezeichnet der Begriff ”Autostopp” die Fähigkeit des Fahrzeugs
10 , seine Maschine12 immer dann selektiv auszuschalten, wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf oder einem Stillstand befindet, wie etwa beim Warten an einer Kreuzung, bei dichtem Verkehr, im Parkzustand, oder wenn es durch die im Regler50 vorhandene Steuerlogik anderweitig ermittelt wird. Auf diese Weise ist das Fahrzeug10 in der Lage, den Kraftstoffverbrauch im Leerlauf zu minimieren. Nach einem Autostoppereignis können die MGU26 oder der Startermotor11 verwendet werden, um die Maschine12 über die Kurbelwelle13 anzukurbeln und zu starten, wobei dieser Prozess hier als ein ”Autostart”-Ereignis bezeichnet wird. - Der Regler
50 ist mit dem Algorithmus100 programmiert oder verfügt anderweitig über einen Zugriff darauf. Der Regler50 führt den Algorithmus100 aus, um nach der Einleitung eines Autostoppereignisses und wenn die Maschinendrehzahl (NE) gerade anfängt, abzusinken, eine Regelung der Maschinendrehzahl (NE) bereitzustellen. Bei wesentlich niedrigeren Maschinendrehzahlen schaltet der Regler50 automatisch auf eine Regelung der Maschinenposition um, d. h. einer Winkelposition der Kurbelwelle13 , wobei die Maschinenpositionstrajektorie ein kalibrierbares Profil ist. - Eine mögliche Ausführungsform des Algorithmus
100 wird nun mit Bezug auf2 beschrieben. - Mit Bezug auf
2 beginnt der Algorithmus100 bei Schritt102 , bei dem der Regler50 detektiert oder anderweitig ermittelt, ob ein Autostoppereignis eingeleitet wird. Wenn das Autostoppereignis eingeleitet wurde, geht der Algorithmus100 zu Schritt104 weiter, wobei der Algorithmus andernfalls endet. - Nachdem das Autostoppereignis bei Schritt
102 detektiert wurde, beginnt die Motordrehzahl (NE) bei Schritt104 abzusinken. Die Regelung der Maschinendrehzahl (NE) beginnt und der Algorithmus100 geht zu Schritt106 weiter. - Bei Schritt
106 setzt der Regler50 die Maschinendrehzahl (NE) mit einem Wert einer kalibrierten Maschinenprofil-Auslöseposition (PTCAL) in Beziehung, der im Regler50 gespeichert sein kann. Wenn die Maschinendrehzahl (NE) unter einer Schwellenwertdrehzahl liegt (d. h. Bedingung I) oder wenn die Maschinenprofilposition/Trajektorie die kalibrierte Profilauslöseposition (PTCAL) passiert (Bedingung II), geht der Algorithmus100 zu Schritt108 weiter, und andernfalls wiederholt er die Schritte104 und106 . - Bei Schritt
108 schaltet der Regler50 von der Regelung der Maschinendrehzahl (NE) auf eine erste Stufe einer Regelung der Maschinenposition um, wobei dies auf der Grundlage der Positionstrajektorie und unter Verwendung von Proportional-Integral-Regelungen (PI-Regelungen) erfolgt, d. h. wenn der Regler50 als PI-Regler ausgestaltet ist. Der Regler50 berechnet eine Winkelveränderungs-Rückkopplungsvariable (Δα) unter Verwendung der Gleichung: Δα = aktueller Positionswinkel (αCURRENT) – Positionswinkelprofil (αPROFILE), d. h. die Differenz zwischen dem gegenwärtig gemessenen Winkelwert der Kurbelwelle13 von1 und einem entsprechenden Wert in einer kalibrierten Trajektorie. Bei den PI-Regelungen ist der P-Ausdruck gleich Δα·PGAIN. Auf ähnliche Weise ist der I-Ausdruck gleich dem I-Ausdruck in der unmittelbar vorausgehenden Schleife + Δα·IGAIN. Die P- und I-Verstärkungswerte (PGAIN bzw. IGAIN) können kalibriert und im Regler50 gespeichert sein. Im Augenblick des Übergangs von der Maschinendrehzahlregelung zur Positionsregelung kann der I-Ausdruck auf einen kalibrierten Anfangswert gesetzt werden, z. B. eine Funktion des Getriebemodus oder -zustands, des Autostopptyps, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder beliebiger anderer geeigneter Variablen. Der Algorithmus100 geht dann zu Schritt110 weiter. - Bei Schritt
110 tritt der Algorithmus100 in einen Endzustand ein, d. h. eine zweite Stufe der Maschinenpositionsregelung. Bei Schritt110 ermittelt der Regler50 , ob (I) die aktuelle Maschinenposition (αCURRENT) die kalibrierte Auslöseposition (PTCAL) passiert hat, oder ob die Maschinendrehzahl (NE) geringer als ein kalibrierter Maschinendrehzahlwert ist. Wenn entweder Fall (I) oder (II) vorhanden ist, geht der Algorithmus100 zu Schritt112 weiter, andernfalls wiederholt der Algorithmus Schritt110 . - Bei Schritt
112 wird die vorstehend erwähnte Rückkopplungsvariable (Δα) vom Regler50 über die Gleichung berechnet: Δα = Maschinen-Zielstoppposition (PSCAL) – αCURRENT – X, wobei X eine kalibrierte Sollposition ist. Der P-Ausdruck und der I-Ausdruck können berechnet werden, wie vorstehend in Schritt106 offengelegt ist. Der Algorithmus100 geht zu Schritt114 weiter. - Bei Schritt
114 ermittelt der Regler50 , ob die Maschine12 gestoppt ist. Wenn dem so ist, geht der Algorithmus100 zu Schritt116 weiter, andernfalls wiederholt er Schritt112 . - Bei Schritt
116 kann der Regler50 ermitteln, ob eine geeignete Endbedingung vorhanden ist. Die Aufnahme von Schritt116 kann dazu beitragen, ein Zurückdrehen der Maschine [engl.: engine roll back] zu verhindern, wie auf dem Gebiet verstanden wird. Eine mögliche Endbedingung kann wie folgt sein: (I) Wenn die in Stufe zwei vergangene Zeit > tMIN ist, d. h. eine kalibrierte minimale Zeitspanne in Stufe zwei verbracht wurde und Δα < ein kalibrierter Schwellenwert ist, oder (II) wenn die in Stufe zwei vergangene Zeit gleich einer kalibrierten maximalen Zeit, d. h. tMAX, ist oder diese überschreitet. Der endgültige I-Ausdruck der PI-Regelungen kann auf einen kalibrierten Wert gesetzt sein, der eine Funktion des Getriebezustands, der Maschinendrehzahl, der Maschinenrichtung usw. sein kann. Wenn diese Endbedingungen vorhanden sind, geht der Algorithmus100 zu Schritt118 weiter, andernfalls wiederholt er Schritt114 . - Bei Schritt
118 leitet der Regler50 eine Drehzahlregelung ein, während die Maschinendrehzahl (NE) ansteigt. Der Algorithmus100 ist dann beendet, wobei er effektiv mit Schritt102 wieder beginnt. Durch Ausführen des Algorithmus100 kann die Stoppposition der Maschine12 präzise gesteuert werden. Die Kurbelwelle13 wird bei einer vorhersagbaren und wiederholbaren Winkelposition gestoppt, wodurch Störungen beim Hochfahren minimiert werden und eine schnellere Verbrennung beim Neustart der Maschine ermöglicht wird. Für die MGU26 oder beliebige zusätzliche MGUs, die in Fahrzeugentwürfen mit mehreren Motoren verwendet werden, können eine Drehmomentverringerung und/oder Motorreaktionsfehler [engt.: motor reaction errors] ermöglicht werden. Es kann sein, dass weniger Batterieleistung sowie ein verringerter Betrag an benötigter Zündfunkenspätverstellung verwendet wird. - Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung in die Praxis im Umfang der beigefügten Ansprüche erkennen.
Claims (10)
- Verfahren zum Steuern einer Maschinenstoppposition in einem Fahrzeug, das eine Maschine mit einer Autostopp/Autostart-Funktionalität und einer Kurbelwelle aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass: bei der Einleitung eines Autostopp-Ereignisses automatisch die Maschinendrehzahl abgesenkt wird; eine Drehzahlregelung der Maschine ausgeführt wird, wenn die Maschinendrehzahl absinkt und solange die Maschinendrehzahl über einer Schwellenwert-Maschinendrehzahl bleibt; eine Positionsregelung der Maschine ausgeführt wird, während die Maschinendrehzahl abgesenkt wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung detektiert wird; und die Kurbelwelle der Maschine innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Maschinen-Zielstoppposition gestoppt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: ein sich verändernder Winkelwert der Kurbelwelle berechnet wird; und der sich verändernde Winkelwert der Maschine als Regelungs-Rückkopplungsvariable während der Positionsregelung verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Regelungen von einem Proportional-Integral-Regler (PI-Regler) ausgeführt werden, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass: ein I-Ausdruck des PI-Reglers als Funktion eines Getriebezustands und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit beim Übergang von der Drehzahlregelung in die Positionsregelung eingestellt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: ermittelt wird, ob ein Satz von Endbedingungen vorhanden ist, wenn die Maschine gestoppt ist; und von der Positionsregelung in die Drehzahlregelung nur gewechselt wird, wenn der Satz von Endbedingungen vorhanden ist.
- Fahrzeug, umfassend: eine Maschine mit einer Kurbelwelle und einer Autostart/Autostopp-Funktionalität; und einen Regler, der zum Steuern einer Ankurbelposition der Maschine während eines Autostoppereignisses ausgelegt ist, wobei der Algorithmus ausgelegt ist, um: bei der Einleitung eines Autostoppereignisses automatisch die Maschinendrehzahl abzusenken; eine Drehzahlregelung der Maschine auszuführen, wenn die Maschinendrehzahl abzusinken beginnt und solange die Maschinendrehzahl über einer Schwellenwert-Maschinendrehzahl bleibt, während die Maschinendrehzahl abgesenkt wird; eine Positionsregelung der Maschine auszuführen, während die Maschinendrehzahl abgesenkt wird, wenn eine vorbestimmte Bedingung detektiert wird; und die Kurbelwelle innerhalb eines kalibrierten Bereichs einer Maschinen-Zielstoppposition zu stoppen.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Algorithmus ferner ausgelegt ist, um in die Drehzahlregelung der Maschine zurückzuschalten, sobald die Maschinendrehzahl gleich Null ist.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die vorbestimmte Bedingung umfasst, dass: die Maschinendrehzahl kleiner als die Schwellenwert-Maschinendrehzahl und größer als Null ist oder eine Maschinenprofilposition eine kalibrierte Auslöseposition passiert.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Algorithmus ferner ausgelegt ist, um: einen sich verändernden Winkelwert der Kurbelwelle zu berechnen; und den sich verändernden Winkelwert der Maschine als eine Regelungs-Rückkopplungsvariable während der Positionsregelung zu verwenden.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Regelungen von einem Proportional-Integral-Regler (PI-Regler) ausgeführt werden, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass: ein I-Ausdruck des PI-Reglers als Funktion eines Getriebezustands und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit beim Übergang von der Drehzahlregelung in die Positionsregelung eingestellt wird.
- Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Algorithmus ferner ausgelegt ist, um: zu ermitteln, ob ein Satz von Endbedingungen vorhanden ist, wenn die Maschine gestoppt ist; und von einer Positionsregelung in die Drehzahlregelung nur zu wechseln, wenn der Satz von Endbedingungen vorhanden ist.
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CN (1) | CN102220914B (de) |
DE (1) | DE102011016116B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012212038A1 (de) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine |
DE102015218283B4 (de) | 2014-10-02 | 2023-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Antriebsmaschinen-Stoppvorrichtung |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5541132B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2014-07-09 | 株式会社デンソー | 車両用制御装置 |
US9376104B2 (en) * | 2014-02-05 | 2016-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Engine autostart source selection |
CN104029671B (zh) * | 2014-05-19 | 2016-07-06 | 东风汽车公司 | 汽车发动机停机位置控制方法 |
CN104149778B (zh) * | 2014-05-19 | 2016-07-20 | 东风汽车公司 | 基于isg系统的汽车发动机停机位置控制方法 |
JP6046099B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2016-12-14 | ファナック株式会社 | 高速応答制御を備えた数値制御装置 |
DE102015216106A1 (de) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Regelung des Auslaufs einer Brennkraftmaschine |
US9944276B2 (en) * | 2016-05-04 | 2018-04-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for engine control |
JP6946375B2 (ja) * | 2019-06-24 | 2021-10-06 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2165065B (en) * | 1984-09-22 | 1988-02-10 | Diesel Kiki Co | Idling control of ic engines |
JPS61212644A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-20 | Diesel Kiki Co Ltd | 内燃機関用アイドル運転制御装置 |
JP2000199445A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Hitachi Ltd | エンジン駆動モ―タ制御装置 |
US6192847B1 (en) * | 1999-06-24 | 2001-02-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for selectively controlling the speed of an engine |
US6453864B1 (en) * | 2001-01-16 | 2002-09-24 | General Motors Corporation | Crankshaft rotation control in a hybrid electric vehicle |
DE10123037A1 (de) * | 2001-05-11 | 2002-11-14 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zum kontrollierten Abstellen einer Brennkraftmaschine |
JP3896952B2 (ja) * | 2002-02-22 | 2007-03-22 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動装置 |
WO2004067949A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus of internal combustion engine |
JP3770235B2 (ja) | 2003-01-28 | 2006-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の停止位置推定装置 |
JP3815441B2 (ja) * | 2003-02-04 | 2006-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の停止始動制御装置 |
JP3941705B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2007-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の停止始動制御装置 |
US7204222B2 (en) * | 2004-02-17 | 2007-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive system and automobile |
DE102004015037A1 (de) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Drehwinkelstellung einer Welle |
US7082899B2 (en) * | 2004-03-26 | 2006-08-01 | Bose Corporation | Controlled starting and braking of an internal combustion engine |
EP1586765B1 (de) * | 2004-04-15 | 2011-06-29 | TEMIC Automotive Electric Motors GmbH | Verfahren und Steuersystem zum Positionieren einer Kurbelwelle beim Abstellen eines Verbrennmotors |
DE102004023503A1 (de) * | 2004-05-10 | 2005-12-15 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Motorstopp-Motorstart von Hybridfahrzeugen |
US7142973B2 (en) * | 2004-06-11 | 2006-11-28 | Denso Corporation | Engine control apparatus designed to ensure accuracy in determining engine position |
JP2006029247A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Denso Corp | エンジンの停止始動制御装置 |
DE102004062940A1 (de) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Hybridfahrzeugs |
US7461621B2 (en) * | 2005-09-22 | 2008-12-09 | Mazda Motor Corporation | Method of starting spark ignition engine without using starter motor |
JP4099503B2 (ja) | 2005-12-19 | 2008-06-11 | ファナック株式会社 | 回転軸の定位置停止制御装置 |
US7669569B2 (en) * | 2006-06-27 | 2010-03-02 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Crankshaft stop positioning control system |
JP2008088939A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の停止位置制御装置 |
JP5234396B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2013-07-10 | 現代自動車株式会社 | ハイブリッド電気車両のエンジン停止位置の制御方法 |
JP5114340B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2013-01-09 | 株式会社デンソー | エンジン停止制御装置 |
JP4529190B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2010-08-25 | 株式会社デンソー | エンジン停止制御装置 |
JP2010043533A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Denso Corp | エンジン停止制御装置 |
JP4730713B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2011-07-20 | 株式会社デンソー | エンジン自動停止・始動制御装置 |
JP4435844B1 (ja) * | 2008-11-13 | 2010-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の停止制御装置 |
JP4799652B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2011-10-26 | 三菱電機株式会社 | アイドリングストップ再始動制御システム |
US8453620B2 (en) * | 2010-05-25 | 2013-06-04 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for improved engine start-stop response |
-
2010
- 2010-04-14 US US12/759,898 patent/US8770173B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-04-05 DE DE102011016116.3A patent/DE102011016116B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-14 CN CN201110093480.7A patent/CN102220914B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012212038A1 (de) * | 2012-07-10 | 2014-01-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum automatischen Abschalten einer Brennkraftmaschine |
US10030624B2 (en) | 2012-07-10 | 2018-07-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for automatically switching off an internal combustion engine |
DE102015218283B4 (de) | 2014-10-02 | 2023-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Antriebsmaschinen-Stoppvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011016116B4 (de) | 2017-10-05 |
US8770173B2 (en) | 2014-07-08 |
CN102220914A (zh) | 2011-10-19 |
CN102220914B (zh) | 2016-03-30 |
US20110253099A1 (en) | 2011-10-20 |
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