DE102011018926B4 - Steuerung eines Übergangs-Verbrennungsgeräuschs in einem Hybridantriebsstrang mit einer HCCI-Brennkraftmaschine - Google Patents

Steuerung eines Übergangs-Verbrennungsgeräuschs in einem Hybridantriebsstrang mit einer HCCI-Brennkraftmaschine Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung und einer Drehmomentmaschine (145), die ausgebildet sind, um ein Drehmoment in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung (181) eines Betreibers zu einem Endantrieb (105) zu übertragen, wobei das Verfahren umfasst, dass:die Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung betrieben wird, um ein Drehmoment zu dem Endantrieb (105) zu übertragen;die Drehmomentanforderung (181) des Betreibers überwacht wird;eine Zeitkonstante (211) ermittelt wird, die der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist;ein Zustand mit schnellem Übergang detektiert wird, welcher der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist;ein beschränkter Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) als eine Funktion der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und der Zeitkonstante (211) geschaffen wird; undwährend der Zustände mit schnellem Übergangder Brennkraftmaschinenbetrieb gesteuert wird, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) zu erreichen unddie Drehmomentmaschine (145) in Ansprechen auf einen Motordrehmomentbefehl (175) betrieben wird, wobei der Motordrehmomentbefehl (175) einer Differenz zwischen der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) entspricht.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft ein Hybrid-Antriebsstrangsystem mit einer Brennkraftmaschine, die in einem HCCI-Verbrennungsmodus betreibbar ist, und mit einer Drehmoment-Erzeugungseinrichtung.
  • HINTERGRUND
  • Bekannte Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung (SI-Brennkraftmaschinen) leiten ein Luft/Kraftstoffgemisch in jeden Zylinder ein, das in einem Kompressionstakt komprimiert und durch eine Zündkerze gezündet wird. Bekannte Brennkraftmaschinen mit Kompressionszündung spritzen unter Druck stehenden Kraftstoff in der Nähe eines oberen Totpunkts (TDC) des Kompressionstakts in einen Verbrennungszylinder ein, welcher Kraftstoff bei der Einspritzung zündet. Die Verbrennung umfasst sowohl für Benzin-Brennkraftmaschinen als auch für Diesel-Brennkraftmaschinen vorgemischte oder Diffusionsflammen, die durch die Fluidmechanik gesteuert werden.
  • SI-Brennkraftmaschinen können in einer Vielzahl von verschiedenen Verbrennungsmodi arbeiten, die einen homogenen Sl-Verbrennungsmodus und einen SI-Verbrennungsmodus mit geschichteter Ladung umfassen. SI-Brennkraftmaschinen können ausgebildet sein, um unter vorbestimmten Drehzahl/Last-Betriebsbedingungen in einem Verbrennungsmodus mit homogener Kompressionszündung (HCCI-Verbrennungsmodus) zu arbeiten, was auch als Verbrennung mit gesteuerter Selbstzündung bezeichnet wird. Die HCCI-Verbrennung umfasst einen verteilten, flammenlosen Selbstzündungs-Verbrennungsprozess, der durch die Oxidationschemie gesteuert wird. Eine Brennkraftmaschine, die in dem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, weist eine Zylinderladung auf, die zu der Schließzeit des Einlassventils vorzugsweise homogen bezüglich der Zusammensetzung, der Temperatur und der restlichen Abgase ist. Die HCCI-Verbrennung ist ein verteilter, kinetisch gesteuerter Verbrennungsprozess, bei dem die Brennkraftmaschine mit einem verdünnten Luft/Kraftstoffgemisch, d.h. magerer als am Luft/Kraftstoff-Stöchiometriepunkt, mit relativ niedrigen Spitzen-Verbrennungstemperaturen arbeitet, was zu geringen NOx-Emissionen führt. Das homogene Luft/Kraftstoffgemisch minimiert das Auftreten von fetten Zonen, die Rauch und Partikelemissionen bilden.
  • Während des Brennkraftmaschinenbetriebs wird die Luftströmung der Brennkraftmaschine gesteuert, indem die Position des Drosselventils und das Öffnen und Schließen von Einlassventilen und Auslassventilen selektiv eingestellt werden. Bei derart ausgestatteten Brennkraftmaschinensystemen kann das Öffnen und Schließen der Einlassventile und der Auslassventile unter Verwendung eines Systems zur variablen Ventilbetätigung eingestellt werden, das eine variable Nockenphaseneinstellung und einen auswählbaren mehrstufigen Ventilhub umfasst, z.B. mehrstufige Nocken, die zwei oder mehr Ventilhubpositionen liefern. Im Gegensatz zu der Drosselpositionsänderung ist die Änderung der Ventilposition des mehrstufigen Ventilhubmechanismus eine diskrete Änderung und nicht kontinuierlich.
  • Wenn eine Brennkraftmaschine in einem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, arbeitet die Brennkraftmaschine bei einem Betrieb mit magerem oder stöchiometrischem Luft/Kraftstoffverhältnis, bei dem die Drossel weit offen ist, um Pumpverluste der Brennkraftmaschine zu minimieren. Das Ansprechen des Brennkraftmaschinen-Drehmoments wird in dem HCCI-Verbrennungsmodus durch die Ladungstemperatur und -zusammensetzung begrenzt. Wenn eine plötzliche Änderung in den Betriebsbedingungen auftritt, wie beispielsweise eine plötzliche Zunahme in dem angeforderten Drehmoment, wird das Ansprechen auf die Drehmomentanforderung daher durch das langsame Ansprechen der zeitlichen Steuerung der Ventile und der Abgasrückführung (AGR) begrenzt. Wenn die Brennkraftmaschine in Ansprechen auf die Drehmomentanforderung gesteuert wird, kann ein störendes hörbares Verbrennungsgeräusch oder Klingeln auftreten.
  • Eine Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung arbeitet bei relativ hohem geometrischen Kompressionsverhältnissen in einem Bereich von 15:1 bis 22:1 und größer bei speziellen Ausführungsformen. Höhere Kompressionsverhältnisse erhöhen die thermische Effizienz der kompressionsgezündeten Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung arbeitet, indem ungedrosselte Luft in die Verbrennungskammer eingeleitet wird, wodurch die Effizienz erhöht wird, indem Pumpverluste verringert werden. Bei einer kompressionsgezündeten Brennkraftmaschine wird der Zündungszeitpunkt durch den Zeitpunkt der Einspritzung von Kraftstoff, der als Start der Einspritzung (SOI) bekannt ist, in die Verbrennungskammer in der Nähe des Endes des Kompressionstakts gesteuert, wenn sich die eingeschlossene Luft in der Verbrennungskammer bei oder oberhalb einer Selbstzündungstemperatur für den Kraftstoff befindet oder ein Start der Verbrennung (SOC) vorliegt. Die Wärmefreigabe des Verbrennungsprozesses bewirkt eine Erhöhung des Zylinderinnendrucks, der den Kolben auf die gleiche Weise wie bei der funkengezündeten Brennkraftmaschine abwärts treibt.
  • Eine Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung kann umfassen, dass die Brennkraftmaschine in einem Verbrennungsmodus mit vorgemischter Ladung und Kompressionszündung (PCCI-Verbrennungsmodus) betrieben wird. Der PCCI-Verbrennungsmodus umfasst ein Kompressionszündungs-Verbrennungssystem mit hohen Strömungsraten einer gekühlten Abgasrückführung (AGR) und einem frühen SOI-Zeitpunkt. Das Kombinieren einer hohen AGR-Rate und eines frühen SOI führt zu einer langen Zündungsverzögerungsdauer vor dem SOC. Die Zündungsverzögerungsdauer überschreitet die Kraftstoffeinspritzungsdauer während der PCCI-Verbrennung, was zu einem vorgemischten Verbrennungsereignis bei dem SOC führt. Ein geeignetes Vormischen des Kraftstoffs und der Luft verringert zusammen mit einer hohen AGR-Strömungsrate die Bildung von lokal fetten Gebieten, die zur Partikelbildung beitragen. Die hohe AGR-Rate wirkt als eine Ladungsverdünnung, welche die Temperatur der Verbrennung unter diejenige verringert, bei der signifikante Mengen von NOx gebildet werden.
  • In einer Brennkraftmaschine, die entweder in dem HCCI- oder PCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, kann das Wechseln zwischen einer niedrigen Last und einer hohen Last komplex sein. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul muss Betätigungen mehrerer Einrichtungen abstimmen, um einen nicht störenden Verbrennungsprozess zu schaffen. Während eines Wechselns zwischen Anforderungen mit niedriger und hoher Last sind die Änderungen in der Ladungstemperatur und -zusammensetzung durch Änderungen der zeitlichen Rate in der Nockenphaseneinstellung, der zeitlichen Steuerung der Ventile und der AGR-Strömung begrenzt. Bis die angeforderte Ladungstemperatur und -zusammensetzung erreicht ist, kann entweder eine unvollständige Verbrennung oder ein Klingeln auftreten, was zu Drehmomentstörungen bzw. zu einem störenden hörbaren Verbrennungsgeräusch führt.
  • In der nachveröffentlichten DE 10 2010 015 425 A1 sind ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs beschrieben, die eine Drehmomentanforderung eines Fahrers auf einen Vorder- und einen Hinterachsantrieb aufteilen und mittels eines Tiefpassfilters und eines Lastschlagdämpfungsfilters beschränken.
  • Die DE 10 2007 023 164 A1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren und ein System zum Steuern eines Hybridantriebsstrangs, bei welchen eine Drehmomentanforderung eines Fahrers gefiltert wird und von der gefilterten Drehmomentanforderung ein Drehmoment einer Brennkraftmaschine subtrahiert wird, um einen Drehmomentbefehl für eine elektrische Maschine zu erhalten.
  • In der DE 195 34 633 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs beschrieben, die eine Brennkraftmaschine umfasst. Dabei wird ein Signal für eine Einspritzmenge, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Änderung einer Fahrpedalstellung mit unterschiedlichen Filterkonstanten gefiltert.
  • Die DE 10 2006 039 392 A1 beschreibt ein System zum Verringern des Klackens in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, welches ein adaptives Filter mit variablen Filterkonstanten auf eine Drehmomentanforderung anwendet, um deren Änderungsrate zu verringern.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine und einer weiteren Drehmomentmaschine zu schaffen, mit welchen das Ausmaß des hörbaren Verbrennungsgeräuschs bei schnellen Änderungen einer Drehmomentanforderung an den Antriebsstrang verringert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
  • Das Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und einer Drehmomentmaschine, die ausgebildet sind, um ein Drehmoment in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung eines Betreibers zu einem Endantrieb zu übertragen, umfasst, dass die Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung betrieben wird, um ein Drehmoment zu dem Endantrieb zu übertragen, dass die Drehmomentanforderung des Betreibers überwacht wird, dass eine Zeitkonstante ermittelt wird, die der Drehmomentanforderung des Betreibers zugeordnet ist, dass ein Zustand mit schnellem Übergang detektiert wird, welcher der Drehmomentanforderung des Betreibers zugeordnet ist, dass ein beschränkter Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl als eine Funktion der Drehmomentanforderung des Betreibers und der Zeitkonstante geschaffen wird und dass während der Zustände mit schnellem Übergang der Brennkraftmaschinenbetrieb gesteuert wird, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl zu erreichen, und die Drehmomentmaschine in Ansprechen auf einen Motordrehmomentbefehl betrieben wird, wobei der Motordrehmomentbefehl eine Differenz zwischen der Drehmomentanforderung des Betreibers und dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl entspricht.
  • Figurenliste
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, von denen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht einer Brennkraftmaschine und eines begleitenden Steuermoduls ist, die gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung konstruiert wurden;
    • 2 eine Grafik von Daten ist, die für eine bekannte Brennkraftmaschine erfasst wurden, die während eines Zustands mit schnellem Übergang von Niedrig nach Hoch in einem HCCI-Verbrennungsmodus betrieben wird, einschließlich von Parameterzuständen der Brennkraftmaschine für den Kraftstoff, die Verbrennungsphaseneinstellung und den Klingelindex;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebsstrangs, der eine Brennkraftmaschine und eine Drehmomentmaschine umfasst, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 4 den Betrieb eines Fahrzeugs mit einem Hybridantriebsstrangsystem, wie es beispielsweise unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben ist, in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung eines Betreibers, die einen Zustand mit schnellem Übergang aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung grafisch darstellt;
    • 5 gemäß der vorliegenden Offenbarung den Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die in dem HCCI-Verbrennungsmodus mit einer Leistungs-Addiereinrichtung, z.B. einem Turbolader, betrieben wird, grafisch darstellt und eine Drehmomentanforderung eines Betreibers sowie einen Einlasskrümmerdruck während eines Zustands mit schnellem Übergang über der Zeit darstellt; und
    • 6 ein schematisches Diagramm eines Steuersystems für ein Hybridantriebsstrangsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist, das eine Brennkraftmaschine, die während eines Zustands mit schnellem Übergang in dem HCCI-Verbrennungsmodus mit einem begrenzten Brennkraftmaschinendrehmoment betrieben wird, das durch ein Motordrehmoment ergänzt wird, wobei das Steuersystem vorzugsweise in einem Brennkraftmaschinen-Steuermodul als ein algorithmischer Code ausgeführt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, wobei das Gezeigte nur zu dem Zweck dient, bestimmte beispielhafte Ausführungsformen darzustellen, und nicht zu dem Zweck, selbige einzuschränken, ist 1 eine schematische Zeichnung einer Schnittansicht einer Brennkraftmaschine 10 und eines begleitenden Brennkraftmaschinen-Steuermoduls 5, die gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung konstruiert wurden. Die Brennkraftmaschine 10 ist in mehreren Verbrennungsmodi selektiv betriebsfähig, die einen Verbrennungsmodus mit homogener Kompressionszündung (HCCI-Verbrennungsmodus) und einen homogenen Verbrennungsmodus mit Funkenzündung (SI-Verbrennungsmodus) umfassen. Die Brennkraftmaschine 10 ist bei einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis und bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis, das hauptsächlich überstöchiometrisch ist, selektiv betriebsfähig. Die Offenbarung kann auf verschiedene Brennkraftmaschinensysteme und Verbrennungszyklen angewendet werden.
  • Die beispielhafte Brennkraftmaschine 10 umfasst eine Mehrzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, die Hubkolben 14 aufweist, die in Zylindern 15 verschiebbar sind, die Verbrennungskammern 16 mit variablem Volumen definieren. Jeder Kolben 14 ist mit einer rotierenden Kurbelwelle 12 verbunden, durch welche die lineare Hubbewegung in eine Drehbewegung übersetzt wird. Ein Lufteinlasssystem liefert Einlassluft an einen Einlasskrümmer 29, der die Luft in Einlasskanäle der Verbrennungskammern 16 leitet und verteilt. Das Lufteinlasssystem umfasst ein Luftströmungs-Kanalsystem und Einrichtungen, um die Luftströmung zu überwachen und zu steuern. Die Lufteinlasseinrichtungen umfassen vorzugsweise eine Luftmassenströmungssensor 32, um die Luftmassenströmung und die Einlasslufttemperatur zu überwachen. Ein Drosselventil 34 umfasst vorzugsweise eine elektronisch gesteuerte Einrichtung, die verwendet wird, um die Luftströmung zu der Brennkraftmaschine 10 in Ansprechen auf ein Steuersignal (ETC) von dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 zu steuern. Ein Drucksensor 36 in dem Einlasskrümmer 29 ist ausgebildet, um den Krümmerabsolutdruck und den barometrischen Druck zu überwachen. Ein äußerer Strömungsdurchgang führt Abgase aus dem Brennkraftmaschinenauslass zu dem Einlasskrümmer 29 zurück und weist ein Strömungssteuerventil auf, das als ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 38 bezeichnet wird. Das Steuermodul 5 dient dazu, die Massenströmung des Abgases zu dem Einlasskrümmer 29 zu steuern, indem das Öffnen des AGR-Ventils 38 gesteuert wird.
  • Die Luftströmung aus dem Einlasskrümmer 29 in die Verbrennungskammer 16 wird durch ein oder mehrere Einlassventil(e) 20 gesteuert. Die Abgasströmung aus der Verbrennungskammer 16 wird durch ein oder mehrere Auslassventil(e) 18 zu einem Auslasskrümmer 39 gesteuert. Die Brennkraftmaschine 10 ist mit Systemen ausgestattet, um das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 zu steuern und einzustellen. Bei einer Ausführungsform kann das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 gesteuert und eingestellt werden, indem eine Einlass- und eine Auslasseinrichtung 22 bzw. 24 für eine variable Nockenphaseneinstellung / variable Hubsteuerung (VCP/VLC-Einrichtung) gesteuert werden. Die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 sind ausgebildet, um eine Einlassnockenwelle 21 bzw. eine Auslassnockenwelle 23 zu steuern und zu betreiben. Die Drehungen der Einlass- und der Auslassnockenwelle 21 und 23 sind mit der Drehung der Kurbelwelle 12 verknüpft und mit dieser indiziert, wodurch das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 mit den Positionen der Kurbelwelle 12 und der Kolben 14 verbunden ist.
  • Die Einlass-VCP/VLC-Einrichtung 22 umfasst vorzugsweise einen Mechanismus, der dazu dient, für jeden Zylinder 15 in Ansprechen auf ein Steuersignal (EINLASS) von dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 einen Ventilhub (VLC) des Einlassventils bzw. der Einlassventile 20 umzuschalten und zu steuern sowie eine Phaseneinstellung (VCP) der Einlassnockenwelle 21 variabel anzupassen und zu steuern. Die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 24 umfasst vorzugsweise einen steuerbaren Mechanismus, der dazu dient, für jeden Zylinder 15 in Ansprechen auf ein Steuersignal (AUSLASS) von dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 den Ventilhub (VLC) des Auslassventils bzw. der Auslassventile 18 variabel umzuschalten und zu steuern sowie die Phaseneinstellung (VCP) der Auslassnockenwelle 23 variabel anzupassen und zu steuern.
  • Die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 weisen jeweils vorzugsweise einen steuerbaren zweistufigen VLC-Mechanismus auf, der dazu dient, das Ausmaß des Ventilhubs oder des Öffnens des Einlass- und des Auslassventils bzw. der Einlass- und der Auslassventile 20 und 18 auf eine von zwei diskreten Stufen zu steuern. Die zwei diskreten Stufen umfassen vorzugsweise eine Ventilöffnungsposition mit niedrigem Hub (ungefähr 4 - 6 mm bei einer Ausführungsform), vorzugsweise für einen Betrieb bei niedriger Drehzahl und niedriger Last, sowie eine Ventilöffnungsposition mit hohem Hub (ungefähr 8 - 13 mm bei einer Ausführungsform), vorzugsweise für einen Betrieb bei hoher Drehzahl und hoher Last. Die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 weisen jeweils vorzugsweise einen Mechanismus zur variablen Nockenphaseneinstellung (nachstehend VCP-Mechanismus) auf, um die Phaseneinstellung (d.h. die relative zeitliche Steuerung) des Öffnens und Schließens des Einlassventils (der Einlassventile) 20 bzw. des Auslassventils (der Auslassventile) 18 zu steuern und anzupassen. Das Anpassen der Phaseneinstellung bezieht sich auf eine Verschiebung der Öffnungszeiten des Einlass- und des Auslassventils bzw. der Einlass- und der Auslassventile 20 und 18 relativ zu den Positionen der der Kurbelwelle 12 und des Kolbens 14 in dem jeweiligen Zylinder 15. Die VCP-Mechanismen der Einlass- und der Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 weisen vorzugsweise jeweils eine Autorität auf die Phaseneinstellung von ungefähr 60° - 90° der Kurbeldrehung auf, wodurch ermöglicht wird, dass das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 das Öffnen und Schließen des Einlass- oder des Auslassventils bzw. der Einlass- oder der Auslassventile 20 und 18 relativ zu der Position des Kolbens 14 für jeden Zylinder 15 nach früh oder nach spät verstellt. Der Autoritätsbereich auf die Phaseneinstellung ist durch die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 definiert und begrenzt. Die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 weisen Nockenwellen-Positionssensoren auf, um Drehpositionen der Einlass- und der Auslassnockenwelle 21 und 23 zu ermitteln. Die VCP/VLC-Einrichtungen 22 und 24 werden unter Verwendung einer elektrohydraulischen, hydraulischen oder elektrischen Steuerkraft betätigt, die durch das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 gesteuert wird.
  • Die Brennkraftmaschine 10 weist ein Kraftstoffeinspritzungssystem auf, das mehrere Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28 umfasst, die jeweils ausgebildet sind, um eine Kraftstoffmasse in Ansprechen auf ein Steuersignal (INJ_PW) von dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 in eine der Verbrennungskammern 16 direkt einzuspritzen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 28 werden von einem Kraftstoffverteilsystem mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt.
  • Die Brennkraftmaschine 10 weist ein Funkenzündungssystem auf, durch das Zündfunkenenergie an eine Zündkerze 26 geliefert werden kann, um Zylinderladungen in jeder der Verbrennungskammern 16 in Ansprechen auf ein Steuersignal (IGN) von dem Steuermodul 5 zu zünden oder bei dem Zünden zu unterstützen.
  • Die Brennkraftmaschine 10 kann eine Leistungs-Addiereinrichtung 44 aufweisen, z.B. einen Turbolader oder einen Turbokompressor, um die Einlassluftströmung in den Einlasskrümmer 29 zu erhöhen. Eine Leistungs-Addiereinrichtung 44, die ein Turbolader ist, weist ein Gehäuse auf, das ein Kompressorrad und eine Turbine umfasst, die durch eine Zwischenwelle verbunden und beabstandet sind. Die Turbine und das Kompressorrad sind mit mehreren Schaufeln versehen, um die Einlass- und die Auslassluftströmung aufzunehmen und zu steuern. Die Turbine ist derart in dem Abgasstrom positioniert, dass die Schaufeln der Turbine die Abgasströmung aufnehmen, wodurch eine Drehbewegung der Turbine bewirkt wird. Die Turbine kann einstellbare Schaufeln aufweisen, um das Verstärken, Aufrechterhalten und Verringern der Drehbewegung der Turbine zu unterstützen, was durch ein Signal (VGT) von dem Steuermodul 5 gesteuert werden kann. Der Winkel der Schaufeln wird durch einen VGT-Positionssensor gemessen. Die Drehbewegung der Turbine bewirkt, dass sich die Zwischenwelle dreht, wodurch eine Bewegung des Kompressorrades erzeugt wird. Das Kompressorrad ist in dem Lufteinlasssystem positioniert. Wenn das Kompressorrad gedreht wird, beschleunigen die Schaufeln die Luft in dem Lufteinlasssystem, wodurch die Einlassluftströmung und der absolute Druck in dem Einlasskrümmer 29 erhöht werden.
  • Eine Leistungs-Addiereinrichtung 44, die ein Turbokompressor ist, umfasst einen Kompressor, der mit der Kurbelwelle 12 direkt gekoppelt und in dem Lufteinlasssystem positioniert ist. Der Kompressor kann ein Radtyp, wie er vorstehend beschrieben ist, ein Schraubentyp oder ein anderer Kompressor sein, wie es einem Fachmann bekannt ist. Der direkte Antrieb kann ein angetriebener Riemen oder eine angetriebene Welle sein, der bzw. die mit anderen Drehelementen in der Brennkraftmaschine 10 verbunden oder an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 befestigt ist. Daher besteht eine direkte Beziehung zwischen der Brennkraftmaschinen-RPM und der Geschwindigkeit, mit welcher der Kompressor gedreht wird. Wenn der Kompressor gedreht wird, beschleunigt er die Luft in dem Einlassluftsystem, was die Einlassluftströmung in dem Einlasskrümmer auf ein steuerbares Niveau erhöht, das durch das Steuermodul 5 mit dem Signal (VGT) festgelegt wird.
  • Die Brennkraftmaschine 10 ist mit verschiedenen Detektionseinrichtungen zum Überwachen das Brennkraftmaschinenbetriebs ausgestattet, welche einen Kurbelsensor 42, der eine Ausgabe RPM aufweist und dazu dient, die Kurbelwellen-Drehposition zu überwachen, d.h. den Kurbelwinkel und die Kurbeldrehzahl, bei einer Ausführungsform einen Verbrennungssensor 30, der ausgebildet ist, um die Verbrennung zu überwachen, und einen Abgassensor 40 umfassen, der ausgebildet ist, um Abgase zu überwachen, typischerweise ein Sensor für das Luft/Kraftstoffverhältnis. Der Verbrennungssensor 30 weist eine Sensoreinrichtung auf, die dazu dient, einen Zustand eines Verbrennungsparameters zu überwachen, und er ist als ein Zylinderdrucksensor dargestellt, der dazu dient, den Verbrennungsdruck in dem Zylinder zu überwachen. Die Ausgabe des Verbrennungssensors 30 und des Kurbelsensors 42 wird durch das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 überwacht, das die Verbrennungsphaseneinstellung ermittelt, d.h. den zeitlichen Verlauf des Verbrennungsdrucks relativ zu dem Kurbelwinkel der Kurbelwelle 12 für jeden Zylinder 15 für jeden Verbrennungszyklus. Die Verbrennungsphaseneinstellung kann jedoch auch durch ähnliche Verfahren ermittelt werden, wie Fachleuten bekannt sein kann. Der Verbrennungssensor 30 kann auch durch das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 überwacht werden, um einen mittleren effektiven Druck (IMEP) für jeden Zylinder 15 für jeden Verbrennungszyklus zu ermitteln. Die Brennkraftmaschine 10 und das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 sind vorzugsweise mechanisiert, um Zustände des IMEP für jeden der Zylinder 15 der Brennkraftmaschine während jedes Zylinder-Zündungsereignisses zu überwachen und zu ermitteln. Alternativ können andere Detektionssysteme verwendet werden, um innerhalb des Umfangs der Offenbarung Zustände anderer Verbrennungsparameter zu überwachen, z.B. Zündungssysteme mit Ionendetektion und nicht eingreifende Zylinderdrucksensoren.
  • Steuermodul, Modul, Controller, Prozessor und ähnliche Ausdrücke bedeuten eine geeignete oder verschiedene Kombinationen eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise, eines elektronischen Schaltkreises oder mehrerer elektronischer Schaltkreise, einer zentrale Verarbeitungseinheit oder mehrerer zentraler Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise ein Mikroprozessor bzw. Mikroprozessoren) und eines zugeordneten Speichers und einer zugeordneten Archivierung (Festwertspeicher, programmierbarer Festwertspeicher, Arbeitsspeicher, Festplatte usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eines Schaltkreises der Schaltungslogik oder mehrerer Schaltkreise der Schaltungslogik, einer oder mehrerer Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und - Einrichtungen, geeigneter Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen sowie anderer geeigneter Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Das Steuermodul 5 weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, die residente Software-Programmanweisungen und Kalibrierungen umfassen, die in dem Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen zu schaffen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während voreingestellter Schleifenzyklen ausgeführt. Die Algorithmen werden beispielsweise von einer zentralen Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen dazu, Eingaben von den Detektionseinrichtungen und anderen Steuermodulen im Netzwerk zu überwachen sowie Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktuatoren zu steuern. Die Schleifenzyklen können während des laufenden Brennkraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebs in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, beispielsweise jede 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden. Alternativ können die Algorithmen in Ansprechen auf ein Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
  • Im Betrieb überwacht das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 Eingaben von den zuvor erwähnten Sensoren, um Zustände von Brennkraftmaschinenparametern zu ermitteln. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 ist ausgebildet, um Eingabesignale von einem Betreiber zu empfangen (z.B. mittels eines Gaspedals und eines Bremspedals), um eine Drehmomentanforderung eines Betreibers zu ermitteln. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 überwacht die Sensoren, welche die Brennkraftmaschinendrehzahl und die Einlasslufttemperatur sowie die Kühlmitteltemperatur und andere Umgebungsbedingungen angeben.
  • Das Steuermodul 5 führt einen darin gespeicherten algorithmischen Code aus, um die zuvor erwähnten Aktuatoren zum Bilden der Zylinderladung zu steuern, was das Steuern der Drosselposition (ETC), des Funkenzündungszeitpunkts (IGN), der Masse und des Zeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung (INJ_PW), der AGR-Ventilposition, um die Strömung zurückgeführter Abgase zu steuern (AGR), des Zeitpunkts und der Phaseneinstellung der Einlass- und/oder Auslassventile (EINLASS bzw. AUSLASS) sowie der Einstellung der Leitstungs-Addiereinrichtungen (VGT) bei derart ausgestatteten Brennkraftmaschinen umfasst. Der Zeitpunkt und die Phaseneinstellung eines Ventils können bei einer Ausführungsform eine negative Ventilüberlappung (NVO) und einen Hub einer Auslassventil-Wiederöffnung umfassen (bei einer Abgas-Rückatmungsstrategie) umfassen. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 kann betrieben werden, um die Brennkraftmaschine 10 während des laufenden Fahrzeugbetriebs ein- und auszuschalten, und es kann betrieben werden, um einen Teil der Verbrennungskammern 15 oder einen Teil der Einlass- und Auslassventile 20 und 18 durch eine Steuerung einer Kraftstoff- und Zündfunken- sowie eine Ventildeaktivierung selektiv zu deaktivieren. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 kann das Luft/Kraftstoffverhältnis basierend auf einer Rückkopplung von dem Abgassensor 40 steuern.
  • Während des Brennkraftmaschinenbetriebs in dem HCCI-Verbrennungsmodus ist das Drosselventil 34 vorzugsweise im Wesentlichen weit offen, wobei die Brennkraftmaschine 10 bei einem mageren oder stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis gesteuert wird. Die Einlass- und die Auslassventile 20 und 18 befinden sich in der Ventilöffnungsposition mit niedrigem Hub, und die Einlass- und die Auslassphaseneinstellung arbeiten mit NVO. Die im Wesentlichen weit offene Drossel kann einen völlig ungedrosselten Betrieb oder einen leicht gedrosselten Betrieb umfassen, um einen Unterdruck in dem Einlasskrümmer 29 zu erzeugen, um eine AGR-Strömung zu bewirken. Bei einer Ausführungsform wird die Zylinderladung auf eine hohe Verdünnungsrate gesteuert, z.B. auf mehr als 40 % der Zylinderladung. Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzungsereignisse können während eines Brennkraftmaschinenzyklus ausgeführt werden, was zumindest eine Einspritzung während einer Kompressionsphase umfasst.
  • Während des Brennkraftmaschinenbetriebs in dem SI-Modus wird das Drosselventil 34 gesteuert, um die Luftströmung zu regeln. Die Brennkraftmaschine 10 wird auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis gesteuert, und die Einlass- und die Auslassventile 20 und 18 befinden sich in der Ventilöffnungsposition mit hohem Hub, und die zeitliche Steuerung des Einlass- und der Auslasshubs arbeitet mit einer positiven Ventilüberlappung. Ein Kraftstoffeinspritzungsereignis wird vorzugsweise während einer Kompressionsphase eines Brennkraftmaschinenzyklus ausgeführt, vorzugsweise im Wesentlichen vor dem TDC. Die Funkenzündung wird vorzugsweise zu einer vorbestimmten Zeit nach der Kraftstoffeinspritzung entladen, wenn die Luftladung in dem Zylinder im Wesentlichen homogen ist.
  • Das Steuermodul 5 leitet den Brennkraftmaschinenbetrieb in den bevorzugten Verbrennungsmodus über, welcher der Brennkraftmaschine 10 zugeordnet ist, um Kraftstoffeffizienzen und die Stabilität der Brennkraftmaschine zu erhöhen und/oder um Emissionen zu verringern. Eine Änderung in einem der Brennkraftmaschinenparameter, z.B. in der Drehzahl und der Last, kann eine Änderung in einem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine bewirken. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 befiehlt eine Änderung in dem bevorzugten Verbrennungsmodus, die einer Änderung in dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine zugeordnet ist.
  • Während Verbrennungsmodusübergängen wird die Brennkraftmaschine 10 gesteuert, um bei einem bevorzugten Luft/Kraftstoffverhältnis zu arbeiten, und die Einlassluftströmung wird gesteuert, um das bevorzugte Luft/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Dies umfasst, dass eine Zylinderluftladung basierend auf dem Brennkraftmaschinenbetrieb in dem ausgewählten Verbrennungsmodus geschätzt wird. Das Drosselventil 34 sowie die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 werden gesteuert, um eine Einlass-Luftströmungsrate basierend auf der geschätzten Zylinderluftladung zu erreichen, einschließlich während eines Übergangs zwischen dem SI- und dem HCCI-Verbrennungsmodus. Die Luftströmung wird gesteuert, indem das Drosselventil 34 sowie die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 eingestellt werden, um die Phaseneinstellung und den Hub des Einlass- und des Auslassventils bzw. der Einlass- und der Auslassventile 20 und 18 zu steuern. Der Betrieb in den zwei Verbrennungsmodi erfordert unterschiedliche Einstellungen für die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC-Einrichtung 22 und 24 bezogen auf die Ventil-Phaseneinstellung und den Ventilhub des Einlass- und des Auslassventils bzw. der Einlass- und der Auslassventile 20 und 18 sowie des Drosselventils 34 für die Drosselposition.
  • Die schematische Zeichnung von 1 kann ebenso verwendet werden, um eine Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung zu beschreiben, die allgemein bei 10' gezeigt und zwischen einem Modus mit Kompressionszündung (CI-Modus) und einem Modus mit vorgemischter Ladung und Kompressionszündung (PCCI-Modus) betreibbar ist. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10' erfordert weder in dem CI- noch in dem PCCI-Modus einen Zündfunken, um die Kraftstoff/Luftladung zu zünden, und sie arbeitet bei einer kontinuierlich weit offenen Drosselposition, ähnlich dem Betrieb der HCCI-Verbrennung, wie vorstehend beschrieben ist. Da weder der CI- noch der PCCI-Verbrennungsmodus eine Drosselsteuerung oder eine Funkenzündung erfordern, sind die Zündkerzen 26 und die dazugehörigen Steuerungen entfernt. Die CI-Brennkraftmaschine 10' weist ähnliche übrige Komponenten auf, die einen Brennkraftmaschinencontroller 5 umfassen, der die Luftströmung von einem Einlasskrümmer 29 in die Verbrennungskammer 16 steuert, was durch ein oder mehrere Einlassventil(e) 20 gesteuert wird. Die Abgasströmung aus der Verbrennungskammer 16 wird durch ein oder mehrere Auslassventil(e) 18 gesteuert und in den Auslasskrümmer 39 ausgestoßen. Die CI-Brennkraftmaschine 10' ist mit Einrichtungen 22 und 24 zur variablen Nockenphaseneinstellung / variablen Hubsteuerung (VCP/VLC-Einrichtungen) ausgestattet, um eine Einlass- und eine Auslassnockenwelle 21, 23 zu steuern, die jeweilige Einlass- und Auslassventile 20, 18 betreiben. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 ist von einer vergleichbaren Konstruktion, und die Steuerung der SI-Brennkraftmaschine 10 verläuft so, wie es vorstehend definiert ist.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10' in dem CI-Modus umfasst, dass sich die Einlass- und die Auslassventile 20 und 18 in der Ventilöffnungsposition mit hohem Hub befinden und dass die zeitliche Steuerung des Einlass- und des Auslasshubs mit einer positiven Ventilüberlappung betrieben wird. Vorzugsweise wird ein Kraftstoffeinspritzungsereignis während der Kompressionsphase eines Brennkraftmaschinenzyklus in der Nähe des TDC ausgeführt, wenn die Verbrennung auftritt.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10' in dem PCCI-Verbrennungsmodus umfasst, dass diese bei einer Ventilöffnungsposition mit niedrigem Hub betrieben wird und dass die Einlass- und die Auslassphaseneinstellung mit NVO betrieben werden. Der PCCI-Betrieb weist ähnliche Übergangs-Betriebseigenschaften auf, die auf der AGR beruhen, um das Steuein der Temperatur und des Zeitpunkts der Verbrennung zu unterstützen, wie es an anderer Stelle bezogen auf die HCCI-Verbrennung beschrieben ist, und daher sind die Verfahren, die hierin nachstehend beschrieben sind, auf die PCCI-Verbrennungsmodi anwendbar.
  • 2 ist eine Grafik von Daten, die bei einer bekannten Brennkraftmaschine erfasst wurden, die während eines Zustands mit schnellem Übergang von Niedrig nach Hoch in einem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, und die Parameterzustände der Brennkraftmaschine für den Kraftstoff (INJ_PW), die Verbrennungsphaseneinstellung und den Klingelindex umfasst. Eine Zunahme in der Drehmomentanforderung des Betreibers erfordert eine Zunahme in der Brennkraftmaschinenlast, was zu einer Zunahme des Kraftstoffparameters führt, die ermöglicht, dass die Brennkraftmaschinen-Drehmomentabgabe eine Drehmomentanforderung eines Betreibers erfüllt. Wenn die Änderung in der Drehmomentanforderung des Betreibers über eine kurze Zeitdauer ausgeführt wird, kann ein Zustand mit schnellem Übergang daraus resultieren. Ein Zustand mit schnellem Übergang tritt auf, wenn eine Änderung einer zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung des Betreibers einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Der vorbestimmte Schwellenwert ist einer Änderung der zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung des Betreibers zugeordnet, die zu einem nicht akzeptierbaren Ausmaß an hörbarem Verbrennungsgeräusch führt, das bei einer Ausführungsform durch den Klingelindex angegeben wird.
  • Das hörbare Verbrennungsgeräusch wird durch eine Unfähigkeit verursacht, eine ausreichende Ladungsverdünnung in die Brennkraftmaschine einzuleiten, wenn die Brennkraftmaschine in dem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, der umfasst, dass die Einlass- und die Auslassventile zu Ventilöffnungspositionen mit niedrigem Hub gesteuert werden. Dies führt zu einem störenden hörbaren Geräusch, und es kann basierend auf der Brennkraftmaschinenlast und -drehzahl ein begrenzender Faktor für die HCCI-Verbrennung sein, wenn der Klingelindex einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Wie gezeigt ist, beginnt der Kraftstoffparameter in einem stationären Zustand bei ungefähr 6 mg. Eine Anforderung für zusätzlichen Kraftstoff, die dem Zustand mit schnellem Übergang entspricht, tritt in der Nähe der Markierung bei zwei Sekunden auf. Die erhöhte Kraftstoffanforderung bewirkt eine Verstellung der Verbrennungsphaseneinstellung nach früh, die zu einer Zunahme in dem Klingelindex führt, da die Ladungstemperatur und die Ladungszusammensetzung durch Einstellungen der Auslassventile 18, der Einlassventile 20 und das AGR-Ansprechen begrenzt sind.
  • Da die Ventilphaseneinstellung und die AGR-Strömungsrate eingestellt werden, um die Bedingungen zu erfüllen, die für den neuen Kraftstoffparameter in Ansprechen auf die Drehmomentanforderung des Betreibers erforderlich sind, nimmt der Klingelindex ab, während die Verbrennungsphaseneinstellung nach spät verstellt wird. Der Klingelindex und die Verbrennungsphaseneinstellung werden bei ungefähr 3,2 Sekunden beide für den neuen Kraftstoffparameter auf akzeptierbare Weise gesteuert. Wie ein Fachmann einsehen wird, ermöglicht die vorbestehende Beschreibung kein glattes Übergangsansprechen mit möglichen Störungen in der Brennkraftmaschinen-Drehmomentabgabe und einem erhöhten hörbaren Verbrennungsgeräusch aufgrund der nach früh verstellten Verbrennungsphaseneinstellung. Um zu verhindern, dass der vorstehende Zustand auftritt, und um einen glatten Brennkraftmaschinenbetrieb in Ansprechen auf den Zustand mit schnellem Übergang zu fördern, kann ein Filter für den Kraftstoffbefehl (INJ_PW) hinzugefügt werden, wodurch die Änderung der zeitlichen Rate in dem Kraftstoff begrenzt wird, die während des Zustands mit schnellem Übergang verfügbar ist. Das Begrenzen der Änderungen der zeitlichen Rate in den Kraftstoff, die für den Kraftstoffparameter verfügbar ist, führt dazu, dass die Brennkraftmaschine 10 die Änderung der zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung des Betreibers nicht erfüllen kann, es werden jedoch ein akzeptierbarer Klingelindex und akzeptierbare Bedingungen für die Verbrennungsphaseneinstellung aufrecht erhalten, was zu einem glatteren, wenn auch langsameren, Ansprechen des Drehmomentübergangs führt.
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines Hybridantriebsstrangs, der eine Ausführungsform der Brennkraftmaschine 10 und einer Drehmomentmaschine 145 verwendet. Es ist anzumerken, dass der Hybridantriebsstrang zur Veranschaulichung dieser Offenbarung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Die Brennkraftmaschine 10 kann mit einer Getriebeeinrichtung 100 gekoppelt sein, um eine Traktionsleistung auf einen Endantrieb 105 eines Fahrzeugs zu übertragen. Der Endantrieb 105 umfasst eine Differentialeinrichtung bzw. Differentialeinrichtungen 115, die mit einer Achse bzw. Achsen 120 oder einer Halbwelle bzw. Halbwellen mechanisch gekoppelt ist bzw. sind, die bei einer Ausführungsform mit einem Rad bzw. mit Rädern 125 mechanisch gekoppelt ist bzw. sind. Die Differentialeinrichtung 115 ist mit einem Ausgangselement 130 des Hybridantriebsstrangsystems gekoppelt, das allgemein bei 135 gezeigt ist. Der Endantrieb 105 überträgt eine Traktionsleistung zwischen dem Getriebe 100 und einer Straßenoberfläche mittels des Rads bzw. der Räder 125.
  • Das Hybridantriebsstrangsystem 135 umfasst eine Energiespeichereinrichtung (ESD) 140, die als eine Batterie gezeigt ist, die potentielle Energie speichert, und sie ist mit einer oder mit mehreren Drehmomentmaschine(n) 145 gekoppelt, die als ein Elektromotor dargestellt ist bzw. sind, um eine Leistung zwischen diesen zu übertragen. Wenn die ESD 140 und die Drehmomentmaschine(n) 145 Elektromotoren/Generatoren umfassen, kann bzw. können ein steuerbarer Leistungsgleichrichter/Wechselrichter bzw. steuerbare Leistungsgleichrichter/Wechselrichter 150 zwischen diesen angeordnet sein und verwendet werden, um elektrische Leistung von einem Gleichstrom in einen Wechselstrom und umgekehrt umzuwandeln. Die Drehmomentmaschine(n) 145 wandelt bzw. wandeln gespeicherte Energie in mechanische Leistung um, und sie wandelt bzw. wandeln mechanische Leistung in Energie um, die in der ESD 140 gespeichert werden kann. Die Brennkraftmaschine 10 wandelt in dem Fahrzeug gespeicherten Kraftstoff in mechanische Leistung um.
  • Die mechanische Leistung von der Brennkraftmaschine 10 kann zu dem Getriebe 100 übertragen werden. Die mechanische Leistung von der bzw. den Drehmomentmaschine(n) 145 kann zu dem Getriebe 100 übertragen werden. Die mechanische Leistung von dem Endantrieb 105 kann mittels des Ausgangselements 130 zu der Brennkraftmaschine 10, der bzw. den Drehmomentmaschine(n) 145 und dem Getriebe 100 übertragen werden. Die übertragene mechanische Leistung kann in der Form eines Traktionsdrehmoments für den Fahrzeugantrieb und in der Form eines Reaktionsdrehmoments für das Bremsen des Fahrzeugs vorliegen, welches einer Funktionalität des regenerativen Bremsens zugeordnet ist. Wie es für einen Fachmann offensichtlich ist, können andere Drehmomenteinrichtungen verwendet werden, z.B. hydraulische oder mechanische, obwohl eine elektrisch angetriebene Drehmomentmaschine 145 bzw. elektrisch angetriebene Drehmomentmaschinen 145 dargestellt ist bzw. sind und im Detail diskutiert wird bzw. werden. Zusätzlich ist es offensichtlich, dass andere Hybridausbildungen verwendet werden können, z.B. ein Reihenhybridantrieb, ein paralleler Hybridantrieb oder ein zusammengesetzter Hybridantrieb, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen.
  • Die Brennkraftmaschine 10 wird in Kombination mit der bzw. den Drehmomentmaschine(n) 145 verwendet, um ein Drehmoment zu dem Endantrieb 105 zu übertragen, wodurch ein Traktionsdrehmoment durch das Rad bzw. die Räder 125 geliefert wird. Wenn die Brennkraftmaschine 10 in dem HCCI-Verbrennungsmodus betrieben wird, wird die Verbrennungsphaseneinstellung durch die Zylinderladungstemperatur und die Zylinderladungszusammensetzung beeinflusst. Es ist daher wichtig, eine Zylinderladungstemperatur und Zylinderladungszusammensetzung für eine entsprechende Verbrennungsphasenlage aufrecht zu erhalten, die eine direkte Korrelation mit dem Brennkraftmaschinendrehmoment aufweist. Wenn die Ladungstemperatur und die Ladungszusammensetzung für eine spezielle Anforderung der Verbrennungsphaseneinstellung nicht erreicht werden, kann ein Verbrennungsklingeln und ein hörbares Verbrennungsgeräusch daraus resultieren. Das Verbrennungsklingeln kann während Zuständen mit hoher Last und hoher Drehzahl und während eines Zustands mit schnellem Übergang ein begrenzender Faktor für die Brennkraftmaschinen-Drehmomentabgabe in dem HCCI-Verbrennungsmodus sein. Darüber hinaus kann der Brennkraftmaschinenbetrieb in dem HCCI-Verbrennungsmodus aufgrund des Ausmaßes des hörbaren Verbrennungsgeräuschs begrenzt sein, was umfasst, dass die Brennkraftmaschine übergeleitet wird, um in dem Verbrennungsmodus mit Funkenzündung zu arbeiten. Das hörbare Verbrennungsgeräusch kann durch den Klingelindex parametrisiert werden.
  • 4 stellt den Betrieb einer Ausführungsform der Offenbarung in einem Fahrzeug, das ein Hybridantriebsstrangsystem aufweist, wie es beispielsweise unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben ist, in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung eines Betreibers grafisch dar, die einen Zustand mit schnellem Übergang umfasst. Die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers befindet sich anfänglich in einem stationären Zustand (To , anfänglich). Die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers umfasst einen Zustand mit einem schnellen Übergang von Niedrig nach Hoch, der über eine kurze Zeitdauer von dem anfänglichen Zustand (To, anfänglich) bis zu einem Endzustand (To, endgültig) eine zusätzliche Drehmomentabgabe erfordert. Der schnelle Übergang wird detektiert, und an das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 wird ein beschränkter Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 geliefert, um die eingespritzte Kraftstoffmasse (INJ_PW) zum Steuern des Brennkraftmaschinendrehmoments auf weniger als die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu beschränken, um einen glatten Brennkraftmaschinenbetrieb aufrecht zu erhalten und ein übermäßiges Klingeln in dem Verbrennungsprozess zu verhindern. Das Steuersystem ermittelt ein Drehmomentdefizit relativ zu der Drehmomentanforderung 181 des Betreibers und befiehlt eine Zunahme in dem Motordrehmomentbefehl 175, um das Defizit auszugleichen. Der Motordrehmomentbefehl 175 ergänzt daher den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170, um die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu erfüllen. Die Kombination des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls 170 und des Motordrehmomentbefehls 175 ermöglicht der Brennkraftmaschine 10, die Drehmomentabgabe glatt zu erhöhen und die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers innerhalb einer Zeitkonstante zu erfüllen, während in dem HCCI-Verbrennungsmodus gearbeitet wird. Der Motordrehmomentbefehl 175 dauert basierend auf einer Zeitkonstante, die nachstehend beschrieben wird, bis zu einer solchen Zeit an, zu der die Brennkraftmaschine 10 ein Drehmoment erzeugen kann, das auf die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers anspricht.
  • 5 stellt den Betrieb einer Ausführungsform der Offenbarung in einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine grafisch dar, die mit einer Leistungs-Addiereinrichtung 44, z.B. einem Turbolader, in dem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, und sie stellt eine Drehmomentanforderung eines Betreibers und einen Einlasskrümmerdruck über der Zeit während eines Zustands mit schnellem Übergang dar, wie er unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben ist.
  • Es ist bekannt, dass ein hoher Einlasskrümmerdruck das Verbrennungsgeräusch in dem HCCI-Verbrennungsmodus verringert. Eine Leistungs-Addiereinrichtung 44, z.B. ein Turbolader, kann den Einlasskrümmerdruck erhöhen, er weist jedoch ein relativ langsames zeitliches Ansprechen auf, das den schnellen Übergang von einem niedrigen zu einem hohen Drehmoment begrenzt. Die Drehmomentanforderung 180 des Betreibers befindet sich anfänglich in einem stationären Zustand (TO , anfänglich). Die Drehmomentanforderung 180 des Betreibers weist einen Zustand mit schnellem Übergang von Niedrig nach Hoch auf, der über eine kurze Zeitdauer von dem anfänglichen Zustand (TO , anfänglich) bis zu einem Endzustand (TO , endgültig) eine zusätzliche Drehmomentabgabe erfordert. Der Zustand mit schnellem Übergang wird auch in der Grafik des Einlasskrümmerdrucks als gestrichelte Linie dargestellt, die einen Soll-Einlasskrümmerdruck 185 repräsentiert, der dem Anstieg des Zustands mit schnellem Übergang in der Grafik der Drehmomentanforderung 181 des Betreibers von einem anfänglichem Druckniveau (PO , anfänglich) bis zu einem vorbestimmten endgültigen Druckniveau (Po , endgültig) basierend auf der Brennkraftmaschinenlast und -drehzahl nachfolgt. Der Zustand mit schnellem Übergang wird detektiert, und das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 beschränkt den Kraftstoffparameter (INJ_PW), um dem Betrieb der Brennkraftmaschine 10 aufgrund von Verzögerungen in der Ansprechzeit des Systems, einschließlich der Leistungs-Addiereinrichtung, einzuschränken, bis der Ist-Einlasskrümmerdruck 190 auf ein endgültiges Druckniveau (Po, endgültig) ansteigt. Ein Drehmomentdefizit zwischen dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 und der Drehmomentanforderung 181 des Betreibers wird ermittelt, und es wird eine Zunahme in dem Motordrehmomentbefehl 175 befohlen, um das Defizit auszugleichen. Der Motordrehmomentbefehl 175 ergänzt daher den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170, um die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu erfüllen. Die Kombination des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls 170 und des Motordrehmomentbefehls 175 ermöglicht der Brennkraftmaschine, die Drehmomentabgabe glatt zu erhöhen und die gesamte Drehmomentanforderung 180 des Betreibers innerhalb einer Zeitkonstante zu erfüllen, während in dem HCCI-Verbrennungsmodus gearbeitet wird. Der Motordrehmomentbefehl 175 dauert basierend auf einer Zeitkonstante, die nachstehend beschrieben wird, bis zu einer solchen Zeit an, zu der die Brennkraftmaschine ein Drehmoment erzeugen kann, das auf die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers anspricht.
  • 6 stellt ein Steuerschema schematisch dar, das dem Steuern des Betriebs eines Hybridantriebsstrangsystems, das eine Brennkraftmaschine umfasst, die in einem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung eines Betreibers zugeordnet ist. Eine beispielhafte Brennkraftmaschine ist unter Bezugnahme auf 1 dargestellt, und ein beispielhaftes Hybridantriebsstrangsystem ist unter Bezugnahme auf 3 dargestellt. Das Steuerschema umfasst ein Zeitkonstantenmodul 210, ein Betreiber-Drehmomentanforderungsmodul 180, ein Filtermodul 230, ein Modul 220 zur Detektion eines Zustands mit schnellem Übergang, ein Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250, um einen Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl selektiv zu dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 zu leiten, und ein Motorumschaltmodul 240, um einen Motordrehmomentbefehl selektiv zu einem Motorsteuermodul 260 zu leiten. Das Steuerschema überwacht die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers von dem Modul 180, um einen Zustand mit schnellem Übergang zu detektieren. Wenn ein Zustand mit schnellem Übergang detektiert wird, teilt das Steuerschema die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers von dem Modul 180 in einen beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 und einen Motordrehmomentbefehl 175 auf. Bei einer Ausführungsform wird eine Drehmomentanforderung 181 eines Betreibers von dem Modul 180 basierend auf einer Betreibereingabe an ein Gaspedal (Pedalposition) und einer vorliegenden Brennkraftmaschinendrehzahl (Brennkraftmaschinendrehzahl) ermittelt.
  • Eine Zeitkonstante 211 von dem Modul 210 wird basierend auf der Betreibereingabe an das Gaspedal, der vorliegenden Brennkraftmaschinendrehzahl und basierend auf Brennkraftmaschinenparametern ermittelt. Die Brennkraftmaschinenparameter, welche die Zeitkonstante beeinflussen, können beispielsweise den Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt, den Zündfunkenzeitpunkt und die befohlene AGR-Strömung sowie die Ansprechzeiten verschiedener Brennkraftmaschinenaktuatoren umfassen, z.B. des AGR-Ventils, des Turboladers, der Einrichtungen zur variablen Nockenphaseneinstellung für die Einlass- und die Auslassventile und der elektronischen Drosselsteuerung. Die Zeitkonstante 211 ist ein zusammengesetzter Term, der die zuvor erwähnten Brennkraftmaschinenparameter und Ansprechzeiten der verschiedenen Brennkraftmaschinenaktuatoren berücksichtigt, um sicherzustellen, dass die Brennkraftmaschine 10 mit einem akzeptierbaren Verbrennungsgeräuschniveau arbeitet, das kleiner als eine vorbestimmte Grenze ist. Die Zeitkonstante 211 von dem Modul 210 wird in ein Filtermodul 230 eingegeben, um einen beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 zu erzeugen, der ohne übermäßiges Verbrennungsgeräusch erreichbar ist.
  • Die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers ist ein kontinuierlicher Parameter, der ungefiltert zu dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 geleitet werden kann, wenn sich ein Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250 in einer ersten „Position“ befindet. Das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 kann auch den eingeschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 empfangen, der von dem Filtermodul 230 ausgegeben wird, wenn sich die Brennkraftmaschinenumschaltung 250 in einer zweiten Position befindet. Das Filtermodul 230 wird verwendet, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 zu ermitteln, indem die Drehmomentanforderung des Betreibers unter Verwendung der Zeitkonstante 211 abgeschwächt wird. Ein Fachmann versteht, dass das Filtermodul 230 mit der Zeitkonstante 211 verwendet wird, um die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers abzuschwächen, wenn eine Detektion eines Zustands mit schnellem Übergang von Niedrig nach Hoch in dem Modul 220 zur Detektion des Zustands mit schnellem Übergang auftritt. Wenn das Modul 220 zur Detektion eines Zustands mit schnellem Übergang keinen Zustand mit schnellem Übergang detektiert, befindet sich ein Motorumschaltmodul 240 in einer ersten „Position“ ohne Drehmomentanforderung. Wenn ein schneller Übergang mittels des Moduls 220 detektiert wird, wird der Motordrehmomentbefehl 175 durch die Differenz des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls 170 von der Drehmomentanforderung 181 des Betreibers unter Verwendung einer additiven Funktion 280 ermittelt und durch eine zweite Position des Motorumschaltmoduls 240 zu einem Motorsteuermodul 260 weitergeleitet. Das Modul 220 zur Detektion des Zustands mit schnellem Übergang weist eine diskrete Ausgabe auf, um das Filtermodul 230 zu aktivieren oder zurückzusetzen und das Motorumschaltmodul 240 sowie das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250 zwischen den entsprechenden ersten und zweiten Positionen umzuschalten.
  • Im Betrieb werden die Pedalposition und die Brennkraftmaschinendrehzahl kontinuierlich überwacht, um die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu ermitteln. Die Pedalposition, die Brennkraftmaschinendrehzahl und andere Brennkraftmaschinen-Betriebsparameter werden kontinuierlich überwacht, um die Zeitkonstante 211 zu ermitteln. Wenn kein Zustand mit schnellem Übergang mittels des Moduls 220 detektiert wird, befinden sich das Motorumschaltmodul 240 und das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250 in der jeweiligen ersten Position, und die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers wird direkt zu dem Steuermodul 5 weitergeleitet. Das Steuermodul 5 steuert die Brennkraftmaschine 10, wie vorstehend im Detail beschrieben ist, indem verschiedene Parameter in verschiedenen Verbrennungsmodi in Ansprechen auf die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers gesteuert werden, welche den Kraftstoff (INJ_PW), den Zündzeitpunkt (IGN), die AGR-Strömung (AGR), die Einlass- und die Auslass-VCP/VLC (EINLASS bzw. AUSLASS) und die Leistungs-Addiereinrichtung (VGT) umfassen, falls das Fahrzeug mit dieser ausgestattet ist.
  • Ein Zustand mit schnellem Übergang wird in den Modul 220 detektiert, indem die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers mit dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 von dem Filtermodul 230 verglichen wird. Wenn ein Zustand mit schnellem Übergang existiert, beginnt ein Übergang von einem niedrigem zu einem hohen Drehmoment, indem das Motor- und das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 240 bzw. 250 in die jeweilige zweite Position umgeschaltet werden und der Betrieb des Filtermoduls 230 aktiviert wird. Die Zeitkonstante 211 wird ermittelt und in das Filtermodul 230 eingegeben. Das Filtermodul 230 verwendet die Zeitkonstante 211, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 derart zu erzeugen, dass ein übermäßiges Verbrennungsgeräusch in dem HCCI-Verbrennungsprozess verhindert oder minimiert wird und ein glatter Brennkraftmaschinenbetrieb aufrecht erhalten wird, wie vorstehend beschrieben ist.
  • Wenn sich das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250 in der zweiten diskreten Position befindet, empfängt das Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 von dem Filtermodul 230, und es steuert die Brennkraftmaschine 10 basierend auf dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170. Die additive Funktion 280 ermittelt den Motordrehmomentbefehl 175 als die Differenz zwischen der Drehmomentanforderung 181 des Betreibers und dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 und gibt den Motordrehmomentbefehl 175 durch die zweite Position des Motorumschaltmoduls 240 in das Motorsteuermodul 260 ein. Das Motorsteuermodul 260 befiehlt der bzw. den Drehmomentmaschine(n) 145, den Motordrehmomentbefehl 175 zu erzeugen, beispielsweise mittels eines Motorstrombefehls IMTR . Die Kombination des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls 170 und des Motordrehmomentbefehls 175 erreicht die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers mit einer Rate und Amplitude, die angefordert werden. Da dies ein iterativer Prozess ist, wird der Zustand mit schnellem Übergang nicht mehr detektiert, wenn die Brennkraftmaschine 10 in die Lage versetzt wird, die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu erzeugen, ohne dass der beschränkte Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl 170 von dem Filtermodul 230 überschritten wird und ohne dass eine Unterstützung durch die Drehmomentmaschine(n) 145 vorliegt.
  • Wenn das Modul 220 zur Detektion des Zustands mit schnellem Übergang detektiert, dass der Zustand mit schnellem Übergang beendet ist, kehren das Motor- und das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 240 bzw. 250 zu den jeweiligen ersten Positionen zurück, und das Filtermodul 230 wird zurückgesetzt. Das Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul 250 leitet daher die unbeschränkte Drehmomentanforderung 181 des Betreibers zu dem Brennkraftmaschinen-Steuermodul 5 weiter, und das Motorumschaltmodul 240 liefert nicht länger eine Eingabe an das Motorsteuermodul 260. Daher ermöglicht die Steuerstruktur, dass die Brennkraftmaschine 10 während des Zustands mit schnellem Übergang von Niedrig nach Hoch in dem HCCI-Verbrennungsmodus arbeitet, während die Drehmomentanforderung 181 des Betreibers bezüglich der Amplitude und Rate ohne übermäßiges Verbrennungsgeräusch erfüllt wird.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung und einer Drehmomentmaschine (145), die ausgebildet sind, um ein Drehmoment in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung (181) eines Betreibers zu einem Endantrieb (105) zu übertragen, wobei das Verfahren umfasst, dass: die Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung betrieben wird, um ein Drehmoment zu dem Endantrieb (105) zu übertragen; die Drehmomentanforderung (181) des Betreibers überwacht wird; eine Zeitkonstante (211) ermittelt wird, die der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist; ein Zustand mit schnellem Übergang detektiert wird, welcher der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist; ein beschränkter Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) als eine Funktion der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und der Zeitkonstante (211) geschaffen wird; und während der Zustände mit schnellem Übergang der Brennkraftmaschinenbetrieb gesteuert wird, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) zu erreichen und die Drehmomentmaschine (145) in Ansprechen auf einen Motordrehmomentbefehl (175) betrieben wird, wobei der Motordrehmomentbefehl (175) einer Differenz zwischen der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben der Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung umfasst, dass die Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung in einem Verbrennungsmodus mit homogener Kompressionszündung betrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben der Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung umfasst, dass die Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung in einem Verbrennungsmodus mit vorgemischter Ladung und Kompressionszündung betrieben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Detektieren des Zustands mit schnellem Übergang, welcher der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist, umfasst, dass detektiert wird, dass eine Änderung einer zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers eine vorbestimmte Änderung der zeitlichen Rate überschreitet.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln der Zeitkonstante (211), die der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zugeordnet ist, umfasst, dass die Zeitkonstante (211) basierend auf der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers, einer Brennkraftmaschinendrehzahl und basierend auf Brennkraftmaschinenparametern, die einen Kraftstoffeinspritzungszeitpunkt, einen Zündfunkenzeitpunkt und eine befohlene Abgasrückführungsströmung umfassen, ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ermitteln der Zeitkonstante (211) basierend auf der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers, der Brennkraftmaschinendrehzahl und den Brennkraftmaschinenparametern umfasst, dass Ansprechzeiten von Brennkraftmaschinenaktuatoren, die ein Abgasrückführungsventil (38), einen Turbolader (44), eine Einrichtung (22, 24) zur variablen Nockenphaseneinstellung und eine elektronische Drosselsteuerung umfassen, ermittelt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anpassen der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers mit der Zeitkonstante (211) zum Schaffen des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls (170) umfasst, dass die Zeitkonstante (211) in einem Filter verwendet wird, um die Drehmomentanforderung (181) des Betreibers zum Ermitteln des beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehls (170) abzuschwächen.
  8. Vorrichtung zum Liefern eines Drehmoments an einen Endantrieb (105) in Ansprechen auf eine Drehmomentanforderung (181) eines Betreibers, umfassend: ein Hybridantriebsstrangsystem (135), das eine Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung, einen Motor (145), einen Endantrieb (105) und ein Getriebe (110) umfasst, das mit der Brennkraftmaschine (10), dem Motor (145) und dem Endantrieb (105) funktional gekoppelt ist, wobei der Endantrieb (105) ein Drehmoment von dem Getriebe (110) empfängt, das eine Summation eines Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmoments und eines Motorausgangsdrehmoments umfasst; und ein Steuersystem für den Hybridantriebsstrang, umfassend: ein Brennkraftmaschinen-Steuermodul (5), das auf einen Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl anspricht, um das Brennkraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment zu steuern, ein Motorsteuermodul (260), das auf einen Motordrehmomentbefehl (175) anspricht, um das Motorausgangsdrehmoment zu steuern, ein Filtermodul (230), das einen beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) basierend auf der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und einer vorbestimmten Zeitkonstante (211) liefert; ein Modul (220) zur Detektion eines Zustands mit schnellem Übergang, um eine Änderung einer zeitlichen Rate in der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts zu detektieren; ein Brennkraftmaschinen-Umschaltmodul (250), das auf das Detektieren der Änderung der zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers bei dem Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts anspricht, um den beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) als den Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl an das Brennkraftmaschinen-Steuermodul (5) zu liefern, ein Motorumschaltmodul (240), das auf das Detektieren der Änderung der zeitlichen Rate in der Drehmomentanforderung (181) des Betreibers bei dem Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts anspricht, um eine Differenz zwischen der ungefilterten Drehmomentanforderung (181) des Betreibers und dem beschränkten Brennkraftmaschinen-Drehmomentbefehl (170) als den Motordrehmomentbefehl (175) an das Motorsteuermodul (260) zu liefern, und ein Betreiber-Drehmomentanforderungsmodul (180), das die Drehmomentanforderung (181) eines Betreibers liefert.
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