DE102012212383A1

DE102012212383A1 - System und Verfahren zum Steuern des Drehmoments eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102012212383A1
Application number: DE102012212383A
Authority: DE
Inventors: Youngdae Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2013-06-13
Also published as: CN103161589A; CN103161589B; JP2013119379A; KR20130064544A; KR101284345B1; US20130151115A1

Abstract

Es wird ein System und Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs beschrieben. Insbesondere werden die Motorkennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basen für einen Motortest darstellen, an einer Steuereinheit empfangen. Die Steuereinheit berechnet dann ein derzeit verfügbares Drehmoment des Verbrennungsmotors basierend auf den derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die in den Motorkennfeldinformationen berechnet werden, und berechnet einderzeitiges optimales Arbeitskennlinien-OOL)Drehmoment in dem Verbrennungsmotor durch Anwenden eines OOL-Verhältnisses über jede Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Motordrehmoment. Der Motortest stellt einen Test dar, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs-Kennfeldes durchgeführt wird. In vorteilhafter Weise kann die Kraftstoffeffizienz durch Steuern eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs bei einem optimalen Drehmoment unter Berücksichtigung von derzeitigen äußeren Bedingungen verbessert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs und insbesondere ein Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs durch Steuern des Drehmoments des Verbrennungsmotors zu verbessern.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
In letzter Zeit haben Automobilhersteller aufgrund wachsender ökologischer Bedenken und der Erschöpfung von Ölreserven begonnen, aktiv kostenwirksame Maßnahmen zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs in Automobilen zu verfolgen. Typischerweise gibt es drei bekannte Wege zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs, die Verringerung des Gewichts des Fahrzeugs, die Verringerung der Abgase und die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz. Insbesondere kann die Kraftstoffeffizienz durch Steuern eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs verbessert werden, um in einem minimalen Kraftstoffverbrauchs-Zustand betrieben zu werden.
In Hybrid-Elektrofahrzeugen (Hybrid Electric Vehicles – HEV) wird das Motordrehmoment im Allgemeinen durch Betreiben eines Verbrennungsmotors in einer optimalen Arbeitskennlinie (Optimal Operating Line – OOL) bei einer eingestellten Motordrehzahl gesteuert. Für eine Hybrid-Steuereinheit (Hybrid Control Unit – HCU) wird die Kraftstoffeffizienz eines Verbrennungsmotors durch eine geeignete Verteilung des Motordrehmoments unter den OOL-Bedingungen des Verbrennungsmotors erreicht.
1A und 1B stellen Diagramme dar, die Ausführungsformen von spezifischen Kraftstoffverbrauchs-(Specific Fuel Consumption – SFC)Kennfeldern für einen typischen Hybridfahrzeug-Motor darstellen. Unter Bezugnahme auf 1A ist für ein Hybridfahrzeug ein Betrieb des Verbrennungsmotors innerhalb eines niedrigen SFC-Bereichs (z. B. in einem Bereich von ungefähr 1500 bis 2500 RPM (U/min) und ungefähr 600 kPa) vorteilhaft, und demnach wird für eine HCU aus dem Stand der Technik, um dieselbe Leistungsmenge auszugeben, wie dies in dem SFC-Kennfeld zu erwarten ist, ein Drehmomentbefehl an den Verbrennungsmotor geleitet, um innerhalb eines niedrigen SFC-Bereichs zu arbeiten.
Um jedoch die Kraftstoffeffizienz in einem HEV-Fahrzeug zu verbessern, muss eine HCU die Daten in dem in 1 dargestellten Kennfeld verwenden, was zu einem Problem führt. Die in 1A dargestellten SFC-Kennfelddaten werden durch einen Motortest erhalten, was lediglich geeignete Bedingungen während dem Motortest berücksichtigt, welche sich von tatsächlichen Fahrzeugtestbedingungen unterscheiden können (und oftmals verschieden sind), so dass es, wenn die Daten bei einem tatsächlichen Fahrzeug verwendet werden, Diskrepanzen gibt und die Kraftstoffeffizienz verringert wird oder viel geringer als erwartet ist.
Zum Beispiel wurden in den in 1A dargestellten SFC-Kennfelddaten die Testergebnisse für einen Motortest durchgeführt, in dem sich die Kühlmitteltemperatur (Coolant Temperature – TCO) und die Öltemperatur (Oil Temperature – TOIL) bei einer Temperatur von ungefähr 90 Grad nach einer vollständigen Aufwärmphase befinden, und wurden durchgeführt, wenn sich der Drehmomentverlust des Verbrennungsmotors selbst bei einer Untergrenze befand (d. h., nach einer vollständigen Aufwärmphase der TCO und TOIL).
In einem tatsächlichen Fahrzeug wird jedoch ein FTP-Test höchstwahrscheinlich bei 25 Grad begonnen und es vergehen mindestens 10 Minuten, bis das vollständige Aufwärmen des Verbrennungsmotors erfolgt, und insbesondere für ein HEV ist es schwierig, ein vollständiges Aufwärmen aufgrund des unregelmäßigen Ein-/Aus-Zustands des Verbrennungsmotors beizubehalten.
Die Kennfelddaten in 1B stellen einen tatsächlichen Fahrzeugbetriebszustand dar und stellt ein SFC-Kennfeld zur Veranschaulichung dar, wenn der tatsächliche Motorverlust auf 10 Nm angestiegen ist, weil der Verbrennungsmotor nicht vollständig aufgewärmt ist. Wenn dieses Kennfeld mit den Kennfelddaten in 1A verglichen wird, kann daraus entnommen werden, dass sich die Positionen, die angeben, wenn sich der SFC in einem niedrigen Bereich befindet, von jenen in 1A unterscheiden.
Dementsprechend, weil herkömmliche HCUs nur Testdaten zum Steuern des Drehmoments eines Verbrennungsmotors wie in 1A dargestellt verwenden, werden verschiedene Bedingungen während des Betriebs eines tatsächlichen Fahrzeugs wie in 1B dargestellt nicht berücksichtigt. Demzufolge wird die Kraftstoffeffizienz in einem tatsächlichen Fahrzeug verringert, weil das Fahrzeug nicht bei einer optimalen Effizienz wie erwartet betrieben werden kann.
Die obige in diesem Hintergrundabschnitt offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist im Bestreben gemacht worden, um ein System und Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, das die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs durch Steuern des Motordrehmoments bei einer optimalen Effizienz unter Berücksichtigung von tatsächlichen Fahrzeugbetriebszuständen verbessern kann.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug bereit. In Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments in einem Hybridfahrzeug: Empfangen einer Eingabe von Kennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basis für einen Motortest darstellen; Berechnen eines derzeit verfügbaren Drehmoment des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung der derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die in den Kennfeldinformationen für den Verbrennungsmotor berechnet werden; und Berechnen eines derzeitigen optimalen Arbeitskennlinien(OOL)-Drehmoments in dem Verbrennungsmotor durch Anwenden eines zu der Motordrehzahl in dem Motortest zugehörigen OOL-Verhältnisses auf das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors. Genauer gesagt stellt der Motortest einen Test dar, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs(SFC)-Kennfeldes durchgeführt wird.
Das derzeit verfügbare Drehmoment (A) des Verbrennungsmotors kann durch Gleichung 1 unten berechnet werden.
<Gleichung 1>

A = (B + C)·D/E

(In Gleichung 1 stellt B ein Maximaldrehmoment aufgrund der Motordrehzahl während dem Motortest dar, C stellt einen Drehmomentverlust während dem Motortest dar, D stellt einen derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar, der für den Verbrennungsmotor berechnet wird, und E stellt einen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar, der in dem Motortest berechnet wird).
Das derzeitige OOL-Drehmoment (T) in dem Verbrennungsmotor kann durch Gleichung 2 unten berechnet werden.
<Gleichung 2>

T = A·R – L

(In Gleichung 2 stellt A das derzeit verfügbare Drehmoment von dem Verbrennungsmotor dar, R stellt das OOL-Verhältnis aufgrund der Drehzahlen in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.)
Die Kennfeldinformationen können Luftdruck- und Maximaldrehmoment- und Drehmomentverlustinformationen bei jeder Motordrehzahl umfassen, welche die Basen für den Motortest darstellen. Die derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren für den Verbrennungsmotor können unter Verwendung von Informationen berechnet werden, die durch einen Ansaugtemperatursensor und einen Luftdrucksensor gemessen werden. Die Kennfeldinformationen, umfassend die Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren können als eine Tabelle in einer Hybrid-Steuereinheit (HCU) gebildet werden.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können während der Erzeugung eines SFC-Kennfeldes, weil eine HCU ein OOL-Drehmoment unter Berücksichtigung von derzeitigen äußeren Bedingungen (Ansaugtemperatur, Luftdruck etc.) des Verbrennungsmotors berechnen kann, verschiedene äußere Bedingungen wiedergegeben werden, um das Fahrzeug mit einer optimalen Kraftstoffeffizienz zu betreiben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B stellen ein Diagramm dar, die Ausführungsformen von spezifischen Kraftstoffverbrauchs(Specific Fuel Consumption – SFC)-Kennfeldern für einen Hybridfahrzeug-Motor darstellen.
2 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
3 stellt ein Diagramm dar, das die Logik eines Verfahrens zum Steuern des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
<Beschreibung von Bezugszeichen>

A:

Derzeit verfügbares Drehmoment des Verbrennungsmotors

B:

Maximaldrehmoment durch die Motordrehzahl (RPM) während dem Motortest

C:

Drehmomentverlust während dem Motortest

D:

Ansauglufttemperatur und Luftdruck-Kompensationswert, die derzeit von dem Verbrennungsmotor berechnet werden

E:

Ansauglufttemperatur und Luftdruck-Kompensationswert, die im Motortest berechnet werden

T:

Optimales Arbeitskennlinien(OOL)-Drehmoment im Verbrennungsmotor

R:

Optimale Arbeitskennlinie (OOL) durch die Motordrehzahl während dem Motortest

L:

Drehmomentverlust in derzeitigen Motorbedingungen

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, alle Hybrid-Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und weitere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird).
Darüber hinaus kann die Steuerlogik, die verwendet wird, um die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auszuführen, als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuervorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
Darüber hinaus kann die hierin beschriebene Steuereinheit als eine einzelne Steuereinheit oder als eine Mehrzahl von Steuereinheiten ausgebildet sein, ohne von dem Gesamtkonzept und der Absicht des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
2 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, und 3 stellt ein Diagramm dar, das die Logik eines Verfahrens zum Steuern des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Steuerlogik des Verfahrens kann durch eine Steuereinheit, z. B. eine HCU, die innerhalb des Fahrzeugs angebracht ist, um den Motorbetrieb zu steuern, ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 wird ein Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Als erstes werden in S10 Kennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basen für einen Motortest darstellen, in die Steuereinheit eingegeben. Gleichzeitig oder nachfolgend berechnet die Steuereinheit das derzeit verfügbare Motordrehmoment basierend auf den derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die in den Motorkennfeldinformationen in S20 berechnet werden. Ein derzeit optimales Arbeitskennlinien-(OOL)Drehmoment in dem Verbrennungsmotor wird durch Anwenden eines OOL-Verhältnisses einer zugehörigen Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Motordrehmoment in S30 berechnet. In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden die Ansautemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren umfassenden Kennfeldinformationen als eine Referenz in dem Motortest berechnet (S10).
Der Motortest stellt wie in der Ausführungsform in 1A dargestellt einen Test dar, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs-(SFC)Kennfeldes durchgeführt wird, und, damit die HCU eines Hybridfahrzeugs dieselbe Leistung als jene in dem Kennfeld angegebenen Werte ausgeben kann, wird ein Drehmomentbefehlswert an den Verbrennungsmotor geleitet, um innerhalb eines niedrigen SFC-Bereichs zu arbeiten.
Jedoch stellt wie oberhalb angegeben der Motortest einen Test dar, der unter vorbestimmten Bedingungen durchgeführt wird, und nicht die derzeitigen Bedingungen des Fahrzeugs wiedergibt. Beispielsweise wird der Motortest durchgeführt, wenn sich eine Kühlmitteltemperatur (TCO) und eine Öltemperatur (TOIL) bei einer Temperatur von ungefähr 90° nach einer vollständigen Warmlaufphase befinden, und wird ebenfalls mit dem Luftdruck und der Ansaugtemperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs durchgeführt, wobei äußere Bedingungen, die mit der Umgebung in Zusammenhang stehen, in welcher das Fahrzeug betrieben wird, überhaupt nicht berücksichtigt werden.
In einer oder einer Mehrzahl von Ausführungsformen können die Kennfeldinformationen Ansautemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren und Maximaldrehmoment- und Drehmomentverlustinformationen gemäß dem Luftdruck und der Motordrehzahl umfassen. Ferner können diese Kennfeldinformationen in einer Tabelle in einer Hybrid-Steuereinheit (HCU) gebildet werden.
Der SFC stellt einen Indikator dar, wie effizient der Kraftstoff verwendet wird, wenn ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist, indem der Kraftstofffluss durch die Leistung geteilt wird. Als ein Indikator der Wirtschaftlichkeit eines Verbrennungsmotors stellt der SFC die Kraftstoffmenge dar, die pro Leistungseinheit über eine Zeiteinheit verbraucht wird. Die Wellenleistung und das Wellendrehmoment werden zusammen auf einer Motorkennlinie dargestellt und stellen Faktoren dar, die verwendet werden können, um die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors zu analysieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um die derzeitigen Bedingungen eines Fahrzeugs wiederzugeben, wird wie in 2 dargestellt das derzeit verfügbare Drehmoment A des Verbrennungsmotors in Schritt S20 basierend auf den derzeitigen Ansautemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren berechnet, die in den Motorkennfeldinformationen berechnet werden. Das derzeit verfügbare Drehmoment A des Verbrennungsmotors stellt das Drehmoment dar, das durch den Verbrennungsmotor unter den derzeitigen Umgebungsbedingungen abgegeben werden kann, und kann unter Verwendung von Informationen berechnet werden, die von einem Ansaugtemperatursensor und einem Luftdrucksensor empfangen werden, die an dem Verbrennungsmotor angebracht sind.
In einer oder einer Mehrzahl von Ausführungsformen kann das derzeit verfügbare Drehmoment A des Verbrennungsmotors durch Gleichung 1 unten berechnet werden.
(Gleichung 1)

A = (B + C) × D/E

In Gleichung 1 stellt B ein Maximaldrehmoment bei einer bestimmten Motordrehzahl während dem Motortest dar, C stellt einen Drehmomentverlust während dem Motortest dar, D stellt einen derzeitigen für den Verbrennungsmotor berechneten Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar und E stellt einen in dem Motortest berechneten Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar.
In Schritt S30 wird wie in 2 dargestellt ein OOL-Verhältnis pro Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors angewendet, um ein derzeitiges OOL-Drehmoment des Verbrennungsmotors zu berechnen. In einer oder einer Mehrzahl von Ausführungsformen, nachdem das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors bestätigt ist, kann der Drehmomentverlust des Verbrennungsmotors selbst ausgenommen werden, um das Maximaldrehmoment des Verbrennungsmotors unter den derzeitigen Umgebungsbedingungen abzuleiten.
Das Maximaldrehmoment des Verbrennungsmotors und das OOL-Drehmoment weisen einen Anteil eines Kennfeldwertes dazwischen auf, so dass die HCU diesen Wert verwenden kann, um automatisch und dynamisch das OOL-Drehmoment unter den derzeitigen Bedingungen von dem maximalen Motordrehmoment unter den derzeitigen Umgebungsbedingungen zu berechnen. Wenn das OOL-Drehmoment T unter den derzeitigen Bedingungen berechnet wird, verwendet die HCU dieses berechnete Drehmoment, um das Drehmoment zu verteilen. In einem oder einer Mehrzahl von Ausführungsformen kann das derzeitige OOL-Drehmoment T des Verbrennungsmotors durch Gleichung 2 unten berechnet werden.
(Gleichung 2)

T = A × R – L

In Gleichung 2 stellt A das derzeit verfügbare Motordrehmoment dar, R stellt das OOL-Verhältnis für eine bestimmte Drehzahl in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.
In einer weiteren oder einer Mehrzahl von weiteren Ausführungsformen kann Gleichung 2 in Gleichung 3 geändert werden, die verwendet werden kann, um das derzeitige OOL-Drehmoment T des Verbrennungsmotors zu berechnen.
(Gleichung 3)

T = (A – L) × R

In Gleichung 3 stellt A das derzeit verfügbare Motordrehmoment dar, R stellt das OOL-Verhältnis für eine bestimmte Drehzahl in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.
Gleichung 2 und Gleichung 3 unterscheiden sich in der Folge, in der der Drehmomentverlust L unter den derzeitigen Motorbedingungen ausgenommen wird.
Gleichung 2 nimmt den Drehmomentverlust-Wert L unter den derzeitigen Motorbedingungen aus, nach Anwenden des OOL-Verhältnisses über jede der Drehzahlen in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Motordrehmoment A, und Gleichung 3 wendet das OOL-Verhältnis über jede der Drehzahlen in dem Motortest nach Ausschluss des Drehmomentverlusts L unter den derzeitigen Motorbedingungen von dem derzeit verfügbaren Drehmoment A an. Unter Berücksichtigung des Levels oder Aufbaus eines Hybridfahrzeugs oder der äußeren Bedingungen kann eine aus Gleichung 2 und Gleichung 3 ausgewählt und verwendet werden.
Gemäß dem Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann wie oberhalb beschrieben in der Erzeugung eines SFC-Kennfeldes eine HCU ein OOL-Drehmoment unter Berücksichtigung von derzeitigen äußeren Bedingungen (Ansaugtemperatur, Luftdruck, etc.) eines Verbrennungsmotors berechnen, so dass verschiedene äußere Bedingungen wiedergegeben werden, um das Fahrzeug mit einer optimalen Kraftstoffeffizienz zu betrieben.
Ferner, wenn die HCU einen Betriebspunkt unter Berücksichtigung von äußeren Bedingungen eines Verbrennungsmotors bildet, kann die Entwicklung einer Logik, die die ureigenen Eigenschaften eines Verbrennungsmotors berücksichtigt, möglich sein. Für einen Verbrennungsmotor wird während einem Motortest eine Teillast/Volllast des Verbrennungsmotors gemäß der Motordrehzahl eingestellt. Die Teillast wird im Allgemeinen mit Priorität auf das Abgas abgebildet und die Volllast wird mit Priorität auf die Leistung abgebildet. Demzufolge wird während einer Abgas-Zertifizierungsprüfung die Motor-Arbeitskennlinie unter die Motor-Teillast eingestellt, bei der weniger Abgas von dem Fahrzeug emittiert wird, und während einem Beschleunigungstest kann der Verbrennungsmotor auf Volllast eingestellt werden.
Um diese Lasten zu bestimmen, muss die HCU die Grenze zwischen der Teillast und Volllast des Verbrennungsmotors kennen und diese Grenze verändert sich gemäß äußeren Bedingungen des Verbrennungsmotors, so dass in dem Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die HCU eingesetzt werden kann, um die äußeren Bedingungen des Verbrennungsmotors zum Entwickeln einer Arbeitskennlinien-Logik unter Berücksichtigung der äußeren Bedingungen des Verbrennungsmotors zu berücksichtigen, um das Drehmoment zu bestimmen, das durch den Verbrennungsmotor beim Setzen von Prioritäten in Bezug auf Abgas/Leistung benötigt wird.
Während diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben worden ist, was gegenwärtig als praktische Ausführungsbeispiele erachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz dazu vorgesehen ist, um verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und dem Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen, durch eine Steuereinheit, von Motorkennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basen für einen Motortest darstellen; Berechnen, durch die Steuereinheit, eines derzeit verfügbaren Drehmoment des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung der derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die in den Motorkennfeldinformationen berechnet werden; und Berechnen, durch die Steuereinheit, eines derzeitigen optimalen Arbeitskennlinien-(OOL)Drehmoments in dem Verbrennungsmotor durch Anwenden eines OOL-Verhältnisses bei jeder Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors, wobei der Motortest einen Test darstellt, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs-(SFC)Kennfeldes durchgeführt wird.
Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei: das derzeit verfügbare Drehmoment (A) des Verbrennungsmotors durch Gleichung 1 unten berechnet wird <Gleichung 1> A = (B + C)·D/E in Gleichung 1 stellt B ein maximales Drehmoment bei einer bestimmten Motordrehzahl während des Motortests dar, C stellt einen Drehmomentverlust während des Motortests dar, D stellt einen für den Verbrennungsmotor berechneten derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar und E stellt einen in dem Motortest berechneten Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar.
Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei: das derzeitige OOL-Drehmoment (T) in dem Verbrennungsmotor durch Gleichung 2 unten berechnet wird <Gleichung 2) T = A·R – L in Gleichung 2 stellt A das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors dar, R stellt das OOL-Verhältnis durch die Drehzahl in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.
Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei: die Motorkennfeldinformationen Luftdruck- und Maximaldrehmoment- und Drehmomentverlustinformationen bei jeder Drehzahl umfassen, welche die Basen für den Motortest darstellen.
Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei: die derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren für den Verbrennungsmotor unter Verwendung von Informationen berechnet werden, die durch einen Ansaugtemperatursensor und einen Luftdrucksensor gemessen werden.
Verfahren zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei: die Motorkennfeldinformationen als eine Tabelle in einer Hybrid-Steuereinheit (HCU) gebildet sind.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Programmbefehle umfasst, die durch eine Steuereinheit ausgeführt werden, wobei das computerlesbare Medium aufweist: Programmbefehle, die Motorkennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basen für einen Motortest darstellen, empfangen; Programmbefehle, die ein derzeit verfügbares Drehmoment des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung von derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren berechnen, die in den Motorkennfeldinformationen berechnet werden; und Programmbefehle, die ein derzeitiges optimales Arbeitskennlinien-(OOL)Drehmoment in dem Verbrennungsmotor durch Anwenden eines OOL-Verhältnisses bei jeder Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors berechnen, wobei der Motortest einen Test darstellt, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugung eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs-(SFC)Kennfeldes durchgeführt wird.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 7, wobei: das derzeit verfügbare Drehmoment (A) des Verbrennungsmotors durch Gleichung 1 unten berechnet wird A = (B + C)·D/E in Gleichung 1 stellt B ein maximales Drehmoment bei einer bestimmten Motordrehzahl während des Motortests dar, C stellt einen Drehmomentverlust während des Motortests dar, D stellt einen für den Verbrennungsmotor berechneten derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar und E stellt einen in dem Motortest berechneten Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 8, wobei: das derzeitige OOL-Drehmoment (T) in dem Verbrennungsmotor durch Gleichung 2 unten berechnet wird <Gleichung 2) T = A·R – L in Gleichung 2 stellt A das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors dar, R stellt das OOL-Verhältnis durch die Drehzahl in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 7, wobei: die Motorkennfeldinformationen Luftdruck- und Maximaldrehmoment- und Drehmomentverlustinformationen bei jeder Drehzahl umfassen, welche die Basen für den Motortest darstellen.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 7, wobei: die derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren für den Verbrennungsmotor unter Verwendung von Informationen berechnet werden, die durch einen Ansaugtemperatursensor und einen Luftdrucksensor gemessen werden.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 7, wobei: die Motorkennfeldinformationen als eine Tabelle in einer Hybrid-Steuereinheit (HCU) gebildet sind.
System zum Steuern eines Motordrehmoments eines Hybridfahrzeugs, wobei das System aufweist: eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um Motorkennfeldinformationen, umfassend Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die die Basen für einen Motortest darstellen, zu empfangen, um ein derzeit verfügbares Drehmoment des Verbrennungsmotors unter Berücksichtigung von derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren, die in den Motorkennfeldinformationen berechnet werden, zu berechnen, und um ein derzeitiges optimales Arbeitskennlinien-(OOL)Drehmoment in dem Verbrennungsmotor durch Anwenden eines OOL-Verhältnisses bei jeder Drehzahl in dem Motortest auf das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors zu berechnen, wobei der Motortest einen Test darstellt, der unter vorbestimmten Bedingungen zum Erzeugen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs-(SFC)Kennfeldes durchgeführt wird.
System nach Anspruch 13, wobei: das derzeit verfügbare Drehmoment (A) des Verbrennungsmotors durch Gleichung 1 unten berechnet wird <Gleichung 1> A = (B + C)·D/E in Gleichung 1 stellt B ein maximales Drehmoment bei einer bestimmten Motordrehzahl während des Motortests dar, C stellt einen Drehmomentverlust während des Motortests dar, D stellt einen für den Verbrennungsmotor berechneten derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar und E stellt einen in dem Motortest berechneten Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationswert dar.
System nach Anspruch 14, wobei: das derzeitige OOL-Drehmoment (T) in dem Verbrennungsmotor durch Gleichung 2 unten berechnet wird <Gleichung 2) T = A·R – L in Gleichung 2 stellt A das derzeit verfügbare Drehmoment des Verbrennungsmotors dar, R stellt das OOL-Verhältnis durch die Drehzahl in dem Motortest dar und L stellt einen Drehmomentverlust unter derzeitigen Motorbedingungen dar.
System nach Anspruch 13, wobei: die Motorkennfeldinformationen Luftdruck- und Maximaldrehmoment- und Drehmomentverlustinformationen bei jeder Drehzahl umfassen, welche die Basen für den Motortest darstellen.
System nach Anspruch 13, wobei: die derzeitigen Ansaugtemperatur- und Luftdruck-Kompensationsfaktoren für den Verbrennungsmotor unter Verwendung von Informationen berechnet werden, die durch einen Ansaugtemperatursensor und einen Luftdrucksensor gemessen werden.
System nach Anspruch 13, wobei: die Motorkennfeldinformationen als eine Tabelle in einer Hybrid-Steuereinheit (HCU) gebildet sind.