DE102014216180A1

DE102014216180A1 - Verfahren und Systeme für die Schätzung des Triebstrangdrehmoments eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014216180A1
Application number: DE201410216180
Authority: DE
Inventors: Alex O'Connor Gibson; Jeffrey Allen Doering; Seung-Hoon Lee; Yuji Fujii; James William Loch McCallum; William Russell Goodwin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2015-02-19
Also published as: US20150051045A1; CN104417521B; US9399457B2; CN104417521A

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Verbessern der Drehmomentsteuerung eines Hybridfahrzeugs dargestellt. Das System und die enthaltenen Verfahren können das Triebstrangdrehmoment über die Federn eines Zweimassenschwungrads schätzen. Das geschätzte Triebstrangdrehmoment kann eine Rückkopplung zum Einstellen des Betriebs einer Triebstrangausrückkupplung und/oder des Kraftmaschinendrehmoments bereitstellen.

Description

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein System und Verfahren zum Schätzen des Triebstrangdrehmoments und zum Verwenden der Schätzung des Triebstrangdrehmoments, um ein Fahrzeug zu betreiben. Die Verfahren können für Hybridfahrzeuge besonders nützlich sein, die einen Triebstrang mit einer Ausrückkupplung enthalten.
Ein Triebstrang eines Hybridfahrzeugs kann eine Triebstrangausrückkupplung enthalten. Die Triebstrangausrückkupplung kann selektiv eingerückt werden, um eine Kraftmaschine an einen Motor und andere Triebstrang-Komponenten zu koppeln. Die Triebstrangausrückkupplung kann während der Zeiträume einer niedrigeren Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet werden, so dass die Drehung der Kraftmaschine stoppen kann, während der Motor das Drehmoment bereitstellt, um die Fahrzeugbewegung zu steuern. Während der Zeiträume einer höheren Drehmomentanforderung des Fahrers kann die Triebstrangausrückkupplung geschlossen sein, so dass das Kraftmaschinendrehmoment zum Motordrehmoment hinzugefügt werden kann, um die Soll-Drehmomentanforderung des Fahrers bereitzustellen. Es kann jedoch herausfordernd sein, eine genaue Schätzung des Triebstrangdrehmoments bereitzustellen, das durch die Kraftmaschine erzeugt wird, um der Drehmomentanforderung des Fahrers zu entsprechen.
Ein Kraftmaschinen-Drehmoment, das ausschließlich basierend auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine geschätzt wird, kann nicht so genau sein, wie es aufgrund der variierenden Kraftstoffzusammensetzung, der Herstellungstoleranzen der Kraftmaschinenkomponenten, der Systemfehler (z. B. der Nockenpositionierungsfehler) und anderen Bedingungen, die das Kraftmaschinendrehmoment beeinflussen können, erwünscht ist. Folglich können die Fehler beim Schätzen des Triebstrangdrehmoments (z. B. einer Summe des Kraftmaschinen- und Motordrehmoments) zu einer Drehmomentanforderung des Fahrers führen, die größer oder kleiner als eine Soll-Drehmomentanforderung des Fahrers ist. Im Ergebnis können sich das Schalten des Getriebes, der Betrieb der Triebstrangausrückkupplung und die Fähigkeit, eine genaue Drehmomentanforderung des Fahrers bereitzustellen, verschlechtern.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Triebstrangs entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein über ein Zweimassenschwungrad übertragenes Drehmoment, wobei das Drehmoment in Reaktion auf einen Betrag der Federauslenkung innerhalb des Zweimassenschwungrads über das Zweimassenschwungrad übertragen wird.
Durch das Schätzen des über ein Zweimassenschwungrad übertragenen Drehmoments basierend auf einer Federauslenkung kann es möglich sein, das technische Ergebnis einer verbesserten Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments bereitzustellen. Die verbesserte Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments kann die Basis zum Ausführen von Einstellungen des Kraftmaschinendrehmoments sein, so dass das Triebstrangdrehmoment der Drehmomentanforderung des Fahrers genauer entspricht. Außerdem kann eine verbesserte Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments, wie sie aus einem Zweimassenschwungrad bestimmt wird, das Schalten des Getriebes, den Betrieb der Triebstrangausrückkupplung und den Betrieb der anderen Triebstrang-Systeme oder -Komponenten, die sich auf das Kraftmaschinendrehmoment stützen, um ihre Sollfunktion bereitzustellen, verbessern.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Spezifisch kann die Herangehensweise den Betrieb eines Hybrid-Triebstrangs verbessern. Das Schalten des Getriebes kann über das Vorhandensein einer verbesserten Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments verbessert sein. Ferner kann die Herangehensweise das Starten der Kraftmaschine über das Bereitstellen einer Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments verbessern, während die Kraftmaschine startet. Noch weiter kann die Herangehensweise eine verbesserte Steuerung des Kraftmaschinendrehmoments ermöglichen.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebene Nachteile beseitigen.
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, auf die hier als die ausführliche Beschreibung Bezug genommen wird, vollständiger verstanden, wenn es allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genommen wird, worin:
1 eine schematische graphische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
2 eine beispielhafte Konfiguration eines Triebstrangs eines Fahrzeugs zeigt;
3 einen prophetischen Betriebsablauf des Fahrzeugs zeigt;
4 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Triebstrangs zeigt; und
5 einen beispielhaften Versatz zwischen den Positionsidentifizierungsvorrichtungen zeigt.
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Steuern des Triebstrangbetriebs für ein Hybridfahrzeug. Das Hybridfahrzeug kann eine Kraftmaschine und einen in den Triebstrang integrierten Starter/Generator (DISG) oder eine elektrische Arbeitsmaschine (z. B. einen Motor/Generator) enthalten, wie in den 1–2 gezeigt ist. Die Kraftmaschine kann während des Betriebs des Fahrzeugs über eine Triebstrangausrückkupplung mit oder ohne den DISG betrieben werden. Der DISG ist auf derselben Achse wie die Kurbelwelle der Kraftmaschine in den Triebstrang integriert und dreht sich, wann immer sich ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers des Getriebes dreht. Ferner kann der DISG nicht selektiv in den Triebstrang eingerückt oder aus dem Triebstrang ausgerückt werden. Stattdessen ist der DISG ein integraler Teil des Triebstrangs. Noch weiter kann der DISG mit oder ohne das Betreiben der Kraftmaschine betrieben werden. Der Triebstrang kann in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach 4 betrieben werden, wie in dem Ablauf nach 3 gezeigt ist. Schließlich zeigt 5 eine beispielhafte Versatzposition zwischen zwei Positionsidentifizierungsvorrichtungen.
In 1 ist eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch einen elektronischen Kraftmaschinen-Controller 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Verbrennungskammer 30 und die Zylinderwände 32, in denen ein Kolben 36 positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. An die Kurbelwelle 40 sind ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 gekoppelt. Der Starter 96 enthält eine Ritzelwelle 98 und ein Ausgleichskegelrad 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ausgleichskegelrad 95 selektiv vorschieben, um mit dem Hohlrad 99 in Eingriff zu gelangen. Der Starter 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder der Rückseite der Kraftmaschine angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Starter 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Starter 96 in einem Basiszustand, wenn er sich nicht mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine in Eingriff befindet. Es ist gezeigt, dass die Verbrennungskammer 30 über ein Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 bzw. einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt sein. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Der Einlassnocken 51 und der Auslassnocken 53 können bezüglich der Kurbelwelle 40 bewegt werden.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoff-Einspritzdüse 66 positioniert ist, um den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann der Kraftstoff in eine Einlassöffnung eingespritzt werden, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoff-Einspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals von dem Controller 12 zu. Der Kraftstoff wird durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (die nicht gezeigt sind) enthält, der Kraftstoff-Einspritzdüse 66 zugeführt. Außerdem ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung steht, die eine Position einer Drosselklappen-Platte 64 einstellt, um die Luftströmung von dem Lufteinlass 42 zu dem Einlasskrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzsystem verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf etwa 20–30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselklappen-Platte 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, so dass die Drosselklappe 62 eine Kanal-Drosselklappe ist.
Das verteilerlose Zündsystem 88 stellt der Verbrennungskammer 30 in Reaktion auf den Controller 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Es ist gezeigt, dass ein universeller Abgas-Sauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen Zweizustands-Abgassauerstoffsensor ersetzt sein.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bausteine enthalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. In einem Beispiel kann der Katalysator 70 ein Dreiwegekatalysator sein. Eine Temperatur des Katalysators 70 kann gemessen oder über die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und die Funkenzeitsteuerung geschätzt werden.
Der Controller 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeports 104, einen Festwertspeicher 106 (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher), einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass der Controller 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfängt, die Folgendes enthalten: eine Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen Positionssensor 134, der an ein Fahrpedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen Fuß 132 ausgeübte Kraft abzutasten; eine Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) von einem an den Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Kraftmaschinen-Positionssensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 abtastet; eine Messung einer in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann außerdem für die Verarbeitung durch den Controller 12 abgetastet werden (wobei der Sensor nicht gezeigt ist). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Kraftmaschinen-Positionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus denen die Kraftmaschinenposition und -drehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine an ein Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein, wie in 2 gezeigt ist. In einigen Beispielen können ferner andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Dieselkraftmaschine.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 54 geschlossen und das Einlassventil 52 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Verbrennungskammer 30 eingeleitet, wobei sich der Kolben 36 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie z. B. eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum BDC. Die Kurbelwelle 40 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszustoßen, wobei der Kolben zum TDC zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockschaltplan eines Triebstrangs 200 eines Fahrzeugs und eines Fahrzeugs 290. Der Triebstrang 200 kann durch die Kraftmaschine 10 angetrieben sein. Die Kraftmaschine 10 kann mit einem in 1 gezeigten Kraftmaschinen-Startsystem oder über einen in den Triebstrang integrierten Starter/Generator (DISG) 240 gestartet werden. Ferner kann die Kraftmaschine 10 das Drehmoment über einen Drehmomentaktuator 204, wie z. B. eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drosselklappe, usw., erzeugen oder einstellen.
Ein Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment kann zu einer Eingangsseite eines Zweimassenschwungrads 232 übertragen werden. Sowohl die Kraftmaschinendrehzahl als auch die Position und die Drehzahl auf der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads können über den Kraftmaschinen-Positionssensor 118 bestimmt werden. Das Zweimassenschwungrad (DMF) 232 kann Federn 205 und separate Massen 207 enthalten, um die Drehmomentstörungen des Triebstrangs zu dämpfen. Es ist gezeigt, dass die Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads 232 mechanisch an die Eingangsseite der Triebstrangausrückkupplung 236 gekoppelt ist. Die Eingangsseite des Zweimassenschwungrads kann sich bezüglich der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads bewegen. Die Federn 205 üben eine Kraft aus, um die Bewegung der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads (z. B. der Seite der Ausrückkupplung) bezüglich der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads (z. B. der Seite der Kraftmaschine) einzuschränken. Die Ausrückkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Ein Positionssensor 234 ist auf der Seite der Ausrückkupplung des Zweimassenschwungrads 232 positioniert, um die Ausgangsposition und -drehzahl des Zweimassenschwungrads 232 abzutasten. Es ist gezeigt, dass die stromabwärts gelegene Seite der Ausrückkupplung 236 mechanisch an die DISG-Eingangswelle 237 gekoppelt ist.
Der DISG 240 kann betrieben werden, um dem Triebstrang 200 ein Drehmoment bereitzustellen oder um das Drehmoment des Triebstrangs in elektrische Energie umzusetzen, die in einer Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie gespeichert wird. Der DISG 240 besitzt eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als der in 1 gezeigte Starter 96. Ferner treibt der DISG 240 den Triebstrang 200 direkt an oder ist direkt durch den Triebstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten, um den DISG 240 an den Triebstrang 200 zu koppeln. Stattdessen dreht sich der DISG 240 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Triebstrang 200. Die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die stromabwärts gelegene Seite des DISG 240 ist über eine Welle 241 mechanisch an das Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers 206 gekoppelt. Die stromaufwärts gelegene Seite des DISG 240 ist mechanisch an die Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der Drehmomentwandler 206 enthält eine Turbine 286, um Drehmoment an die Eingangswelle 270 auszugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch an ein Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 enthält außerdem eine Bypass-Überbrückungskupplung 212 des Drehmomentwandlers (TCC). Das Drehmoment wird vom Pumpenrad 285 direkt zur Turbine 286 übertragen, wenn die TCC eingerastet ist. Die TCC ist durch den Controller 12 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch eingerastet werden. In einem Beispiel kann auf den Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes Bezug genommen werden. Die Turbinendrehzahl und -position des Drehmomentwandlers können über den Positionssensor 239 bestimmt werden. In einigen Beispielen können 238 und/oder 239 Drehmomentsensoren sein oder können kombinierte Positions- und Drehmomentsensoren des Triebstrangs sein.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 das Kraftmaschinendrehmoment über eine Fluidübertragung zwischen der Turbine 286 des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers zum Automatikgetriebe 208 und ermöglicht dadurch die Drehmomentvervielfachung. Wenn im Gegensatz die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment über die Kupplung des Drehmomentwandlers direkt zu einer (nicht gezeigten) Eingangswelle des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wobei dadurch ermöglicht wird, dass der Betrag des direkt zum Getriebe weitergeleiteten Drehmoments eingestellt wird. Der Controller 12 kann konfiguriert sein, um durch das Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen der Kraftmaschine oder basierend auf einer auf dem Fahrer basierenden Kraftmaschinen-Betriebsanforderung den Betrag des durch den Drehmomentwandler 212 übertragenen Drehmoments einzustellen.
Das Automatikgetriebe 208 enthält die Gangkupplungen (z. B. die Gänge 1–6) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingerückt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Die Drehmomentausgabe aus dem Automatikgetriebe 208 kann wiederum über eine Ausgangswelle 260 zu den Rädern 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Spezifisch kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs vor dem Übertragen eines Ausgangsantriebsdrehmoments zu den Rädern 216 übertragen.
Ferner kann durch das Aktivieren der Radbremsen 218 eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausgeübt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 218 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß auf ein (nicht gezeigtes) Bremspedal drückt, aktiviert werden. In weiteren Beispielen kann der Controller 12 oder ein mit dem Controller 12 verbundener Controller das Aktivieren der Radbremsen anwenden. Auf die gleiche Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 durch das Lösen der Radbremsen 218 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß von einem Bremspedal löst, verringert werden. Ferner können die Fahrzeugbremsen über den Controller 12 eine Reibungskraft auf die Räder 216 als Teil einer automatisierten Kraftmaschinen-Stoppprozedur ausüben.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann mit dem Automatikgetriebe 208 in Fluidverbindung stehen, um einen Hydraulikdruck bereitzustellen, um die verschiedenen Kupplungen, wie z. B. die Vorwärtskupplung 210, die Gangkupplungen 211 und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212, einzurücken. Die mechanische Ölpumpe 214 kann in Übereinstimmung mit dem Drehmomentwandler 206 betrieben werden und kann z. B. durch die Drehung der Kraftmaschine oder des DISG über die Eingangswelle 241 angetrieben sein. Folglich kann der in der mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte Hydraulikdruck zunehmen, wie eine Kraftmaschinendrehzahl und/oder eine DISG-Drehzahl zunehmen, während er abnehmen kann, wie eine Kraftmaschinendrehzahl und/oder eine DISG-Drehzahl abnehmen.
Der Controller 12 kann konfiguriert sein, um die Eingaben von der Kraftmaschine 10 zu empfangen, wie in 1 ausführlicher gezeigt ist, und dementsprechend eine Drehmomentausgabe der Kraftmaschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, des DISG, der Kupplungen und/oder der Bremsen zu steuern. Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe durch das Einstellen einer Kombination aus der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und/oder der Luftladung, durch das Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder der Ventilzeitsteuerung, des Ventilhubs und der Aufladung für Turbolader-Kraftmaschinen oder aufgeladene Kraftmaschinen gesteuert werden. Im Fall einer Diesel-Kraftmaschine kann der Controller 12 die Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe durch das Steuern einer Kombination aus der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und der Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Kraftmaschinensteuerung auf einer zylinderweisen Grundlage ausgeführt werden, um die Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe zu steuern. Der Controller 12 kann außerdem durch das Einstellen des Stroms, der zu den und von den Feld- und/oder Ankerwicklungen des DISG fließt, die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem DISG steuern, wie in der Technik bekannt ist.
Wenn die Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind, kann der Controller 42 das Stilllegen der Kraftmaschine durch das Absperren von Kraftstoff und Funken zur Kraftmaschine einleiten. In einigen Beispielen kann sich die Kraftmaschine jedoch weiterhin drehen. Um ferner einen Betrag der Torsion in dem Getriebe aufrechtzuerhalten, kann der Controller 12 die sich drehenden Elemente des Getriebes 208 an einem Gehäuse 259 des Getriebes und dadurch an dem Rahmen des Fahrzeugs erden. Insbesondere kann der Controller 12 eine oder mehrere Getriebekupplungen, wie z. B. die Vorwärtskupplung 210, einrücken und kann die eingerückte(n) Getriebekupplung(en) an dem Getriebegehäuse 259 und dem Fahrzeug einrasten. Ein Getriebekupplungsdruck kann variiert (z. B. vergrößert) werden, um den Einrückzustand der Getriebekupplung einzustellen und einen Sollbetrag der Getriebetorsion bereitzustellen. Wenn die Neustartbedingungen erfüllt sind und/oder eine Bedienungsperson des Fahrzeugs das Fahrzeug anfahren will, kann der Controller 12 die Kraftmaschine durch das Wiederaufnehmen der Verbrennung in den Zylindern reaktivieren.
Ein Radbremsdruck kann außerdem während der Stilllegung der Kraftmaschine basierend auf dem Getriebekupplungsdruck eingestellt werden, um das Blockieren des Getriebes zu unterstützen, während ein durch die Räder übertragenes Drehmoment verringert wird. Spezifisch können durch das Anwenden der Radbremsen 218, während ein oder mehrere eingerückte Getriebekupplungen eingerastet sind, Gegenkräfte auf das Getriebe und folglich auf den Triebstrang ausgeübt werden, wobei dadurch die Getriebegänge im aktiven Eingreifen und die potentielle Torsionsenergie in dem Getriebezug des Getriebes aufrechterhalten werden, ohne die Räder zu bewegen. In einem Beispiel kann der Radbremsdruck eingestellt werden, um während des Stilllegens der Kraftmaschine das Anwenden der Radbremsen mit dem Einrasten der eingerückten Getriebekupplung zu koordinieren. Durch das Einstellen des Radbremsdrucks und des Kupplungsdrucks kann der Betrag der in dem Getriebe beibehaltenen Torsion als solcher, wenn die Kraftmaschine stillgelegt wird; eingestellt werden.
Folglich stellt das System nach den 1 und 2 ein Hybridfahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die an ein Zweimassenschwungrad gekoppelt ist; einen Motor, der über eine Triebstrangausrückkupplung selektiv an die Kraftmaschine gekoppelt wird; und einen Controller, der nichtflüchtige Anweisungen, die ausführbar sind, um das Kraftmaschinendrehmoment in Reaktion auf ein über das Zweimassenschwungrad übertragenes Drehmoment einzustellen, und zusätzliche Anweisungen, um das über das Zweimassenschwungrad übertragene Drehmoment basierend auf einem Positionsversatz zwischen einer Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads zu schätzen, enthält. Das Hybridfahrzeugsystem enthält, dass der Positionsversatz auf einem Positionsindikator auf der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einem Positionsindikator auf der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads basiert.
In einigen Beispielen umfasst das Hybridfahrzeugsystem ferner ein Automatikgetriebe und zusätzliche Anweisungen, um das Automatikgetriebe in die Leerlaufstellung zu schalten, wenn der Positionsversatz bestimmt wird. Das Hybridfahrzeugsystem umfasst ferner einen in den Triebstrang integrierten Starter/Generator und zusätzliche Anweisungen, um den in den Triebstrang integrierten Starter/Generator in einem Drehzahlsteuermodus zu betreiben, wenn der Positionsversatz bestimmt wird. Das Hybridfahrzeugsystem enthält, dass das über das Zweimassenschwungrad übertragene Drehmoment auf einem Betrag der Federauslenkung basiert. Das Hybridfahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen, und umfasst, dass die Schätzung des über das Zweimassenschwungrad übertragenen Drehmoments auf dem Positionsversatz basiert, während die Triebstrangausrückkupplung geschlossen ist.
In 3 ist ein beispielhafter Betriebsablauf des Triebstrangs gezeigt. Der Ablauf nach 3 kann über das System nach den 1 und 2 bereitgestellt werden, dass die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Anweisungen in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach 4 ausführt. Der Ablauf nach 3 zeigt die vertikalen Markierungen T0–T7, die spezielle Zeitpunkte von Interesse während des Betriebsablaufs angeben. Alle graphischen Darstellungen in 3 sind auf die gleiche Zeitskala bezogen und treten gleichzeitig auf.
Die erste graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung der Kraftmaschinendrehzahl gegen die Zeit. Insbesondere repräsentiert die X-Achse die Zeit, wobei die Zeit auf der linken Seite nach 3 beginnt und zur rechten Seite nach 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert die Kraftmaschinendrehzahl, wobei die Kraftmaschinendrehzahl in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt.
Die zweite graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Zustands der Triebstrangausrückkupplung gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit auf der linken Seite nach 3 beginnt und zur rechten Seite nach 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den Zustand der Triebstrangausrückkupplung. Die Triebstrangausrückkupplung ist offen, wenn sich der Linienzug des Zustands der Triebstrangausrückkupplung auf einem niedrigeren Niveau befindet. Die Triebstrangausrückkupplung ist geschlossen, wenn sich der Linienzug des Zustands der Triebstrangausrückkupplung auf einem höheren Niveau befindet.
Die dritte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung der Drehmomentanforderung des Fahrers gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit auf der linken Seite nach 3 beginnt und zur rechten Seite nach 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert die Drehmomentanforderung des Fahrers, wobei die Drehmomentanforderung des Fahrers in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt. Die Drehmomentanforderung des Fahrers kann aus einer Position eines Fahrpedals und einer Übertragungsfunktion, die die Position des Fahrpedals mit der Drehmomentanforderung des Fahrers in Beziehung setzt, bestimmt werden.
Die vierte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Gangs des Getriebes gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit auf der linken Seite nach 3 beginnt und zur rechten Seite nach 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den Gang des Getriebes, wobei sich das Getriebe in dem Gang mit der Nummer auf der linken Seite der vierten graphischen Darstellung befindet, wenn sich der Linienzug auf dem Niveau der Nummer des Gangs des Getriebes befindet.
Die fünfte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des DISG-Betriebsmodus gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit auf der linken Seite nach 3 beginnt und zur rechten Seite nach 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den DISG-Betriebsmodus. Der DISG kann sich in einem Drehzahlsteuermodus oder einem Drehmomentsteuermodus befinden oder ausgeschaltet sein. Im Drehzahlsteuermodus wird das DISG-Drehmoment eingestellt, um eine DISG-Solldrehzahl zu erreichen. Im Drehmomentsteuermodus wird der DISG-Strom gesteuert, um ein Solldrehmoment bereitzustellen. Der Stromfluss zum DISG ist gestoppt, wenn der DISG ausgeschaltet ist.
Zum Zeitpunkt T0 ist die Kraftmaschinendrehzahl null, was angibt, dass die Kraftmaschine die Rotation gestoppt hat und ausgeschaltet ist. Die Triebstrangausrückkupplung befindet sich in einem offenen Zustand. Die Drehmomentanforderung des Fahrers befindet sich auf einem niedrigeren Niveau, wobei sich der DISG in einem Drehmomentsteuermodus befindet, in dem der DISG die Soll-Drehmomentanforderung des Fahrers einem (nicht gezeigten) Pumpenrad des Drehmomentwandlers des Getriebes bereitstellt. Die Drehmomentanforderung des Fahrers wird aus einer Position eines Fahrpedals bestimmt. Das Getriebe befindet sich im zweiten Gang. Derartige Betriebsbedingungen geben an, dass sich das Fahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit gemäß der über den DISG zugeführten Leistung bewegt, während Kraftstoff eingespart wird, indem die Kraftmaschine in einem Stoppzustand gelassen wird.
Zum Zeitpunkt T1 hat die Drehmomentanforderung des Fahrers auf ein Niveau zugenommen, auf dem die Kraftmaschine in Reaktion auf die Drehmomentanforderung des Fahrers automatisch gestartet wird. Die Kraftmaschine wird gestartet, indem der Kraftmaschine Kraftstoff, Luft und Funken zugeführt werden, während die Triebstrangausrückkupplung teilweise geschlossen ist, um die Kraftmaschine über das durch den DISG bereitgestellte Drehmoment auf die Anlassdrehzahl zu beschleunigen. Die Kraftmaschinendrehzahl nimmt in Reaktion auf das Schließen der Triebstrangausrückkupplung zu, wobei das Getriebe im zweiten Gang bleibt. Der DISG bleibt in einem Drehmomentsteuermodus, wobei das DISG-Drehmoment in Reaktion auf die Triebstrangausrückkupplung, die Drehmoment vom DISG zur Kraftmaschine überträgt, erhöht wird (was nicht gezeigt ist). Das Erhöhen des DISG-Drehmoments ermöglicht es dem Triebstrang, seine gegenwärtige Drehzahl aufrechtzuerhalten.
Zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 beschleunigt die Kraftmaschinendrehzahl bis zu einer Drehzahl des DISG, wobei die Triebstrangausrückkupplung geöffnet wird, wie die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt. Das Getriebe bleibt im zweiten Gang und der DISG bleibt im Drehmomentsteuermodus.
Zum Zeitpunkt T2 wird die Triebstrangausrückkupplung in Reaktion auf die Kraftmaschinendrehzahl, die die DISG-Drehzahl erreicht, geschlossen. Die Drehmomentanforderung des Fahrers nimmt weiterhin zu, wobei das Kraftmaschinendrehmoment mit dem DISG-Drehmoment kombiniert wird, um die Drehmomentanforderung des Fahrers bereitzustellen. Der DISG bleibt im Drehmomentsteuermodus, wobei die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt, wie das die durch die Kraftmaschine zugeführte Drehmoment zunimmt.
Zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 nimmt die Kraftmaschinendrehzahl zu und wird das Getriebe in höhere Gänge geschaltet. Der DISG führt weiterhin Drehmoment dem Triebstrang zu, wobei die Drehmomentanforderung des Fahrers zunimmt und dann beginnt zu sinken. Die Triebstrangausrückkupplung bleibt geschlossen.
In diesem Beispiel wird eine Position der Eingangsseite eines Zweimassenschwungrads aus einem Kurbelwellenpositionssensor bestimmt. Die Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads wird über einen Positionssensor des DISG bestimmt. Folglich befindet sich die Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads stromabwärts des Zweimassenschwungrads und einer Triebstrangausrückkupplung. Deshalb ändert sich jedes Mal, wenn die Triebstrangausrückkupplung eingerückt wird, eine Anzahl der Triebstrang-Drehungsgrade zwischen einer Positionsmarkierung auf der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer Positionsmarkierung auf der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads (z. B. am DISG). Deshalb wird die Anzahl der Winkelgrade, -minuten und/oder -sekunden (z. B. der Versatz) zwischen der Positionsmarkierung auf der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und der Positionsmarkierung auf der Ausgangsseite der Zweimassenschwungrads bestimmt, so dass die Federauslenkung des Zweimassenschwungrads bestimmt werden kann.
Vom Zeitpunkt T3 bis zum Zeitpunkt T4 wird ein Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bestimmt. Insbesondere wird der Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bestimmt, wie bei 426 beschrieben ist. Der DISG wird im Drehzahlsteuermodus betrieben, wobei der DISG-Strom in eine Schätzung des DISG-Drehmoments umgesetzt wird. Das DISG-Drehmoment im Zusammenhang mit einer Schätzung des Drehmoments des Drehmomentwandlers, wie sie aus der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers, der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers und einer Übertragungsfunktion des Drehmomentwandlers bestimmt wird, wird verwendet, um den Winkelversatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen zu bestimmen, so dass die Ablenkung der Federn in dem Zweimassenschwungrad genau bestimmt werden kann. Falls eine der beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung positioniert ist, wird der Winkelversatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen jedes Mal bestimmt, wenn die Triebstrangausrückkupplung geschlossen wird, weil sich der Versatz in Abhängigkeit davon bewegt, wo die Triebstrangausrückkupplung eine vollständig geschlossene Position erreicht. Das Kraftmaschinendrehmoment kann nach dem Zeitpunkt T4 aus dem Drehmoment geschätzt werden, das über das Zweimassenschwungrad übertragen wird.
Zum Zeitpunkt T5 wird eine Drehmomentanforderung des Fahrers in Reaktion auf einen Fahrer, der ein angewendetes (nicht gezeigtes) Fahrpedal freigibt, verringert. Die Kraftmaschinendrehzahl befindet sich auf einem erhöhten Niveau, wobei sich die Triebstrangausrückkupplung in einem geschlossenen Zustand befindet. Das Getriebe befindet sich im sechsten Gang, wobei sich der DISG im Drehmomentmodus befindet.
Zum Zeitpunkt T6 wird das Getriebe in Reaktion auf die Verringerung der Drehmomentanforderung des Fahrers in die Leerlaufstellung geschaltet, wobei die (nicht gezeigte) Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine Schwellengeschwindigkeit ist. Der DISG wird in einen Ausschaltzustand, in dem kein Strom fließt, überführt, oder der DISG kann alternativ weiterhin arbeiten, während er auf ein Drehmoment von null oder ein Drehmoment, das kleiner als ein Schwellendrehmoment (z. B. 0,5 Nm oder weniger) ist, befohlen wird. Die Triebstrangausrückkupplung bleibt in einem geschlossenen oder eingerasteten Zustand, wobei die Kraftmaschinendrehzahl auf ein Sollniveau verringert wird. Die Kraftmaschine kann in einem Drehzahlsteuermodus betrieben werden, in dem die Drosselklappeneinstellungen das Kraftmaschinendrehmoment ändern, um eine Solldrehzahl bereitzustellen. Außerdem wird die Kupplung des Drehmomentwandlers in Reaktion auf die Verringerung der Drehmomentanforderung des Fahrers eingerastet (was nicht gezeigt ist).
Das Schalten des Getriebes in die Leerlaufstellung und das Befehlen des DISG auf ein Drehmoment von null ermöglichen, dass das über das Zweimassenschwungrad zugeführte Drehmoment null erreicht (z. B. innerhalb von ±0,5 Nm von null). Wenn das Drehmoment über das Zweimassenschwungrad etwa null ist, sind die Federn des Zweimassenschwungrads nicht zusammengedrückt, so dass ein Winkelabstand zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen auf gegenüberliegenden Seiten des DMF bestimmt werden kann. Der Winkelabstand zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen kann bestimmt werden, wie bei 414 des Verfahrens nach 4 beschrieben ist.
Zum Zeitpunkt T7 nimmt die Drehmomentanforderung des Fahrers in Reaktion auf einen Fahrer, der ein (nicht gezeigtes) Fahrpedal anwendet, zu. Das Getriebe wird in den dritten Gang geschaltet, während der DISG zurück in den Drehmomentmodus überführt wird. Die Kraftmaschine und der DISG stellen einen Anteil der Drehmomentanforderung des Fahrers dem Triebstrang bereit, wobei die Triebstrangausrückkupplung geschlossen bleibt. Der zwischen dem Zeitpunkt T6 und dem Zeitpunkt T7 bestimmte Versatz kann nach dem Zeitpunkt T7 den zwischen dem Zeitpunkt T3 und dem Zeitpunkt T4 bestimmten Versatz ersetzen oder mit diesem gemittelt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment aus der Federauslenkung des Zweimassenschwungrads zu bestimmen.
Folglich kann das Kraftmaschinendrehmoment aus einem Triebstrangversatz bestimmt werden, der bestimmt wird, wenn das Triebstrangdrehmoment den Fahrzeugrädern bereitgestellt wird (z. B. der Zeitraum T3–T4), oder während der Bedingungen einer geringen Drehmomentanforderung des Fahrers bestimmt werden, wenn das Unterbrechen des Kraftstoffs anderweitig bereitgestellt werden kann, mit Ausnahme eines Wunsches, den Triebstrangversatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen zu bestimmen.
In 4 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine und eines Triebstrangs eines Hybridfahrzeugs gezeigt. Das Verfahren nach 4 kann als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher eines Controllers, wie z. B. des Controllers 12 in 1, gespeichert sein. Folglich kann das Verfahren nach 4 in einem System, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, enthalten sein. Das Verfahren nach 4 kann außerdem den in 3 gezeigten Ablauf bereitstellen.
Bei 402 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Zweimassenschwungrad-Codierer (DMF-Codierer) vorhanden ist oder nicht. Der DMF-Codierer kann ein optischer Codierer, eine Getriebeverzahnungsvorrichtung oder ein anderer Typ des Triebstrang-Drehpositionssensors sein. Der DMF-Codierer ist eine die Drehposition des Triebstrangs angebende Vorrichtung, die sich in einem Hybridtriebstrang zwischen einem DMF und einer Triebstrangausrückkupplung (z. B. 234 nach 2) befindet. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 400 in Reaktion auf einen Zustand einer Variable im Controller-Speicher, die die Hardware-Konfiguration des Triebstrangs angibt, ob ein DMF-Codierer vorhanden ist oder nicht. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der DMF-Codierer vorhanden ist, lautet die Antwort ja geht das Verfahren 400 zu 450 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 404 weiter.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bekannt ist oder nicht. In einem Beispiel kann die erste Triebstrangpositionsangabevorrichtung ein Kurbelwellenpositionssensor der Kraftmaschine sein. Die zweite Triebstrangpositionsangabevorrichtung kann sich stromabwärts einer Triebstrangausrückkupplung befinden. Die zweite Triebstrangpositionsangabevorrichtung kann z. B. ein DISG-Positionssensor (z. B. 238 nach 2) sein. Falls der Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bekannt ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 428 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 406 weiter.
Ein Beispiel eines Versatzes zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen ist in 5 gezeigt. Ein Positionsangaberad 502 ist Teil eines Kurbelwellenpositionssensors 118. In einem Beispiel ist das Positionsangaberad 502 an die Kurbelwelle 40 der Kraftmaschine gekoppelt. Das Positionsangaberad 502 enthält mehrere Positionsindikatoren 506, die sich um den Umfang des Angaberads 502 befinden. Das Positionsangaberad 502 enthält außerdem einen Indexindikator 504, der, wenn er mit den Positionsindikatoren 506 kombiniert wird, die Bestimmung der Kurbelwellenposition ermöglicht. Alternativ können ein oder mehrere Positionsindikatoren 506 weggelassen sein, um eine spezifische Indexposition zu definieren.
In einigen Beispielen kann der Indexindikator 504 auf den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts/den oberen Totpunkt des Ausstoßtakts des Zylinders Nummer eins oder irgendeine andere ausgewählte Kraftmaschinenposition ausgerichtet sein, so dass die Kurbelwellenposition der Kraftmaschine bezüglich des Kraftmaschinenzyklus (z. B. der vier Takte für eine Viertakt-Kraftmaschine) bestimmt werden kann. Weil die Kurbelwelle Teil des Triebstrangs ist, gibt das Positionsangaberad 502 eine Position des Triebstrangs an. Es wird die Position von nur einem der Positionsindikatoren 506 auf einmal detektiert; der Indexindikator 504 kann jedoch zum gleichen Zeitpunkt wie ein Positionsindikator detektiert werden. Die vertikalen Markierung 525 zeigt die Achse, entlang der der Detektor 503 die Positionsindikatoren 506 und den Indexindikator abtastet. Folglich werden in der gegenwärtigen Position des Positionsangaberads 502 ein Positionsindikator 506 und der Indexindikator 504 detektiert.
Das Positionsangaberad 510 ist außerdem Teil einer zweiten Triebstrangpositionsabtastvorrichtung. In einem Beispiel kann das Positionsangaberad 510 Teil des DMF-Positionssensors 234 sein, der sich stromaufwärts der Triebstrangausrückkupplung 236 befindet. Das Positionsangaberad 510 kann mechanisch an das DMF 232 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann das Positionsangaberad 510 Teil des Positionssensors 238 des Pumpenrads des Drehmomentwandlers oder eines weiteren Triebstrang-Positionssensors sein.
Das Positionsangaberad 510 enthält mehrere Positionsindikatoren 512, die sich um den Umfang des Angaberades 510 befinden. Das Positionsangaberad enthält außerdem einen Indexindikator 514, der, wenn er mit den Positionsindikatoren 512 kombiniert wird, die Bestimmung der Triebstrangposition ermöglicht. Es wird die Position nur eines der Positionsindikatoren 512 auf einmal detektiert; der Indexindikator 514 kann jedoch zum gleichen Zeitpunkt wie ein Positionsindikator detektiert werden. Die vertikale Markierung 525 zeigt die Achse, entlang der der Detektor 513 die Positionsindikatoren 506 und den Indexindikator abtastet. Folglich wird in der gegenwärtigen Position des Positionsangaberades 502 ein Positionsindikator 506 detektiert, während der Indexindikator 514 nicht detektiert wird.
Der Indexindikator 514 kann auf den Indexindikator 504 des Positionsangaberades 502 bezogen sein, der sich in dem Triebstrang stromaufwärts des Indexindikators 514 befindet, um eine Positionen des Triebstrangs bezüglich des Indexindikators 504 zu bestimmen. Falls z. B. das Positionsangaberad 510 an das DMF 232 gekoppelt ist, kann ein Versatz bestimmt werden, indem ein Drehwinkelabstand zwischen den Indexindikatoren 504 und 514 festgestellt wird. Falls die beiden Indexindikatoren ausgerichtet sind, ist der Versatz null. Die Herstellungstoleranzen können jedoch den Versatz auf mehr als einige Grade vergrößern. Falls das Positionsangaberad 510 stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung an den DISG gekoppelt ist, verändert sich der Versatz in Abhängigkeit davon, ob die Triebstrangausrückkupplung vollständig eingerückt ist. In diesem Beispiel ist der Indexindikator 514 um 45° vom Indexindikator 504 vorgestellt. Folglich beträgt der Versatz in diesem Beispiel 45°. Falls ein Winkelabstand von 47° zwischen dem Indexindikator 514 und dem Indexindikator 504 angezeigt wird, beträgt folglich der Winkelabstand aufgrund der DMF-Federauslenkung 2°, weil der Versatz 45° beträgt. Wenn sich der Triebstrang dreht und die Triebstrangausrückkupplung geschlossen ist, dreht sich jedes der Positionsangaberäder 502 und 510 in der gezeigten Richtung mit der gleichen Drehzahl.
In 4 beurteilt das Verfahren 400 bei 406, ob die Bedingungen vorhanden sind oder nicht, um das Getriebe automatisch aus einem Vorwärtsgang in die Leerlaufstellung zu schalten. In einem Beispiel kann das Getriebe in die Leerlaufstellung geschaltet werden, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers kleiner als eine Schwellen-Drehmomentanforderung des Fahrers ist und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine Schwellen-Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Ferner wird in einem Beispiel das Getriebe in die Leerlaufstellung geschaltet, anstatt in einen Verzögerungsmodus des Unterbrechens des Kraftstoffs einzutreten. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Bedingungen vorhanden sind, um das Getriebe in die Leerlaufstellung zu schalten, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 408 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 420 weiter.
Bei 408 schließt das Verfahren 400 die Triebstrangausrückkupplung. Die Triebstrangausrückkupplung wird geschlossen, weil sich ein Triebstrang-Codierer stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung befindet und der Versatz nur zuverlässig bestimmt werden kann, wenn die Triebstrangausrückkupplung geschlossen ist. Nachdem die Triebstrangausrückkupplung geschlossen worden ist, geht das Verfahren 400 zu 410 weiter.
Bei 410 schaltet das Verfahren 400 das Getriebe aus einem Vorwärtsgang in die Leerlaufstellung. Das Getriebe wird über das Verringern des Drucks in den Kreisläufen, die das Getriebefluid den Getriebegängen zuführen, in die Leerlaufstellung geschaltet. Ferner kann die Kupplung des Drehmomentwandlers des Getriebes auf eine gesteuerte Weise eingerastet oder geschlossen werden, um irgendwelche Schwingungen in der Kurbelwelle der Kraftmaschine, dem DMF, der Triebstrangausrückkupplung und/oder dem DISG-System zu verringern, nachdem das Getriebe in die Leerlaufstellung geschaltet worden ist. Unter Verwendung der Kupplung des Drehmomentwandlers und/oder des DISG, um irgendwelche Schwingungen in der Kurbelwelle zum Drehmomentwandlersystem zu dämpfen, kann irgendeine Verzögerung beim Erhalten eines konsistenten Messwerts vom Codierer verringert werden. Das Getriebe wird in die Leerlaufstellung geschaltet, so dass der Freilauf des Triebstrangs ermöglicht ist, ohne an einer Seite des Triebstrangs eingeschränkt zu sein. Dies verringert die Möglichkeit der Entwicklung von Drehmoment über dem DMF. Nachdem das Getriebe in die Leerlaufstellung geschaltet worden ist, geht das Verfahren 400 zu 412 weiter.
Bei 412 befiehlt das Verfahren 400 den DISG auf ein Drehmoment von null. In einem Beispiel kann der Stromfluss zum DISG gestoppt werden. In anderen Beispielen kann der DISG auf ein Drehmoment von null befohlen werden, wobei der DISG-Strom so eingestellt wird, dass der DISG ein Drehmoment von null bereitstellt. Indem ein Drehmoment von null am DISG befohlen wird, wird im Wesentlichen ein Drehmoment von null (z. B. kleiner als ±2 Nm) zwischen der Kraftmaschine und dem DISG über dem DMF und der Triebstrangausrückkupplung entwickelt. Folglich ist irgendeine Federauslenkung in dem DMF klein. Nachdem das DISG-Drehmoment auf null befohlen worden ist, geht das Verfahren 400 zu 414 weiter.
Bei 414 wird der Triebstrangversatz bestimmt. In einem Beispiel wartet der Controller 12, um eine bekannte Position der Kraftmaschine zu bestimmen. Der Controller 12 wartet z. B., bis der Indexindikator 504 detektiert wird, wobei dann die Positionsindikatoren eines Positionsangaberades gezählt werden, bis ein Indexindikator 514 eines zweiten Positionsangaberades detektiert wird. Die gezählte Anzahl der Indikatoren stellt den Triebstrangversatz bereit. Falls z. B. die Positionsindikatoren um einen für jedes Kurbelwellengrad der Drehung beabstandet sind und 45 Positionsindikatoren zwischen dem Indexindikator 504 und dem Indexindikator 514 gezählt werden, beträgt der Versatz 45 Grad. In anderen Beispielen kann der Indexindikator 514 detektiert werden, wobei dann die Anzahl der Positionsindikatoren gezählt wird, bis der Indexindikator 504 detektiert wird. Wenn kein DMF-Positionssensor vorhanden ist und sich der zweite Positionssensor stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung im Triebstrang befindet, wird der Versatz jedes Mal bestimmt, wenn die Triebstrangausrückkupplung geschlossen wird. Das Verfahren 400 geht zu 428 weiter.
Bei 420 beurteilt das Verfahren 400, ob die Bedingungen für das Betreiben des DISG mit einer gleichbleibenden Drehzahl vorhanden sind oder nicht. In einem Beispiel kann der DISG mit einer gleichbleibenden Drehzahl betrieben werden, wenn sich die Drehmomentanforderung des Fahrers um weniger als einen Schwellenbetrag ändert. Der DISG wird im Drehzahlsteuermodus betrieben, wenn der DISG in eine gleichbleibende Drehzahl befohlen ist. Durch das Betreiben des DISG im Drehzahlsteuermodus bei einer gleichbleibenden Drehzahl kann das DISG-Drehmoment über den DISG-Strom bestimmt werden, so dass der Triebstrangversatz bestimmt werden kann. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Bedingungen zum Betreiben des DISG mit einer gleichbleibenden Drehzahl vorhanden sind, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 422 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 440 weiter. Außerdem muss in einigen Beispielen die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellendrehmoment sein, damit das Verfahren 400 zu 422 weitergeht.
Bei 440 schätzt das Verfahren 400 das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine. Falls alternativ der Triebstrangversatz bereits bestimmt worden ist, wird das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf dem Versatz und der DMF-Federauslenkung bestimmt.
Falls der Triebstrangversatz nicht bestimmt worden ist, wird das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine geschätzt. Die Last kann als die eingeleitete Kraftmaschinen-Luftmasse geteilt durch die theoretisch eingeleitete Kraftmaschinen-Luftmasse ausgedrückt werden. Die Drehzahl und die Last der Kraftmaschine sind die Indizes in eine Tabelle oder Funktion, in der empirisch bestimmte Kraftmaschinendrehmomente gespeichert sind. Die Tabelle oder die Funktion gibt das Kraftmaschinendrehmoment für die gegenwärtige Drehzahl und Last der Kraftmaschine aus.
Falls der Triebstrangversatz bestimmt worden ist, wird der Triebstrangversatz von einem Unterschied zwischen einer Position des ersten Triebstrang-Codierers (z. B. dem Kurbelwellensensor der Kraftmaschine) und einer Position des zweiten Triebstrang-Codierers (z. B. eines DMF-Positionssensors oder eines DISG-Positionssensors) abgezogen, wobei der Rest die Federauslenkung in Graden, Minuten und Sekunden repräsentiert. Die Federauslenkung wird verwendet, um eine Funktion zu indexieren, die ein Drehmoment über dem DMF als eine Funktion der Federauslenkung ausdrückt. Die Federauslenkung ist die Winkelbewegung in Graden, Minuten, Sekunden zwischen der Eingangsseite des DMF und der Ausgangsseite des DMF. Die Funktion gibt das Drehmoment in Einheiten von Nm oder Ft-lb aus. Alternativ kann die Federauslenkung in eine Gleichung eingegeben werden, die das DMF-Drehmoment beschreibt. Das Verfahren 400 geht zu 480 weiter.
Bei 480 stellt das Verfahren 400 das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf einem Unterschied zwischen einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und einem Kraftmaschinendrehmoment, wie es über die DMF-Federauslenkung oder die Drehzahl und die Last der Kraftmaschine bestimmt wird, ein. Insbesondere wird das DMF-Drehmoment basierend auf dem Triebstrangversatz (das DMF-Drehmoment ist z. B. eine Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments) oder das Kraftmaschinendrehmoment, das aus der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine bestimmt wird, von dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment abgezogen. Falls es einen Rest gibt, vergrößert der Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine das Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das Kraftmaschinendrehmoment ist, wie es über das DMF oder die Drehzahl und die Last der Kraftmaschine bestimmt wird. Der Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine verringert das Kraftmaschinendrehmoment, wenn das Kraftmaschinendrehmoment, wie es über das DMF oder die Drehzahl und die Last der Kraftmaschine bestimmt wird, größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine kann eine Drosselklappe, einen Nockenwellensteller, eine Kraftstoffeinspritzdüse, die Funkenzeitsteuerung oder ein anderer Aktuator sein, der das Kraftmaschinendrehmoment beeinflusst. Nachdem das Kraftmaschinendrehmoment eingestellt worden ist, endet das Verfahren 400.
Bei 422 schließt das Verfahren 400 die Triebstrangausrückkupplung. Die Triebstrangausrückkupplung wird geschlossen, weil sich ein Triebstrang-Codierer stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung befindet und der Versatz nur zuverlässig bestimmt werden kann, wenn die Triebstrangausrückkupplung geschlossen ist. Nachdem die Triebstrangausrückkupplung geschlossen worden ist, geht das Verfahren 400 zu 424 weiter.
Bei 424 öffnet das Verfahren 400 die Drehmomentwandler-Umgehungskupplung. Durch das Öffnen der Drehmomentwandler-Umgehungskupplung wird alles durch den Drehmomentwandler übertragenes Drehmoment über einen Hydraulikweg und nicht über einen Reibungsweg (z. B. die Kupplung des Drehmomentwandlers) übertragen. Deshalb kann das durch den Drehmomentwandler übertragene Drehmoment basierend auf der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers geschätzt werden. Nachdem die Kupplung des Drehmomentwandlers geöffnet worden ist, geht das Verfahren 400 zu 426 weiter.
Bei 426 bestimmt das Verfahren 400 den Triebstrangversatz basierend auf dem Drehmoment des Drehmomentwandlers und dem DISG-Drehmoment. Insbesondere basiert der Versatz auf der folgenden Gleichung:
Dabei ist offset der Triebstrangversatz, ist Tor_isg das DISG-Drehmoment, ist Tor_Tc das Drehmoment des Drehmomentwandlers, ist K_DMF die DMF-Federhärte und ist (Θ_cs – Θ_re) der Unterschied zwischen dem Ort des Indexindikators der Kurbelwelle der Kraftmaschine und des Triebstrang-Indexindikators (z. B. des DMF oder des DISG). Das DISG-Drehmoment wird aus dem DISG-Strom bestimmt. Der DISG-Strom wird in eine Tabelle oder eine Funktion eingegeben, die empirisch bestimmte Werte des DISG-Drehmoments basierend auf der Drehzahl und dem Strom des DISG enthält. Das Drehmoment des Drehmomentwandlers wird über eine Funktion oder eine Tabelle bestimmt, die das über einen Drehmomentwandler übertragene Drehmoment basierend auf der Drehzahl des Pumpenrads des Drehmomentwandlers und der Drehzahl der Turbine des Drehmomentwandlers beschreibt. Der Faktor K der DMF-Federhärte ist eine Tabelle oder eine Funktion, die empirisch bestimmte Werte der DMF-Federhärte enthält. Auf diese Weise kann der Triebstrangversatz bestimmt werden, wenn das Getriebe nicht in der Leerlaufstellung betrieben werden kann. Nachdem der Versatz bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 428 weiter.
Bei 428 beurteilt das Verfahren 400, ob die Bedingungen vorhanden sind oder nicht, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen. Die Triebstrangausrückkupplung kann geschlossen werden, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie kleiner als ein Schwellenbetrag ist, wenn das Kraftmaschinenbremsen erwünscht ist oder wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellenbetrag ist. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Bedingungen vorhanden sind, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 430 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 480 weiter.
Bei 430 schließt das Verfahren 400 die Triebstrangausrückkupplung. Die Triebstrangausrückkupplung kann elektrisch oder hydraulisch geschlossen werden. Nachdem die Triebstrangausrückkupplung geschlossen worden ist, geht das Verfahren 400 zu 432 weiter.
Bei 432 bestimmt das Verfahren 400 eine Position einer Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF. Die Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF kann über das Lokalisieren eines Indexindikators eines Positionsangaberades bestimmt werden, wie sich das Positionsangaberad mit dem Triebstrang dreht. Der Indexindikator kann ein fehlender Zahn eines Getrieberades sein oder kann ein Indikator sein, der von den Positionsindikatoren getrennt ist, wie in 5 gezeigt ist. Der Indexindikator auf der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF kann auf eine spezifische DISG-Position oder eine spezifische Position der Turbine des Drehmomentwandlers ausgerichtet sein. Der Indexindikator muss jedoch nicht auf irgendeine spezielle Position des Triebstrangs stromabwärts der Triebstrangausrückkupplung ausgerichtet sein. Nachdem die Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 434 weiter.
Bei 434 bestimmt das Verfahren 400 eine Position der Seite der Kraftmaschine des DMF. Die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF kann über das Lokalisieren eines Indexindikators eines Positionsangaberades bestimmt werden, wie sich das Positionsangaberad mit der Kraftmaschine dreht. Der Indexindikator kann ein fehlender Zahn eines Getrieberades sein oder er kann ein von den in 5 gezeigten Positionsindikatoren getrennter Indikator sein. Der Indexindikator auf der Seite der Kraftmaschine des DMF kann auf eine spezifische Kraftmaschinenposition, wie z. B. den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer eins, ausgerichtet sein. Nachdem die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 436 weiter.
Bei 436 bestimmt das Verfahren 400 die Federauslenkung des DMF. In einem Beispiel ist die Federauslenkung die Anzahl der Grade der Drehung des Triebstrangs zwischen dem Indexindikator auf der Seite der Kraftmaschine des DMF und dem Indexindikator auf der Seite der Ausrückkupplung des DMF minus den bei 414 oder 426 bestimmten Versatz. In einigen Beispielen werden der bei 414 bestimmte Versatz und der bei 426 bestimmte Versatz gemittelt, um den bei 436 verwendeten Versatz zu bestimmen. In noch weiteren Beispielen kann der bei 426 bestimmte Versatz durch den bei 414 bestimmten Versatz ersetzt werden, um die Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments zu verbessern. Falls folglich der Versatz null ist, ist die Federauslenkung des DMF in Graden, Minuten und Sekunden die Anzahl der Triebstranggrade zwischen dem Indexindikator auf der Seite der Kraftmaschine des DMF und dem Indexindikator auf der Seite des Triebstrangs des DMF. Nachdem die DMF-Federauslenkung bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 438 weiter.
Bei 438 bestimmt das Verfahren 400 das durch das DMF übertragene Drehmoment. Das durch das DMF übertragene Drehmoment repräsentiert das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Anordnung des Triebstrangs. Das DMF-Drehmoment wird über das Indexieren einer Funktion oder einer Tabelle, die empirisch bestimmte Werte des über das DMF übertragenen Drehmoments enthält, basierend auf der DMF-Federauslenkung oder der Relativbewegung zwischen der Eingangsseite des DMF und der Ausgangsseite des DMF bestimmt. Die Funktion oder die Tabelle wird unter Verwendung der bei 436 bestimmten Federauslenkung indexiert, wobei das DMF-Drehmoment ausgegeben wird. Nachdem das DMF-Drehmoment bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 480 weiter.
Bei 450 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bekannt ist oder nicht. In einem Beispiel kann die erste Triebstrangpositionsangabevorrichtung ein Kurbelwellenpositionssensor der Kraftmaschine sein. Die zweite Triebstrangpositionsangabevorrichtung kann sich an dem DMF auf der Seite der Triebstrangausrückkupplung befinden. Die zweite Triebstrangpositionsangabevorrichtung kann z. B. ein DISG-Positionssensor (z. B. 234 nach 2) sein. Falls der Versatz zwischen den beiden Triebstrangpositionsangabevorrichtungen bekannt ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 458 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 452 weiter.
Bei 452 beurteilt das Verfahren 400, ob die Bedingungen vorhanden sind oder nicht, um die Triebstrangausrückkupplung zu öffnen. Die Triebstrangausrückkupplung kann geöffnet werden, wenn eine Drehmomentanforderung des Fahrers kleiner als eine Schwellen-Drehmomentanforderung des Fahrers ist und wenn der Batterie-SOC größer als ein Schwellen-SOC ist. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Bedingungen vorhanden sind, um die Triebstrangausrückkupplung zu öffnen, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 454 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 458 weiter.
Bei 454 öffnet das Verfahren 400 die Triebstrangausrückkupplung. Das Öffnen der Triebstrangausrückkupplung stellt sicher, dass kein Kraftmaschinendrehmoment unter der Triebstrangausrückkupplung zum Triebstrang übertragen wird oder umgekehrt. Folglich wird jedes Triebstrangdrehmoment über das DMF verringert. Nachdem die Triebstrangausrückkupplung geöffnet worden ist, geht das Verfahren 400 zu 456 weiter.
Bei 456 bestimmt das Verfahren 400 einen Triebstrangversatz zwischen der Seite der Kraftmaschine des DMF und der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF. Zwischen einem Index auf der Seite der Kraftmaschine des DMF und einem Index auf der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF können sich aufgrund der Herstellungstoleranzen kleine Positionsunterschiede ergeben.
In einem Beispiel wartet der Controller 12, um eine bekannte Position der Kraftmaschine zu bestimmen. Der Controller 12 wartet z. B., bis der Indexindikator 504 detektiert wird, wobei dann die Positionsindikatoren eines Positionsangaberades gezählt werden, bis ein Indexindikator 514 eines zweiten Positionsangaberades detektiert wird. Die gezählte Anzahl der Indikatoren stellt den Versatz bereit. Falls z. B. die Positionsindikatoren für jedes Grad der Drehung der Kurbelwelle um einen beabstandet sind und zwischen dem Indexindikator 504 und dem Indexindikator 514 1 Positionsindikator gezählt wird, beträgt der Versatz 1 Grad. In anderen Beispielen kann der Indexindikator 514 detektiert werden, wobei dann die Anzahl der Positionsindikatoren gezählt wird, bis der Indexindikator 504 detektiert wird. Nachdem der Triebstrangversatz bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 458 weiter.
Bei 458 beurteilt das Verfahren 400, ob die Bedingungen vorhanden sind oder nicht, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen. Die Triebstrangausrückkupplung kann geschlossen werden, wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie kleiner als ein Schwellenbetrag ist, wenn das Kraftmaschinenbremsen erwünscht ist oder wenn eine Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellenbetrag ist. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Bedingungen vorhanden sind, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 460 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 480 weiter.
Bei 460 schließt das Verfahren 400 die Triebstrangausrückkupplung. Das Schließen der Triebstrangausrückkupplung ermöglicht, dass das Kraftmaschinendrehmoment zum Triebstrang stromabwärts der Ausrückkupplung übertragen wird. Nachdem die Triebstrangausrückkupplung geschlossen worden ist, geht das Verfahren 400 zu 462 weiter.
Bei 462 bestimmt das Verfahren 400 eine Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF. Die Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF kann bestimmt werden, wie bei 432 beschrieben worden ist. Nachdem die Position der Seite des Triebstrangausrückkupplung des DMF bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 464 weiter.
Bei 464 bestimmt das Verfahren 400 eine Position der Seite der Kraftmaschine des DMF. Die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF kann bestimmt werden, wie bei 434 beschrieben worden ist. Nachdem die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 466 weiter.
Bei 466 bestimmt das Verfahren 400 die Ablenkung über den DMF. Das Verfahren 400 bestimmt die Ablenkung über den DMF, wie bei 436 beschrieben worden ist. Nachdem die Ablenkung des DMF bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 468 weiter.
Bei 468 bestimmt das Verfahren 400 das über das DMF übertragene Drehmoment. Das Verfahren 400 bestimmt das über das DMF übertragene Drehmoment, wie bei 438 beschrieben worden ist. Nachdem das über das DMF übertragene Drehmoment bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 480 weiter.
Folglich stellt das Verfahren nach 4 das Betreiben eines Hybridtriebstrangs bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein über ein Zweimassenschwungrad übertragenes Drehmoment, wobei das Drehmoment in Reaktion auf einen oder basierend auf einem Betrag der Federauslenkung innerhalb des Zweimassenschwungrads über das Zweimassenschwungrad übertragen wird. Das Verfahren enthält, dass der Betrag der Federauslenkung innerhalb des Zweimassenschwungrads auf einer Position einer Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer Position einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads basiert. Das Verfahren enthält, dass die Position der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads auf einem Kurbelwellenpositionssensor der Kraftmaschine basiert und dass die Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads auf einem Positionssensor des Zweimassenschwungrads basiert, der sich zwischen dem Zweimassenschwungrad und der Triebstrangausrückkupplung befindet.
In einigen Beispielen enthält das Verfahren, dass ein Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine eingestellt wird, um die Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine einzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen eines Versatzes zwischen einer ersten Position auf einer Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer zweiten Position auf einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads. Das Verfahren enthält, dass der Versatz bestimmt wird, wenn sich die Triebstrangausrückkupplung in einem offenen Zustand befindet. Das Verfahren enthält, dass die Schätzung des über die Triebstrangausrückkupplung übertragenen Drehmoments für den Versatz eingestellt wird.
Das Verfahren nach 4 stellt außerdem das Betreiben eines Hybridtriebstrangs bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein über ein Zweimassenschwungrad zugeführtes Drehmoment, wobei das Drehmoment in Reaktion auf eine Federauslenkung in dem Zweimassenschwungrad oder auf einen oder eine Kombination aus einem ersten Versatz und einem zweiten Versatz über das Zweimassenschwungrad zugeführt wird, wobei der erste Versatz über das Schalten eines Getriebes des Hybridtriebstrangs in eine Leerlaufstellung während eines ersten Modus festgestellt wird und der zweite Versatz über das Betreiben des Getriebes in einem Vorwärtsgang während eines zweiten Modus festgestellt wird. Das Verfahren umfasst ferner in Reaktion auf eine Verringerung der Drehmomentanforderung des Fahrers das Schalten des Getriebes in eine Leerlaufstellung.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Befehlen eines in den Triebstrang integrierten Starters/Generators auf ein Drehmoment, das kleiner als ein Schwellendrehmoment ist, während sich das Getriebe in der Leerlaufstellung befindet, (z. B. ein Drehmoment von null). Das Verfahren umfasst ferner das Betreiben eines in den Triebstrang integrierten Starters/Generators in einem Drehzahlsteuermodus während des zweiten Modus. Das Verfahren enthält, dass der erste Versatz und der zweite Versatz gemittelt werden, um das über das Zweimassenschwungrad übertragene Drehmoment zu schätzen. Das Verfahren enthält, dass der erste Versatz den zweiten Versatz ersetzt, um das über das Zweimassenschwungrad übertragene Drehmoment zu schätzen, nachdem der erste Versatz bestimmt worden ist. Das Verfahren umfasst ferner das Schätzen des ersten Versatzes über eine Position der Eingangsseite eines Zweimassenschwungrads und eine Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads und das Schätzen des zweiten Versatzes über die Position der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und die Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads.
Wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird, kann das in 4 beschriebene Verfahren eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden, oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Obwohl es nicht explizit veranschaulicht ist, erkennt ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass einer oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden können.
Dies beschließt die Beschreibung. Den Fachleuten auf dem Gebiet würden beim Lesen der Beschreibung viele Änderungen und Modifikationen klar werden, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Die vorliegende Beschreibung könnten z. B. I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, vorteilhaft verwenden.
Bezugszeichenliste
Fig. 4

402: ist ein DMF-Codierer vorhanden?
404: ist der Versatz bekannt?
406: sind die Bedingungen vorhanden, um das Getriebe in die Leerlaufstellung zu schalten?
408: schließe die Triebstrangausrückkupplung
410: schalte das Getriebe in die Leerlaufstellung
412: befehle das DISG-Drehmoment auf null
414: bestimme den Versatz
420: sind die Bedingungen für eine gleichbleibende DISG-Drehzahl vorhanden?
422: schließe die Triebstrangausrückkupplung
424: öffne die TCC
426: bestimme den Versatz basierend auf dem Drehmoment des Drehmomentwandlers und dem DISG-Drehmoment
428: sind die Bedingungen vorhanden, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen?
430: schließe die Triebstrangausrückkupplung
432: bestimme die Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF
434: bestimme die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF
436: bestimme die Auslenkung über dem DMF
438: bestimme das über das DMF übertragene Drehmoment
440: schätze das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl und der Last oder dem vorher bestimmten Versatz
450: ist der Versatz bekannt?
452: sind die Bedingungen vorhanden, um die Triebstrangausrückkupplung zu öffnen?
454: öffne die Triebstrangausrückkupplung
456: bestimme den Versatz zwischen der Position auf der Seite der Kraftmaschine und der Position auf der Seite der Triebstrangausrückkupplung
458: sind die Bedingungen vorhanden, um die Triebstrangausrückkupplung zu schließen?
460: schließe die Triebstrangausrückkupplung
462: bestimme die Position der Seite der Triebstrangausrückkupplung des DMF
464: bestimme die Position der Seite der Kraftmaschine des DMF
466: bestimme die Auslenkung über dem DMF
468: bestimme das über das DMF übertragene Drehmoment
480: stelle basierend auf dem über das DMF übertragenen Drehmoment den Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine ein, um das Kraftmaschinen-Solldrehmoment bereitzustellen

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Hybridtriebstrangs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein über ein Zweimassenschwungrad übertragenes Drehmoment, wobei das Drehmoment in Reaktion auf einen Betrag der Federauslenkung innerhalb des Zweimassenschwungrads über das Zweimassenschwungrad übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betrag der Federauslenkung innerhalb des Zweimassenschwungrads auf einer Position einer Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer Position einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Position der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads auf einem Kurbelwellenpositionssensor der Kraftmaschine basiert und wobei die Position der Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads auf einem Positionssensor des Zweimassenschwungrads basiert, der sich zwischen dem Zweimassenschwungrad und der Triebstrangausrückkupplung befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Drehmoment-Aktuator der Kraftmaschine eingestellt wird, um die Drehmomenterzeugung der Kraftmaschine einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen eines Versatzes zwischen einer ersten Position auf einer Eingangsseite des Zweimassenschwungrads und einer zweiten Position auf einer Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Versatz bestimmt wird, wenn sich die Triebstrangausrückkupplung in einem offenen Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Schätzung des über die Triebstrangausrückkupplung übertragenen Drehmoments für den Versatz eingestellt wird.