DE102014220889A1

DE102014220889A1 - Kraftmaschinenstarts in einem Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102014220889A1
Application number: DE201410220889
Authority: DE
Inventors: XiaoYong Wang; Wei Liang; Rajit Johri; Mark Steven Yamazaki; Ming Lang Kuang; Ryan Abraham McGee
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2015-04-23
Also published as: CN104554249A; US9086045B2; US9821798B2; US20150283997A1; CN104554249B; US20150112524A1

Abstract

Ein Fahrzeug enthält einen Anlassermotor, eine Kraftmaschine mit einem Ausgang, der mit dem Anlassermotor mechanisch gekoppelt ist, ein Getriebe mit einem Eingang und eine elektrische Maschine, die mit dem Getriebeeingang mechanisch gekoppelt ist. Das Fahrzeug enthält ferner eine Kupplung, die zum mechanischen Koppeln der elektrischen Maschine und des Ausgangs der Kraftmaschine konfiguriert ist, und mindestens eine Steuerung. Die mindestens eine Steuerung ist dazu programmiert, auf der Basis von Forderungen vom Fahrer einen Kraftmaschinenstart einzuleiten. Die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, Druck zur Kupplung für den Kraftmaschinenstart freizugeben, wenn eine Forderung vom Fahrer unter einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt, oder den Anlassermotor für den Kraftmaschinenstart freizugeben, wenn die Forderung vom Fahrer über einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt. Die Steuerung kann die Kupplung als Reaktion darauf, dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr der Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, mit dem Ausgang der Kraftmaschine verriegeln.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Steuerung eines Kraftmaschinenstarts in einem Hybridfahrzeug.
Hybridelektrofahrzeuge (HEV – Hybrid Electric Vehicle) verwenden eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor zur Bereitstellung der zum Antrieb eines Fahrzeugs benötigten Kraft. Diese Anordnung stellt im Vergleich zu einem Fahrzeug mit lediglich einer Brennkraftmaschine verbesserte Kraftstoffökonomie bereit. Ein Verfahren zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie bei einem HEV besteht darin, die Kraftmaschine während Zeiträumen, in denen die Kraftmaschine nicht effizient arbeitet und nicht anderweitig zum Antrieb des Fahrzeugs benötigt wird, abzuschalten. In diesen Situationen wird der Elektromotor zur Bereitstellung der gesamten zum Antrieb des Fahrzeugs notwendigen Kraft verwendet. Bei ansteigender Leistungsforderung durch den Fahrer, wie z. B. in dem Fall, dass der Elektromotor nicht mehr genügend Leistung bereitstellen kann, um der Forderung zu genügen, oder in anderen Fällen, wie z. B. wenn der Batterieladezustand (SOC – State Of Charge) unter einen bestimmten Batteriestand fällt, muss die Kraftmaschine schnell und sanft gestartet werden, und zwar so, dass der Fahrer kaum etwas verspürt.
Das Starten einer Kraftmaschine in einem HEV kann auftreten, wenn das Fahrzeug unter einer beliebigen einer Reihe von verschiedenen Bedingungen betrieben wird. Eine Steuerstrategie für einen Kraftmaschinenstart kann sich basierend auf Bedingungen, unter denen das Fahrzeug betrieben wird, unterscheiden. Die Strategie zum Starten einer Kraftmaschine in einem HEV kann dazu führen, dass das Antriebsstrangsystem unrund und mit schlechtem Ansprechverhalten startet, was zu zusätzlichen Geräuschen und Schwingungen im Antriebsstrang führt und/oder zu Hardwareschäden an Antriebsstrangkomponenten führt. Das Starten der Kraftmaschine in einem HEV, wenn es durch die Leistung des Elektromotors bewegt wird, kann zu einer spürbaren und daher unerwünschten Drehmomentstörung im Fahrzeugtriebstrang führen. Bei dem oben beschriebenen Hybridantriebsstrang kann der Kraftmaschinenstart unter Verwendung verschiedener Verfahren erzielt werden, wobei es sich dabei um den Gegenstand der vorliegenenden Offenbarung handelt.
Ein Fahrzeug enthält eine Kraftmaschine mit einem Ausgang, ein Getriebe mit einem Eingang und eine elektrische Maschine, die mit dem Eingang des Getriebes mechanisch gekoppelt ist. Das Fahrzeug enthält ferner eine Kupplung, die zum mechanischen Koppeln der elektrischen Maschine und des Ausgangs der Kraftmaschine konfiguriert ist, und mindestens eine Steuerung. Die mindestens eine Steuerung ist dazu konfiguriert, das Anlaufen der Kraftmaschine während eines Kraftmaschinenstarts unter Verwendung der elektrischen Maschine, während ein der Kupplung zugeführter Druck reduziert und ein über die Kupplung übertragenes Drehmoment auf null abgesenkt wird, wenn das vom Fahrer geforderte Drehmoment unter einem kalibrierbaren Wert liegt, zu steuern. Die Steuerung kann ferner dazu konfiguriert sein, den der Kupplung zugeführten Druck aufrechtzuerhalten, um für ein anhaltendes Drehmoment, das über die Kupplung übertragen wird, wenn das vom Fahrer geforderte Drehmoment über dem kalibrierbaren Wert liegt, zu sorgen. Die Steuerung kann die Kupplung als Reaktion darauf, dass die Drehzahl des Ausgangs der Kraftmaschine ungefähr der Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, mit dem Ausgang der Kraftmaschine verriegeln.
Ein Fahrzeug enthält einen Anlassermotor, eine Kraftmaschine mit einem Ausgang, der mit dem Anlassermotor mechanisch gekoppelt ist, ein Getriebe mit einem Eingang und eine elektrische Maschine, die mit dem Getriebeeingang mechanisch gekoppelt ist. Das Fahrzeug enthält ferner eine Kupplung, die zum mechanischen Koppeln der elektrischen Maschine und des Ausgangs der Kraftmaschine konfiguriert ist, und mindestens eine Steuerung. Die mindestens eine Steuerung ist dazu programmiert, auf der Basis von Forderungen vom Fahrer einen Kraftmaschinenstart einzuleiten. Die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, Druck zur Kupplung für den Kraftmaschinenstart freizugeben, wenn eine Forderung vom Fahrer unter einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt, oder den Anlassermotor für den Kraftmaschinenstart freizugeben, wenn die Forderung vom Fahrer über einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt. Die Steuerung kann die Kupplung als Reaktion darauf, dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr der Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, mit dem Ausgang der Kraftmaschine verriegeln.
Ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang wird als Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung und darauf, dass eine einer Kraftmaschine zugeordnete Temperatur über einem vorab definierten Wert liegt, freigegeben. Das Kraftmaschinenstartverfahren kann eine Erhöhung des einer Kupplung, die zum Koppeln der Kraftmaschine mit einer sich in Betrieb befindlichen elektrischen Maschine konfiguriert ist, zugeführten Drucks ansteuern. Das Verfahren kann den der Kupplung zugeführten Druck unter Verwendung eines kalibrierbaren Werts basierend auf dem vom Fahrer geforderten Drehmoment dahingehend steuern, die Kraftmaschine unter Verwendung der sich in Betrieb befindlichen elektrischen Maschine zu starten.
1 ist ein Schemadiagramm eines Hybridelektrofahrzeugs;
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Hybridelektrofahrzeug-Betriebsmodus darstellt;
3 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zur Bestimmung eines Kraftmaschinenstartverfahrens für ein Hybridelektrofahrzeug; und
4 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zur Bestimmung einer Kraftmaschinenstartstrategie für ein Hybridelektrofahrzeug.
Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart, es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgestaltet werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hier offenbart werden, sollen daher nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise auszuüben ist.
Mit Bezug auf 1 wird ein Schemadiagramm eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. 1
stellt repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten dar. Die physische Platzierung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs können variieren. Das HEV 10 enthält einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 enthält eine Kraftmaschine 14, die ein Getriebe 16 antreibt, das als ein modulares Hybridgetriebe (MHT – Modular Hybrid Transmission) bezeichnet werden kann. Wie im Folgenden detaillierter beschrieben wird, enthält das Getriebe 16 eine elektrische Maschine, wie z. B. einen Elektromotor/Generator (M/G) 18, eine zugehörige Traktionsbatterie 20, einen Drehmomentwandler 22 und ein mehrstufiges Automatikgetriebe oder Zahnradgetriebe 24.
Sowohl die Kraftmaschine 14 als auch der M/G 18 sind Antriebsquellen für das HEV 10. Die Kraftmaschine 14 stellt allgemein eine Kraftquelle dar, die eine Brennkraftmaschine, wie z. B. eine mit Benzin, Diesel oder Erdgas betriebene Kraftmaschine, oder eine Brennstoffzelle umfassen kann. Die Kraftmaschine 14 erzeugt eine Kraftmaschinenleistung und entsprechendes Kraftmaschinendrehmoment, das dem M/G 18 zugeführt wird, wenn eine Trennkupplung 26 zwischen der Kraftmaschine 14 und dem M/G 18 zumindest teilweise eingerückt ist. Die Kraftmaschine kann unter Verwendung mehrerer Verfahren gestartet werden, darunter u.a. ein Anlassermotor 15, der das Schwungrad in Eingriff nimmt, um die Kraftmaschine zum Starten zu drehen. Der M/G 18 kann durch eine beliebige mehrerer Arten elektrischer Maschinen implementiert sein. Beispielsweise kann der M/G 18 ein permanent erregter Synchronmotor sein. Leistungselektronik 56 bereitet durch die Batterie 20 bereitgestellte Gleichstromenergie (DC-Energie) gemäß den Erfordernissen des M/G 18 auf, wie im Folgenden beschrieben wird. Beispielsweise kann Leistungselektronik den M/G 18 mit Dreiphasenwechselstrom (Dreiphasen-AC-Strom) versorgen.
Wenn die Trennkupplung 26 zumindest teilweise eingerückt ist, ist ein Kraftfluss von der Kraftmaschine 14 zum M/G 18 oder vom M/G 18 zur Kraftmaschine 14 möglich. Beispielsweise kann die Trennkupplung 26 eingerückt sein und der M/G 18 kann als Generator betrieben werden, um durch eine Kurbelwelle 28 und eine M/G-Welle 30 bereitgestellte Drehenergie in elektrische Energie, die in der Batterie 20 gespeichert werden soll, umzuwandeln. Die Trennkupplung 26 kann auch ausgerückt sein, um die Kraftmaschine 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 zu trennen, so dass der M/G 18 als die einzige Antriebsquelle für das HEV 10 wirken kann. Die Welle 30 erstreckt sich durch den M/G 18. Der M/G 18 ist mit der Welle 30 durchgängig antriebsverbunden, die Kraftmaschine 14 hingegen ist nur mit der Welle 30 antriebsverbunden, wenn die Trennkupplung 26 zumindest teilweise eingerückt ist.
Der M/G 18 ist mit dem Drehmomentwandler 22 über die Welle 30 verbunden. Der Drehmomentwandler 22 ist daher mit der Kraftmaschine 14 verbunden, wenn die Trennkupplung 26 zumindest teilweise eingerückt ist. Der Drehmomentwandler 22 enthält ein an der M/G-Welle 30 befestigtes Pumpenrad und eine an einer Getriebeeingangswelle 32 befestigte Turbine. Der Drehmomentwandler 22 stellt somit eine hydraulische Kopplung zwischen der Welle 30 und der Getriebeeingangswelle 32 bereit. Der Drehmomentwandler 22 überträgt Kraft vom Pumpenrad auf die Turbine, wenn sich das Pumpenrad schneller als die Turbine dreht. Die Höhe des Turbinendrehmoments und des Pumpenraddrehmoments hängt allgemein von den relativen Drehzahlen ab. Wenn das Verhältnis von Pumpenraddrehzahl zu Turbinenraddrehzahl ausreichend hoch ist, ist das Turbinendrehmoment ein Vielfaches des Pumpenraddrehmoments. Eine Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 kann ebenso vorgesehen sein, so dass sie, wenn sie eingerückt ist, das Pumpenrad und die Turbine des Drehmomentwandlers 22 reibungs- oder mechanisch koppelt, wodurch ein effizienterer Kraftfluss gestattet wird. Die Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 kann als eine Anfahrkupplung zum Bereitstellen eines sanften Fahrzeuganfahrens betrieben werden. Alternativ dazu oder damit kombiniert, kann bei Anwendungen, die keinen Drehmomentwandler 22 oder eine Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 enthalten, eine der Trennkupplung 26 ähnliche Anfahrkupplung zwischen dem M/G 18 und dem Zahnradgetriebe 24 vorgesehen sein. Bei einigen Anwendungen wird die Trennkupplung 26 allgemein als eine stromaufwärtige Kupplung bezeichnet, und die Anfahrkupplung 34 (bei der es sich um eine Drehmomentwandler-Bypasskupplung handeln kann) wird allgemein als eine stromabwärtige Kupplung bezeichnet.
Das Zahnradgetriebe 24 kann nicht gezeigte Zahnradsätze enthalten, die gezielt in verschiedene Gangübersetzungen versetzt werden, und zwar durch gezieltes Einrücken von Reibelementen, wie z. B. Kupplungen und Bremsen (nicht gezeigt), um die gewünschten diskreten oder abgestuften Gangstufen zu erzeugen. Die Reibelemente sind durch einen Schaltplan steuerbar, der bestimmte Elemente der Zahnradsätze zur Steuerung der Übersetzung zwischen einer Getriebeausgangswelle 36 und der Getriebeeingangswelle 32 verbindet und trennt. Das Zahnradgetriebe 24 wird basierend auf verschiedenen Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine zugehörige Steuerung, wie z. B. eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU – Powertrain Control Unit) 50, automatisch von einer Übersetzung in eine andere geschaltet. Das Zahnradgetriebe 24 führt dann der Ausgangswelle 36 Antriebsstrangausgangsdrehmoment zu.
Es versteht sich, dass das hydraulisch gesteuerte Zahnradgetriebe 24 unter Verwendung eines Drehmomentwandlers 22 lediglich ein Beispiel für eine Zahnradgetriebe- oder Getriebeanordnung ist; mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann ein beliebiges mehrstufiges Zahnradgetriebe, das Eingangsdrehmoment(e) von einer Kraftmaschine und/oder einem Motor empfängt und dann einer Ausgangswelle Drehmoment bei den verschiedenen Übersetzungen zuführt, verwendet werden. Zahnradgetriebe 24 kann beispielweise in einem automatisierten mechanischen Getriebe (oder Handschaltgetriebe) (AMT – Automated Manual Transmission) implementiert sein, das zur Auswahl einer gewünschten Gangübersetzung einen oder mehrere Servomotoren zur Verschiebung/Drehung von Schaltgabeln entlang einer Schaltschiene enthält. Im Allgemeinverständnis eines Durchschnittsfachmanns kann ein AMT beispielsweise bei Anwendungen mit höheren Drehmomentanforderungen eingesetzt werden.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform von 1 gezeigt, ist die Ausgangswelle 36 mit einem Differenzial 40 verbunden. Das Differenzial 40 treibt über entsprechende Achsen 44, die mit dem Differenzial 40 verbunden sind, ein Paar Räder 42 an. Das Differenzial überträgt ungefähr die gleiche Menge an Drehmoment auf jedes Rad 42 und gestattet geringfügige Drehzahlunterschiede, z. B. wenn das Fahrzeug wendet. Verschiedene Arten von Differenzialen oder ähnliche Vorrichtungen können zur Verteilung von Drehmoment vom Antriebsstrang auf ein oder mehrere Räder verwendet werden. Bei einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung in Abhängigkeit von beispielsweise dem bestimmten Betriebsmodus oder der bestimmten Betriebsbedingung variieren.
Der Antriebsstrang 12 enthält ferner eine zugeordnete Antriebsstrangsteuereinheit (PCU – Powertrain Control Unit) 50. Obwohl sie als eine Steuerung dargestellt ist, kann die PCU 50 Teil eines größeren Steuersystems sein und kann durch verschiedene andere über das Fahrzeug 10 hinweg verteilte Steuerungen, wie z. B. eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC – Vehicle System Controller) gesteuert werden. Es versteht sich daher, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 50 und eine oder mehrere andere Steuerungen insgesamt als eine "Steuerung" bezeichnet werden können, die als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren zur Steuerung von Funktionen, wie z. B. Starten/Stoppen der Kraftmaschine 14, Betreiben des M/G 18 zur Bereitstellung von Raddrehmoment oder zum Laden der Batterie 20, Wählen oder Planen von Getriebeschaltvorgängen usw., verschiedene Aktuatoren steuert. Die Steuerung 50 kann einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU – Central Processing Unit) enthalten, der oder die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien in Verbindung stehen. Zu rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in zum Beispiel Nurlesespeichern (ROM – Read-Only Memory), Direktzugriffsspeichern (RAM – Random-Access Memory) und Keep-Alive-Speichern (KAM – Keep Alive Memory) gehören. Der KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern von verschiedenen Betriebsvariablen, während die CPU abgeschaltet ist, verwendet werden kann. Die rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl von bekannten Speichervorrichtungen implementiert werden, wie zum Beispiel PROM (programmierbare Nurlesespeicher), EPROM (elektrische PROM), EEPROM (elektrisch löschbare PROM), Flash-Speicher oder irgendwelche anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Befehle darstellen, die von der Steuerung beim Steuern der Kraftmaschine oder des Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Kraftmaschinen/Fahrzeug-Sensoren und -Aktuatoren über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O-Schnittstelle), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle implementiert werden kann, die eine verschiedenartige Rohdaten- oder Signalaufbereitung, -verarbeitung und/oder -umsetzung, einen Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ dazu können ein oder mehrere zweckgebundene Hardware- oder Firmwarechips verwendet werden, um spezielle Signale aufzubereiten und zu verarbeiten, bevor sie der CPU zugeführt werden. Wie in der repräsentativen Ausführungsform von 1 allgemein dargestellt, kann die PCU 50 Signale zu und/oder von der Kraftmaschine 14, der Trennkupplung 26, dem M/G 18, der Anfahrkupplung 34, dem Übersetzungsgetriebe 24 und der Leistungselektronik 48 kommunizieren. Der Durchschnittsfachmann wird verschiedene von der PCU 50 steuerbare Funktionen oder Komponenten in jedem der oben identifizierten Untersysteme erkennen, obwohl diese nicht explizit dargestellt sind. Zu repräsentativen Beispielen von Parametern, Systemen und/oder Komponenten, die direkt oder indirekt durch von der Steuerung ausgeführte Steuerlogik betätigt werden können, zählen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, -menge und -dauer, Drosselklappenstellung, Zündkerzenzündzeitpunkt (bei Fremdzündungskraftmaschinen), Einlass-/Auslassventilsteuerzeiten und -öffnungszeiten, Vorbaunebenaggregatantrieb(FEAD – Front-End Accessory Drive)-Komponenten, wie z. B. eine Lichtmaschine, ein Klimakompressor, Batterieladung, regeneratives Bremsen, M/G-Betrieb, Kupplungsdrücke für die Trennkupplung 26, die Anfahrkupplung 34 und das Übersetzungsgetriebe 24 usw. Sensoren, die eine Eingabe durch die I/O-Schnittstelle übertragen, können verwendet werden, um beispielsweise Turboladeraufladedruck, Kurbelwellenstellung (PIP), Motordrehzahl (RPM), Raddrehzahlen (WS1, WS2), Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), Kühlmitteltemperatur (ECT), Einlasskrümmerdruck (MAP), Fahrpedalstellung (PPS), Zündschalterstellung (IGN), Drosselventilstellung (TP), Lufttemperatur (TMP), Abgassauerstoffgehalt (EGO) oder eine andere Abgaskomponentenkonzentration oder -anwesenheit, Einlassluftstrom (MAF), Getriebegang, -übersetzung oder -modus, Getriebeöltemperatur (TOT), Getriebeturbinenraddrehzahl (TS), Zustand der Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 (TCC), Abbrems- oder Schaltmodus (MDE) anzugeben.
Durch die PCU 50 durchgeführte Steuerlogik oder Funktionen können durch Flussdiagramme oder ähnliche Diagramme in einer oder mehreren Figuren dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder -logik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, implementiert werden kann/können. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können. Auf ähnliche Weise ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung angegeben. Die Steuerlogik kann in erster Linie in einer Software implementiert werden, die durch eine Steuerung eines Fahrzeugs, einer Kraftmaschine und/oder eines Antriebsstrangs auf Mikroprozessorbasis, wie zum Beispiel die PCU 50, durchgeführt wird. Natürlich kann die Steuerlogik in Software, Hardware oder einer Kombination von Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen in Abhängigkeit von der bestimmten Anwendung implementiert werden. Wenn sie in der Software implementiert wird, kann die Steuerlogik in einem oder mehreren rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien mit gespeicherten Daten vorgesehen werden, die einen Code oder Befehle darstellen, die von einem Rechner ausgeführt werden, um das Fahrzeug oder seine Untersysteme zu steuern. Die rechnerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Anzahl von bekannten physischen Vorrichtungen enthalten, die einen elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher verwenden, um ausführbare Befehle und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen aufzubewahren.
Ein Fahrpedal 52 wird vom Fahrer eines Fahrzeugs dazu verwendet, einen Drehmomentforderungs-, Leistungsforderungs- oder Fahrbefehl zum Antrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen erzeugt Herunterdrücken und Freigeben des Pedals 52 ein Fahrpedalstellungssignal, das von der Steuerung 50 als eine Forderung nach mehr bzw. weniger Leistung interpretiert werden kann. Die Steuerung 50 steuert basierend auf zumindest einer Eingabe vom Pedal Drehmoment von der Kraftmaschine 14 und/oder dem M/G 18 an. Die Steuerung 50 steuert auch den Zeitpunkt von Gangschaltvorgängen im Zahnradgetriebe 24 sowie das Einrücken und Ausrücken der Trennkupplung 26 und der Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34. Die Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 kann wie die Trennkupplung 26 über einen Bereich hinweg zwischen der eingerückten und ausgerückten Stellung moduliert werden. Dies erzeugt einen variablen Schlupf im Drehmomentwandler 22 zusätzlich zu dem durch die hydrodynamische Kopplung zwischen dem Pumpenrad und der Turbine erzeugten variablen Schlupf. Als Alternative dazu kann die Drehmomentwandler-Bypasskupplung 34 ohne Verwendung eines modulierten Betriebsmodus je nach der speziellen Anwendung als gesperrt oder geöffnet betrieben werden.
Zum Antrieb des Fahrzeugs mit der Kraftmaschine 14 wird die Trennkupplung 26 zumindest teilweise eingerückt, um mindestens einen Teil des Kraftmaschinendrehmoments durch die Trennkupplung 26 zu dem M/G 18 und dann von dem M/G 18 durch den Drehmomentwandler 22 und das Zahnradgetriebe 24 zu transportieren. Der M/G 18 kann die Kraftmaschine 14 durch Bereitstellung zusätzlicher Energie zur Drehung der Welle 30 unterstützen. Dieser Betriebsmodus kann als ein "Hybridmodus" oder ein "Modus mit Elektromotorunterstützung" bezeichnet werden.
Beim Antrieb des Fahrzeugs mit dem M/G 18 als der einzigen Kraftquelle bleibt der Kraftfluss abgesehen davon, dass die Trennkupplung 26 die Kraftmaschine 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 isoliert, derselbe. Die Verbrennung in der Kraftmaschine 14 kann während dieser Zeit deaktiviert oder anderweitig abgestellt sein, um Kraftstoff einzusparen. Die Traktionsbatterie 20 überträgt gespeicherte elektrische Energie durch eine Verkabelung 54 auf die Leistungselektronik 56, die beispielsweise einen Wechselrichter enthalten kann. Die Leistungselektronik 56 wandelt DC-Spannung von der Batterie 20 in von dem M/G 18 zu verwendende AC-Spannung um. Die PCU 50 steuert die Leistungselektronik 56 dahingehend an, Spannung von der Batterie 20 in eine AC-Spannung umzuwandeln, mit der der M/G 18 versorgt wird, um der Welle 30 positives oder negatives Drehmoment zuzuführen. Dieser Betriebsmodus kann als ein "reiner Elektrobetriebsmodus" bezeichnet werden.
Der M/G 18 kann in jedem Betriebsmodus als ein Motor wirken und dem Antriebsstrang 12 eine Antriebskraft bereitstellen. Als Alternative dazu kann der M/G 18 als ein Generator wirken und kinetische Energie von dem Antriebsstrang 12 in in der Batterie 20 zu speichernde elektrische Energie umwandeln. Der M/G 18 kann zum Beispiel als ein Generator wirken, während die Kraftmaschine 14 dem Fahrzeug 10 Vortriebskraft bereitstellt. Der M/G 18 kann zusätzlich dazu während Zeiten regenerativen Bremsens, in denen Drehenergie von den sich drehenden Rädern 42 durch das Zahnradgetriebe 24 zurück transportiert und in elektrische Energie zum Speichern in der Batterie 20 umgewandelt wird, als ein Generator wirken.
Es versteht sich, dass die in 1 veranschaulichte schematische Darstellung rein beispielhaft und in keiner Weise als beschränkend aufzufassen ist. Es werden andere Konfigurationen in Betracht gezogen worden, die gezieltes Zuschalten von sowohl einer Kraftmaschine als auch einem Motor zur Übertragung durch das Getriebe verwenden. Beispielsweise kann der M/G 18 von der Kurbelwelle 28 versetzt sein, ein zusätzlicher Motor kann zum Starten der Kraftmaschine 14 vorgesehen sein und/oder der M/G 18 kann zwischen dem Drehmomentwandler 22 und dem Zahnradgetriebe 24 vorgesehen sein. Es kommen auch andere Konfigurationen in Betracht, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Hybridelektrofahrzeugbetrieb darstellt. Die vorliegende Offenbarung stellt ein Steuerverfahren zum Einleiten eines Kraftmaschinenstarts in einem Hybridantriebsstrangsystem bereit. Bei einem Hybridelektrofahrzeug gibt es einige Eingangssignale, die bewirken können, dass das System ein Einschalten der Kraftmaschine anfordert, darunter u.a. Bremspedalstellung, Fahrpedalstellung, Batterieladezustand (SOC – State Of Charge) und/oder mit der Transaxle in Zusammenhang stehende Informationen.
Bei Schritt 202 können eine oder mehrere Steuerungen durch Erkennen eines durch einen Benutzer hervorgerufenen "Zündung an"-Ereignisses eine Anforderung zum Versorgen des Fahrzeugsystems mit Energie empfangen. Das Hybridantriebsstrangsystem kann mit der Initialisierung beginnen, sobald ein "Zündung an" empfangen wurde. Das Hybridantriebsstrangsystem kann einige Systeme, Untersysteme und Komponenten mit Parametern und kalibrierbaren Variablen, die möglicherweise vor dem Anzeigen, dass das Fahrzeug betriebsbereit ist, bei Schritt 204 initialisiert werden müssen, aufweisen. Die Parameter und kalibrierbaren Variablen können u.a. einen Antriebsstrangtemperaturwert, eine vom Fahrer geforderte Drehmomentanforderung und/oder einen Batterie-SOC umfassen.
Bei Schritt 206 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Kraftmaschinenstart für das Hybridantriebsstrangsystem erforderlich ist. Bei einem HEV-Antriebsstrangsystem kann es mindestens drei verschiedene Kraftmaschinenstartmodi geben, die jeweils im Folgenden detaillierter beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung mehrerer Kraftmaschinenstartmodi ein effizientes und effektives Verfahren zur Implementierung der vorliegenden Ausführungsform bereitstellt und mehr als drei oder weniger als drei Kraftmaschinenstartmodi in einem Hybridantriebsstrangsystem implementiert sein können.
Bei Schritt 208 kann das Hybridantriebsstrangsystem basierend auf dem/der einen oder den mehreren Parametern und kalibrierbaren Variablen, die von den Systemen, Untersystemen und/oder Komponenten empfangen werden, bestimmen, dass das Fahrzeug in einem Elektromodus betrieben werden kann. Beispielsweise kann das System den SOC der Batterie anfordern, um zu bestimmen, ob das Hybridantriebsstrangsystem die Kraftmaschine einschalten oder im Elektromodus laufen kann. Wenn der Batterie-SOC bei einem akzeptablen Ladestand liegt, kann der Elektromotor weiterhin das angeforderte Drehmoment für das Antriebsstrangsystem bereitstellen, wodurch gestattet wird, das die Kraftmaschine ausgeschaltet bleibt.
Bei Schritt 210 kann das System eine höhere Drehmomentanforderung vom Fahrer empfangen, die die Kapazitäten des Elektromotors bzw. der Elektromotoren überschreitet; demzufolge kann das Hybridantriebsstrangsystem die Kraftmaschine starten, um Unterstützung bei der Zufuhr des angeforderten Drehmoments bereitzustellen, und in einen Hybridmodus eintreten. Beispielsweise kann/können der Fahrer und/oder ein oder mehrere Fahrzeuguntersysteme zusätzliches Drehmoment vom Antriebsstrangsystem anfordern. Demzufolge kann angefordert werden, dass die Kraftmaschine eingeschaltet wird, um in Kombination mit dem Elektromotor für das zusätzliche Drehmoment aufzukommen.
Das System kann unter einigen Verfahren zum Ingangbringen der Kraftmaschine zum Starten auswählen. Diese mehreren Verfahren zum Ingangbringen einer Kraftmaschine zum Starten können u.a. einen Start mit einem Anlassermotor, einen Schleppstart unter Verwendung von Kupplungssteuerung und/oder einen Rampenstart unter Verwendung von Kupplungssteuerung umfassen. Basierend auf den empfangenen Signalen von einem oder mehreren Fahrzeugsystemen, Untersystemen und/oder Komponenten, die mit dem Hybridantriebsstrangsystem in Verbindung stehen, kann die Kraftmaschine unter Verwendung eines der mehreren Verfahren gestartet werden.
Sobald die Kraftmaschine zum Starten unter Verwendung des einen oder der mehreren Verfahren inganggebracht wurde, kann das System Kraftstoff und Zündfunken zur Kraftmaschine ansteuern. Sobald die Kraftmaschine mit Kraftstoff versorgt wurde, kann sie damit beginnen, Drehmoment zu erzeugen. Zwar liegen die oben beschriebenen Schritte des Flussdiagramms in einer bestimmten Reihenfolge vor, in der Praxis müssen diese Schritte jedoch nicht in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden. Ein oder mehrere der Schritte können sogar gleichzeitig durchgeführt werden.
3 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zur Bestimmung eines Kraftmaschinenstartverfahrens für ein Hybridelektrofahrzeug. Das Verfahren wird unter Verwendung von in dem Fahrzeugsteuermodul enthaltenem Softwarecode gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen implementiert. Bei anderen Ausführungsformen wird das Verfahren 300 in anderen Fahrzeugsteuerungen implementiert oder unter mehreren Fahrzeugsteuerungen aufgeteilt.
Mit erneutem Bezug auf 3 wird in der gesamten Diskussion des Verfahrens zur Ermöglichung des Verständnisses verschiedener Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf das Fahrzeug und seine Komponenten, die in 1 dargestellt sind, Bezug genommen. Das Verfahren zum Steuern des Starts einer Kraftmaschine in dem Hybridelektrofahrzeug kann durch einen Computeralgorithmus, maschinenausführbaren Code oder Softwareanweisungen implementiert werden, die in eine geeignete programmierbare Logikvorrichtung(en) des Fahrzeugs programmiert werden, wie etwa das Fahrzeugsteuermodul, das Hybridsteuermodul, eine andere Steuerung in Kommunikation mit dem Fahrzeugdatenverarbeitungssystem oder eine Kombination davon. Obwohl die in dem Flussdiagramm 300 gezeigten verschiedenen Schritte scheinbar in einer chronologischen Reihenfolge erfolgen, können mindestens einige der Schritte in einer anderen Abfolge erfolgen, und bestimmte Schritte können gleichzeitig oder überhaupt nicht ausgeführt werden.
Bei einer Hybridelektrofahrzeugkonfiguration, z. B. einem modularen Hybridgetriebe (MHT – Modular Hybrid Transmission), ist die Kraftmaschine durch die Trennkupplung mit dem Triebstrang verbunden. Es gibt mehrere Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine mit der Trennkupplung, darunter u.a. ein Schleppstart und/oder ein Rampenstart. Eine andere Art und Weise, eine Kraftmaschine in einem MHT-konfigurierten Hybridelektrofahrzeug zu starten, kann in der Verwendung eines Anlassermotors bestehen.
Der Schleppstart kann durch das Gestatten präziser Kupplungssteuerung eine gleichmäßige Drehmomentzufuhr bereitstellen. Das Schleppstartverfahren gestattet ein Ingangbringen der Kraftmaschine durch die Trennkupplung, indem die Kurbelwelle gedreht wird, bis sie eine kalibrierbare Drehzahl erreicht. Sobald die Kraftmaschine die kalibrierbare Drehzahl erreicht, rückt die Trennkupplung aus der Kraftmaschine aus. Beim Schleppstartverfahren kann zusätzliche Zeit benötigt werden, bevor die Kraftmaschine zum Elektromotor zugeschaltet wird, um Leistung/Drehmoment für das Hybridantriebsstrangsystem bereitzustellen, da die Kraftmaschine möglicherweise ohne zusätzliche Unterstützung von der Trennkupplung die Drehzahl des Elektromotors erreichen muss. Auch kann das Schleppstartverfahren ein begrenztes Anlassdrehmoment bereitstellen, da die Trennkupplung ausgerückt wird, sobald die Kraftmaschinendrehzahl einen kalibrierbaren Wert erreicht. Beispielsweise kann das Schleppverfahren gestatten, dass die Trennkupplung die Kraftmaschine ingangsetzt, bis sich die Kurbelwelle bei ungefähr 300–400 RPM (Revolutions Per Minute) dreht, und dann ausrückt. Das Schleppstartverfahren kann aufgrund des Ausrückens beim Start weniger Energieableitung aufweisen.
Das Rampenstartverfahren kann ein schneller Start der dem Elektromotor zuzuschaltenden Kraftmaschine sein. Das Rampenstartsteuerverfahren steuert die Kupplung dahingehend an, die Kraftmaschine ingangzusetzen, und sie rückt möglicherweise nicht aus der Kraftmaschine aus, wenn die Drehzahl auf die Drehzahl des Motors erhöht wird. Dieses Verfahren gestattet eine Unterstützung der Beschleunigung der Kraftmaschine durch das Elektromotordrehmoment, um die Drehzahl des Elektromotors zu erreichen. Aufgrund der hohen Kupplungsenergie, die ein Zuschalten der Kraftmaschine zum Elektromotor bei einem hohen Drehzahldifferenzial bewirkt, kann das Rampenstartverfahren die Lebensdauer der Kupplung begrenzen.
Die Verwendung der Trennkupplung zum Starten der Kraftmaschine in einem Hybridantriebsstrangsystem (z. B. der modularen Hybridgetriebekonfiguration) kann zu Drehmomentlöchern führen, da ein Teil des Motordrehmoments zum Starten der Kraftmaschine verwendet wird. Beispielsweise kann eine hohe Drehmomentanforderung dazu führen, dass der Motor die Sättigungsgrenze erreicht, wenn er zum Starten der Kraftmaschine in Anspruch genommen wird und somit dem Triebstrang weniger Drehmoment zuführt.
Das Anlassermotorverfahren kann ein hohes Anlassdrehmoment für die Kraftmaschine bereitstellen, wenn durch das Hybridantriebsstrangsystem angefordert wird, dass sie eingeschaltet wird. Der Anlassermotor gestattet einen schnellen Start der Kraftmaschine. Es kann jedoch zu Geräuschen und Vibrationen im Antriebsstrangsystem kommen. Das Anlassermotorverfahren für ein Hybridantriebsstrangsystem kann zusätzliche Ungenauigkeiten aufweisen, darunter Nicht-Gestatten eines Kraftmaschinenstarts bei bestimmten Kraftmaschinendrehzahlen und vorliegende Bedenken hinsichtlich der Beständigkeit von Anlasser-/ Schwungradkomponenten. Der Anlassermotor kann ein Beständigkeitsproblem aufweisen, wenn er das einzige Mittel zum Einschalten der Kraftmaschine in einem MHT-Fahrzeug ist.
Bei Schritt 302 kann das Hybridantriebsstrangsystem basierend auf verschiedenen Gründen, darunter u.a. Batterieladezustand, von einem Fahrer oder dem System angefordertes zusätzliches Drehmoment und/oder Fahrmanöver, die die Kraftstoffökonomie mit eingeschalteter Kraftmaschine verbessern, anfordern, dass die Kraftmaschine eingeschaltet wird. Das System kann die Informationen zum Bestimmen, ob die Kraftmaschine basierend auf einem oder mehreren Faktoren, darunter u.a. Batteriezustand, Batterieladezustand, Kapazitäten des Elektromotors und/oder andere Fahrzeugsystemkapazitäten/-status, eingeschaltet werden muss, empfangen. Das System kann bei Schritt 304 bestimmen, ob die Kraftmaschine einzuschalten ist oder nicht. Wenn das System die Kraftmaschine nicht einschalten muss oder keine Anforderung empfangen hat, kann das System durchgehend ein oder mehrere Signale überwachen, um zu bestimmen, ob bei Schritt 302 angefordert wird, dass die Kraftmaschine eingeschaltet wird.
Bei Schritt 306 kann das Hybridantriebsstrangsystem durch Überwachen der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und/oder Getriebeöltemperatur, um zu bestimmen, welches Verfahren zum Starten der Kraftmaschine zu verwenden ist, eine Kraftmaschinenstartanforderung steuern. Wenn der Temperaturwert des Kraftmaschinenkühlmittels und/oder Getriebeöls unter einem kalibrierbaren Wert liegt, kann das System das Anlassermotorverfahren zum Ingangbringen der Kraftmaschine bei Schritt 310 anfordern. Wenn der Temperaturwert des Kraftmaschinenkühlmittels und/oder des Getriebeöls über einem kalibrierbaren Wert liegt, kann das System einen oder mehrere Werte betrachten, bevor ein Kraftmaschinenstartverfahren bestimmt wird.
Bei Schritt 308 kann das System bestimmen, ob das vom Fahrer geforderte Drehmoment hoch ist; wenn dem so ist, kann das Anlassermotorverfahren zum Starten der Kraftmaschine angefordert werden. Beispielsweise kann zur Bestimmung, ob die Drehmomentanforderung hoch ist, das vom Fahrer geforderte Drehmoment basierend auf einem kalibrierbaren Wert, der der Fahrpedalstellung zugeordnet ist, berechnet werden. Wenn bestimmt wird, dass das vom Fahrer geforderte Drehmoment basierend auf der kalibrierbaren Fahrpedalstellungsrate kein hoher Wert ist, kann das System zur Bestimmung, ob die Kraftmaschine zur Bereitstellung von zusätzlicher Leistung/zusätzlichem Drehmoment eingeschaltet werden soll, bei Schritt 312 Informationen von anderen Fahrzeugsystemen/-untersystemen, bei denen es sich nicht um Fahrzeugvortriebsmoment handelt, anfordern. Wenn ein Fahrzeuguntersystem einen Kraftmaschinenstart anfordert, kann das Hybridantriebsstrangsystem bestimmen, dass ein Schleppstart das Kraftmaschinenstartereignis bei Schritt 314 einleiten kann.
Wenn das System bei Schritt 316 bestimmt, dass die Pumpenraddrehzahl hoch ist, kann es sich bei dem zum Aktivieren der Kraftmaschine in einem Hybridantriebsstrangsystem gewählten Startverfahren um den Schleppstart handeln. Wenn die Pumpenraddrehzahl basierend auf einem kalibrierbaren und/oder vordefinierten Wert niedrig ist, kann das System bestimmen, dass das Rampenstartverfahren den Kraftmaschinenstart in einem Hybridantriebsstrangsystem bei Schritt 318 aktivieren kann.
Wenn das System bei Schritt 317 bestimmt, dass die Forderung vom Fahrer gering ist, kann es sich bei dem zum Aktivieren der Kraftmaschine in einem Hybridantriebsstrangsystem gewählten Startverfahren um den Schleppstart handeln. Wenn die Forderung vom Fahrer basierend auf einem kalibrierbaren und/oder vordefinierten Wert nicht gering ist, kann das System bestimmen, dass das Rampenstartverfahren den Kraftmaschinenstart in einem Hybridantriebsstrangsystem bei Schritt 318 aktivieren kann.
4 ist ein Flussdiagramm eines Algorithmus zur Bestimmung einer Kraftmaschinenstartstrategie für ein Hybridelektrofahrzeug. In diesem Beispiel kann der Algorithmus das Kraftmaschinenstartverfahren basierend auf u.a. Fahrzeugsystemsteuerungen, Forderung vom Fahrer und/oder Ladezustand des Hybridbatteriesystems wählen. Die Kraftmaschinenstartverfahren können u.a. Rampenstart, Schleppstart und/oder Anlassermotor umfassen. Das Anlassermotorverfahren zum Starten einer Kraftmaschine kann u.a. einen Niederspannungsanlassermotor umfassen.
Bei Schritt 402 kann das Hybridantriebsstrangsystem Signale empfangen, die anzeigen, dass ein oder mehrere Systeme und/oder Untersysteme ein Einschalten der Kraftmaschine anfordern. Wenn das System eine Anforderung, dass der Kraftmaschinenstart für das Hybridantriebsstrangsystem erforderlich ist, empfängt, kann es bei Schritt 404 damit fortfahren, zusätzliche Parameter und/oder Variablen zu überprüfen, um ein Verfahren zum Starten der Kraftmaschine zu bestimmen.
Bei Schritt 406 kann das System zur Wahl eines Kraftmaschinenstartverfahrens bestimmen, ob ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment (TQ_DD) über einer im Voraus bestimmten kalibrierbaren Höhe an verfügbarem Hybridantriebsstrangdrehmoment (TQ_H) liegt. Wenn die Forderung vom Fahrer über dem verfügbaren Hybridantriebsstrangdrehmoment liegt, kann das System bei Schritt 414 den Niederspannungsanlasser zum Starten der Kraftmaschine verwenden. Der Niederspannungsanlasser kann dazu verwendet werden, eine Kraftmaschine zu Startzwecken über ein Schwungrad anzuschleppen.
Wenn das vom Fahrer geforderte Drehmoment (TQ_DD) unter TQ_H liegt, kann das System zur Wahl eines Kraftmaschinenstartverfahrens bei Schritt 408 bestimmen, ob das TQ_DD über einem im Voraus bestimmten kalibrierbaren Drehmomentmittelwert (TQ_M) liegt. Wenn TQ_DD über TQ_M liegt, kann das System eine Forderung nach einem Rampenstart oder dass ein Niederspannungsanlasser zum Starten der Kraftmaschine verwendet wird, einleiten.
Vor dem Bestimmen, ob ein Rampenstart oder ein Niederspannungsanlasser zum Anlassen der Kraftmaschine verwendet werden soll, kann das System bei Schritt 410 die Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) überwachen und bestimmen, ob sie über einem kalibrierbaren Mindestwert (T_MIN) liegt. Wenn die Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) über T_MIN liegt, kann das System bei Schritt 416 die Kraftmaschine unter Verwendung des Rampenstartverfahrens starten. Wenn die Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) unter T_MIN liegt, kann das System bei Schritt 418 die Kraftmaschine unter Verwendung des Niederspannungsanlassermotors anstatt des Rampenstarts starten.
Wenn das vom Fahrer geforderte Drehmoment (TQ_DD) unter TQ_H und TQ_M liegt, kann das System bestimmen, dass ein nicht vom Fahrer eingeleiteter, vom System herbeigeführter Kraftmaschinenstart aufgrund mehrerer Systemfaktoren angefordert wird, darunter u.a. niedriger Batterieladezustand, Fahrmanöver und/oder eine oder mehrere Systembedingungen, die ein Einschalten der Kraftmaschine erfordern. Wenn das vom Fahrer geforderte Drehmoment (TQ_DD) unter TQ_H und TQ_M liegt, kann das System bei Schritt 412 einen Schleppstart oder einen Niederspannungsanlasserstart basierend auf Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) einleiten.
Wenn die Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) über einem kalibrierbaren Mindestwert (T_MIN) liegt, kann bei Schritt 420 das Schleppstartverfahren zum Starten der Kraftmaschine verwendet werden. Wenn die Antriebsstrang-Öltemperatur und/oder -Kühlmitteltemperatur (T_powertain) unter einem kalibrierbaren Mindestwert (T_MIN) liegt, kann bei Schritt 422 das Niederspannungsanlasserverfahren zum Starten der Kraftmaschine verwendet werden.
Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Stattdessen dienen die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Bezugszeichenliste
Fig. 3

302: Beginn
304: Kraftmaschinenstart angefordert?
No: Nein
Yes: Ja
306: Temperaturwert < X?
310: Anlassermotorstart
308: Forderung vom Fahrer hoch?
312: Kraftmaschinenstart aufgrund einer Anforderung von einem Fahrzeuguntersystem?
314: Schleppstart
316: Pumpenraddrehzahl hoch?
317: Forderung vom Fahrer hoch?
318: Rampenstart

404: Kraftmaschinenstart angefordert?
No: Nein
Yes: Ja
414: Hohe Forderung vom Fahrer: Kraftmaschine mit Niederspannungsanlasser starten
416: Mittelhohe Forderung vom Fahrer: Kraftmaschine unter Verwendung von Rampenstart starten
418: Temperatur Niedrig: Kraftmaschine mit Niederspannungsanlasser starten
420: Niedrige Forderung vom Fahrer oder Systemstart: Kraftmaschine unter Verwendung von Schleppstart starten
422: Temperatur Niedrig: Kraftmaschine mit Niederspannungsanlasser starten
End: Ende

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Kraftmaschine mit einem Ausgang; ein Getriebe mit einem Eingang; eine elektrische Maschine, die mit dem Eingang mechanisch gekoppelt ist; eine Kupplung, die dazu konfiguriert ist, die elektrische Maschine und den Ausgang mechanisch zu koppeln; und mindestens eine Steuerung, die dazu programmiert ist bei Beginn des Anlaufens einer Kraftmaschine während eines Kraftmaschinenstarts durch die elektrische Maschine, als Reaktion darauf, dass das vom Fahrer geforderte Drehmoment unter einem kalibrierbaren Wert liegt, einen der Kupplung zugeführten Druck zu reduzieren, um ein über die Kupplung transportiertes Drehmoment auf null zu reduzieren, und als Reaktion darauf, dass das vom Fahrer geforderte Drehmoment über dem kalibrierbaren Wert liegt, den der Kupplung zugeführten Druck aufrechtzuerhalten, um das über die Kupplung transportierte Drehmoment aufrechtzuerhalten, und die Kupplung als Reaktion darauf, dass eine Drehzahl des Ausgangs ungefähr einer Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, zu sperren.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Steuerung zusätzlich dazu programmiert ist, den der Kupplung zugeführten Druck als Reaktion darauf, dass eine Pumpenraddrehzahl über einer kalibrierbaren Drehzahl liegt, zu reduzieren.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die kalibrierbare Drehzahl 2100 RPM beträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Anlassermotor umfasst, der in der Kraftmaschine wirkangeordnet ist, wobei die mindestens eine Steuerung zusätzlich dazu programmiert ist, basierend auf einer Antriebsstrangtemperatur einen Kraftmaschinenstart mit dem Anlassermotor einzuleiten.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Antriebsstrangtemperatur eine Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Antriebsstrangtemperatur eine Getriebeöltemperatur ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Drehmomentwandler umfasst, der zwischen die elektrische Maschine und den Eingang des Getriebes mechanisch gekoppelt ist.
Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Anlassermotor; eine Kraftmaschine mit einem Ausgang, der mit dem Anlassermotor mechanisch gekoppelt ist; ein Getriebe mit einem Eingang; eine elektrische Maschine, die mit dem Eingang mechanisch gekoppelt ist; eine Kupplung, die dazu konfiguriert ist, die elektrische Maschine und den Ausgang mechanisch zu koppeln; und mindestens eine Steuerung, die dazu programmiert ist basierend auf einer Forderung vom Fahrer einen Kraftmaschinenstart einzuleiten, als Reaktion darauf, dass eine Forderung vom Fahrer unter einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt, Druck zur Kupplung für den Kraftmaschinenstart freizugeben, als Reaktion darauf, dass die Forderung vom Fahrer über einem kalibrierbaren Drehmomentwert liegt, den Anlassermotor für den Kraftmaschinenstart freizugeben, die Drehzahl der elektrischen Maschine und der Kraftmaschine zu überwachen, und als Reaktion darauf, dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr der Drehzahl der elektrischen Maschine entspricht, die Kupplung zu sperren.