DE102014225441A1

DE102014225441A1 - Bestimmung des Anfangsgangs bei einem Select-Shift-Getriebe

Info

Publication number: DE102014225441A1
Application number: DE102014225441.8A
Authority: DE
Inventors: Matthew Allan Herrmann; Qing Wang; Ming Lang Kuang; Ryan Abraham McGee
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-06-18
Also published as: US10315506B2; US20150166048A1; CN104709276B; CN104709276A

Abstract

Ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einem stufenlosen Getriebe zur Simulation eines Stufengetriebes umfasst die Erhöhung eines Ausgangsdrehmoments basierend auf einem geänderten Gaspedal-Stellungssignal als Reaktion auf die Wahl eines entsprechenden virtuellen Gangs basierend auf einem Gaspedal-Stellungssignal und einem Herunterschalt-Anforderungssignal sowie Betrieb eines Motors und/oder einer elektrischen Maschine, um dem steigenden Ausgangsdrehmoment zu genügen. Ein virtueller Anfangsgang wird aus einer vorbestimmten finiten Anzahl verfügbarer virtueller Gänge bestimmt oder ausgewählt, als Reaktion auf die Gaspedalstellung, die Fahrzeuggeschwindigkeit und darauf, ob eine Hochschalt- oder Herunterschaltanforderung getätigt wurde, um Motordrehzahl und -Drehmoment sowie das Motordrehmoment so zu steuern, dass die Erwartungen des Fahrers im Hinblick auf eine Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl und des Fahrzeug-Ausgangsdrehmoments erfüllt werden.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zur Steuerung und zum Betrieb eines mit einem stufenlosen Getriebe ausgerüsteten Fahrzeugs im Select-Shift-Modus, um ein Fahrzeug mit einem Stufengetriebe zu simulieren.
Bei Fahrzeugen, die ein Getriebe mit Stufen oder diskreten Übersetzungsverhältnissen einsetzen, verhält sich die Eingangswelle des Getriebes bei einem finiten Satz von Übersetzungsverhältnissen zwangsläufig proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit, mit Ausnahme des kurzen Intervalls, in dem das Getriebe von einem Verhältnis zum anderen wechselt. Während des Betriebs des Fahrzeugs wählt eine Steuerung das passende Übersetzungsverhältnis aus, und eine Anweisung wird an das Getriebe übermittelt, in ein anderes der finiten Übersetzungsverhältnisse zu wechseln. Dieser Wechsel zwischen finiten Übersetzungsverhältnissen führt im Allgemeinen zu Änderungen der Motordrehzahl und sorgt für eine unterschiedliche Vervielfachung des Drehmoments an den Fahrzeugrädern, kann aber auch zu einem "Schaltruck" führen, wenn das Getriebe das Übersetzungsverhältnis wechselt.
Hybridelektrofahrzeuge nutzen gewöhnlich elektronische stufenlose Getriebe, die zwischen der Eingangswelle des Getriebes und der Ausgangswelle des Getriebes keinen finiten Satz an Übersetzungsverhältnissen verlangen. Das Hybridelektrofahrzeug wird von einer Steuerung betrieben, die aus einem variablen Kontinuum ohne Gangwechsel und dem damit verbundenen "Schaltruck" ein genaues Übersetzungsverhältnis auswählt. Außerdem verlangen verschiedene Antriebsstrang-Konfigurationen mechanisch keine strikte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit, sodass die Motordrehzahl unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes gesteuert werden kann.
Bei mit einem Automatikgetriebe ausgerüsteten Fahrzeugen wird die Wahl des Übersetzungsverhältnisses oder der Motordrehzahl gewöhnlich basierend auf den aktuellen Fahrzeug- und Betriebsumgebungsbedingungen von einer Steuerung bestimmt. Manche Fahrer könnten es vorziehen, die Wahl des Übersetzungsverhältnisses selbst vorzunehmen und die Steuerung zu umgehen. Solche Fahrzeuge können mit Fahrerschnittstellenmerkmalen ausgerüstet sein, die es dem Fahrer ermöglichen, einen Wunsch nach einem relativ zu dem durch die Fahrzeugsteuerung automatisch ausgewählten Übersetzungsverhältnis höheren oder niedrigeren Übersetzungsverhältnis zu signalisieren, um damit das Getriebe ähnlich wie ein manuelles Getriebe zu bedienen, wobei jedoch verschiedene durch die Steuerung vorgegebene Grenzen gelten, um zum Beispiel ein Überdrehen oder Abwürgen des Motors zu verhindern. Bei einem automatischen Stufengetriebe schaltet die Steuerung das Getriebe auf eines von mehreren diskreten Übersetzungsverhältnissen, die die Motordrehzahl entsprechend anpassen und die damit verbundene Drehmoment-Vervielfachung an den Fahrzeugrädern bieten. Bei mit einem stufenlosen oder ähnlichen Getriebe ausgerüsteten Fahrzeugen ist die Reaktion auf einen vom Fahrer initiierten Schaltbefehl komplizierter, weil das Getriebe an sich keine diskreten Übersetzungsverhältnisse und die damit verbundenen Drehmoment-Vervielfachungen bietet. Daher können die diskreten Übersetzungsverhältnisse simuliert werden, die gelegentlich als virtuelle Gänge oder Übersetzungsverhältnisse bezeichnet werden.
Beim Übergang von einem stufenlosen Modus auf einen manuellen oder Umgehungsmodus muss das anfängliche diskrete virtuelle Übersetzungsverhältnis bestimmt oder ausgewählt werden. Da die virtuellen Übersetzungsverhältnisse nicht durch traditionelle Verhältnisse zwischen der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit eingeschränkt werden, verfügt die Steuerung häufig über mehr als eine passende Wahl des virtuellen Anfangsgangs, die sich auf die aktuellen Fahrzeug- und Betriebsumgebungsbedingungen sowie auf Eingaben des Bedieners gründet, wie Stellung des Gaspedals, Stellung des Gangwählhebels, Lenkrad-Wippen usw. Die Erwartungen des Fahrers an das Fahrzeugverhalten unterscheiden sich jedoch im Allgemeinen beim Hochschalten im Vergleich zum Herunterschalten.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridelektrofahrzeug mit einem Motor, einer Antriebsbatterie, einem Fahrmotor, einem Generator und einem stufenlosen Getriebe umfasst in verschiedenen Ausführungsformen den Empfang eines nutzerinitiierten Hochschalt-Anforderungs- und/oder Herunterschalt-Anforderungs- und Wahlmodus-Anforderungssignals, um den Betrieb eines Stufengetriebes zu simulieren, mit Ausgabe eines virtuellen Gangs zur Anzeige, der als Reaktion auf ein Gaspedal-Stellungssignal und eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt wird, und Variieren des Ausgangsdrehmoments als Reaktion auf den ausgewählten virtuellen Gang, ein geändertes Gaspedal-Stellungssignal und eine nutzerinitiierte Hochschalt-Anforderung und/oder eine Herunterschalt-Anforderung, indem die relative Drehzahl zwischen einer Motordrehzahl, einer Fahrmotordrehzahl und einer Generatordrehzahl so gesteuert wird, dass sie den Erwartungen des Fahrers an eine Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl und des Fahrzeug-Ausgangsdrehmoments entspricht.
In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einem stufenlosen Getriebe im Betriebsmodus eines Stufengetriebes die Erhöhung eines Ausgangsdrehmoments basierend auf einem geänderten Pedal-Stellungssignal als Reaktion auf die Wahl eines entsprechenden virtuellen Gangs, wobei die Wahl des entsprechenden virtuellen Gangs auf einem Pedal-Stellungssignal und einem Herunterschalt-Anforderungssignal basiert. Das Verfahren umfasst weiterhin den Betrieb eines Motors und/oder einer elektrischen Maschine, um dem zunehmenden Ausgangsdrehmoment zu genügen.
Ein Hybridelektrofahrzeug ist mit einer Steuerung versehen, die mit einem stufenlosen Getriebe, einem Gaspedal und einer Wählvorrichtung verbunden ist. Die Steuerung ist so konfiguriert, dass sie einen virtuellen Gang anzeigt, der als Reaktion auf ein Gaspedal-Stellungssignal und ein nutzerinitiiertes Anforderungssignal für den manuellen Schaltmodus, und/oder ein Hochschalt-Anforderungssignal und/oder ein Herunterschalt-Anforderungssignal ausgewählt wird. Die Steuerung ist weiterhin so konfiguriert, dass sie ein Ausgangsdrehmoment des Getriebes als Reaktion auf einen ausgewählten virtuellen Gang und ein geändertes Gaspedal-Stellungssignal variiert.
Ausführungsformen, gemäß der vorliegenden Offenbarung können auch eine Steuerung für einen Hybrid-Antriebsstrang umfassen. Die Steuerung kann Steuerungssignale an einen Motor und mindestens einen Fahrmotor senden. Die Steuerung reagiert auf Signale von einer Wählvorrichtung, einem Hochschalt-Wählhebel, einem Herunterschalt-Wählhebel und einem Gaspedal. Die Steuerung kann in einem ersten stufenlosen Modus arbeiten, wenn die Wählvorrichtung einen automatischen Fahrmodus anzeigt. Die Steuerung kann aus dem ersten Modus in einen zweiten Select-Shift-Modus wechseln, wenn die Wählvorrichtung einen manuellen Schaltmodus anzeigt. Die Steuerung simuliert den Betrieb eines Getriebes mit Stufenübersetzung oder diskreten Übersetzungsverhältnissen, indem sie die Ausgangsdrehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Motors und des Fahrmotors steuert. Bei manchen Ausführungsformen geht die Steuerung vom stufenlosen Modus in den Select-Shift-Modus über, wenn die Hochschalt- oder Herunterschalt-Wählhebel betätigt werden.
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können auch ein Fahrzeug umfassen, das ein Getriebe mit einem Planetenradsatz, wobei Elemente des Planetenradsatzes mit einem Motor, einer ersten elektrischen Maschine und Fahrzeugrädern antriebsverbunden sind, eine zweite elektrische Maschine, die mit den Fahrzeugrädern und dem Planetenradsatz antriebsverbunden ist, und eine Steuerung, die mit dem Motor, den elektrischen Maschinen, einem Gaspedal, einem Hochschalt-Wählhebel und einem Herunterschalt-Wählhebel verbunden ist, aufweist. Die Steuerung kann dazu programmiert sein, den Motor sowie die erste und zweite elektrische Maschine in einem stufenlosen Modus zu betrieben, den Motor und die erste und zweite elektrische Maschine in einem Modus mit diskreten Übersetzungsverhältnissen zu betrieben und vom stufenlosen Modus auf den Modus mit diskreten Übersetzungsverhältnissen als Reaktion auf eine Betätigung des Herunterschalt-Wählhebels zu wechseln. Die Steuerung kann auf die Betätigung des Hochschalt- oder Herunterschalt-Wählhebels mit einer Verringerung bzw. Erhöhung eines Ausgangsdrehmoments des Antriebsstrangs reagieren.
Verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können einen oder mehrere Vorteile bieten. Systeme und Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung imitieren oder emulieren zum Beispiel einen manuellen oder Select-Shift-Modus eines automatischen Stufengetriebes in einem Elektrohybridfahrzeug, das mit einem stufenlosen Getriebe oder einem ähnlichen Getriebe ausgerüstet ist, wie z. B. einem leistungsverzweigten Getriebe. Darüber hinaus bieten verschiedene Strategien der vorliegenden Offenbarung den Fahrern von Hybridfahrzeugen zusätzliche interaktive Bedienelemente zur manuellen Ansteuerung des Ausgangsdrehmoments und der Beschleunigung, um einen größeren Luxus und/oder eine sportliche Anmutung zu bieten. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird bei der Wahl eines virtuellen Anfangsgangs beim Übergang von einem automatischen Modus auf einen manuell aktivierten Schaltmodus ein virtueller Gang ausgewählt und der Motor und die elektrischen Maschinen so gesteuert, dass sich der Betrieb des Fahrzeugs entsprechend den Erwartungen des Fahrers ändert, d.h. Motordrehzahl und Ausgangsdrehmoment erhöhen sich merklich als Reaktion auf eine Herunterschalt-Anforderung. Wenn ein zuerst ausgewählter virtueller Gang sehr nahe bei dem aktuellen Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehzahl liegt, wenn ein Übergang zwischen Betriebsarten stattfindet, wird ein zweiter virtueller Anfangsgang ausgewählt, sodass somit der daraus resultierende Fahrzeugbetrieb für den Fahrer spürbar reagiert.
Die obigen Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale können leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich werden.
1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeug mit einem manuell bedienbaren oder Select-Shift-Modus, wobei ein virtueller Anfangsgang gewählt wird, um gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine merkliche Änderung des Fahrzeugverhaltens zu bieten;
2 und 3 sind ein Flussdiagramm, das den Betrieb eines Systems oder Verfahrens zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
4 stellt eine Beziehung zwischen Pedalstellung, virtuellem Gang und geänderter Pedalstellung dar.
Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen offenbart; jedoch versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und in verschiedenen alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert sein, um bestimmte Komponenten detailliert darstellen zu können. Daher sind die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionalen Details nicht als einschränkend zu betrachten, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, die dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten lehrt, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise eingesetzt werden kann.
Ein repräsentatives Elektrohybridfahrzeug mit Wahl eines virtuellen Anfangsgangs gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist schematisch in 1 dargestellt. Das Fahrzeug enthält einen Verbrennungsmotor 10, der mit einer elektrischen Maschine 12, einem Radsatz 16 und einer Ausgangswelle 32 antriebsverbunden ist. Die Elemente sind dann antriebsverbunden, wenn zwischen ihnen ein mechanischer Kraftflussweg besteht, sodass die Drehzahlen der Elemente zwangsläufig im Wesentlichen proportional sind. Die Ausgangswelle 32 kann die Fahrzeugräder direkt oder indirekt antreiben, zum Beispiel über eine Differentialbaugruppe.
Die elektrische Maschine 12 und der Fahrmotor 30 sind beide elektrisch mit der Antriebsbatterie 14 verbunden. Der Fahrmotor 30 ist mit der Ausgangswelle 32 antriebsverbunden. Sowohl die elektrische Maschine 12 als auch der Fahrmotor 30 sind reversible elektrische Maschinen, die dazu fähig sind, elektrische Energie in mechanische Drehenergie umzuwandeln oder mechanische Drehenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die Begriffe Generator und Motor sollten lediglich als Bezeichnungen zur besseren Beschreibung angesehen werden und begrenzen weder die Funktion noch den Betrieb der beiden elektrischen Maschinen.
Bei dieser Anordnung könnte die Drehzahl des Motors 10 nicht zwangsläufig proportional zu der Drehzahl der Ausgangswelle 32 sein. Die Motordrehzahl kann unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt oder gesteuert werden, indem die Drehzahl der zugehörigen elektrischen Maschine entsprechend eingestellt wird. Kraft kann von dem Motor 10 zur Ausgangswelle 32 durch eine Kombination von mechanischen Kraftübertragungen und elektrischen Kraftübertragungen fließen. Unter manchen Betriebsbedingungen kann der Motor 10 mehr Kraft erzeugen, als bei der Ausgangswelle 32 ankommt, wobei die Differenz unter Vernachlässigung von Effizienzverlusten in die Antriebsbatterie 14 eingespeist wird. Unter anderen Betriebsbedingungen kann die Antriebsbatterie 14 zusammen mit der elektrischen Maschine 12 und/oder dem Fahrmotor 30 die von dem Motor 10 bereitgestellte Kraft so ergänzen, dass die Ausgangswelle 32 mehr Kraft erhält.
Die Steuerung 18 steht mit verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren und Stellantrieben über eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O) in Verbindung, die als einzelne integrierte Schnittstelle ausgeführt sein kann, die verschiedene Rohdaten oder Signalaufbereitung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlussschutz und ähnliches bereitstellt. Als Alternative können ein oder mehrere spezielle Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale aufzubereiten und zu verarbeiten, bevor sie an die CPU der Steuerung 18 geliefert werden. Wie allgemein in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, kann die Steuerung 18 mit dem Motor 10, der elektrischen Maschine 12, der Antriebsbatterie 14, dem Radsatz 16 und dem Fahrmotor 30 in Verbindung stehen. Die Steuerung empfängt Eingabesignale, die die Absichten des Fahrers anzeigen, von einer Wählvorrichtung 20, einem Herunterschalt-Wählhebel 22, einem Hochschalt-Wählhebel 26, einem Lenkrad 24 und einem Gaspedal 28. Die Wählvorrichtung 20 kann es dem Fahrer ermöglichen, zum Beispiel die Betriebsart Parken, Rückwärts, Neutral, Fahren, Sport oder Niedrig zu wählen. Die Wählvorrichtung 20 kann auch so konfiguriert sein, dass sie es einem Fahrer ermöglicht, in der Betriebsart Select-Shift/Sport ein Hochschalten oder Herunterschalten anzuwählen. Die Wählhebel für Herunterschalten und Hochschalten, 22 und 26, können als Lenkrad-Wippen oder als separater Teil der Wählvorrichtung ausgeführt sein, die mit einem Symbol versehen sind, das Herunterschalten und/oder Hochschalten andeutet. Zum Beispiel könnte Herunterschalten durch "–" oder "v" und Hochschalten durch "+" oder "^" angedeutet werden. Als Alternative kann für den Übergang von manuellem zu automatischem Gangschaltmodus ein separater Modus-Wahlschalter, ein Knopf oder eine ähnliche Vorrichtung verwendet werden.
Die Steuerung 18 enthält eine Steuerlogik, um die Drehzahl und das Drehmoment des Motors 10 und des Fahrmotors 12 als Reaktion auf verschiedene Eingaben im Betrieb zu steuern. Die Steuerung 18 interpretiert Anforderungen des Fahrers basierend auf verschiedenen Fahrzeug-Eingaben. Diese Eingaben können zum Beispiel Fahrzeug-Gangwahl (PRNDSL), Select-Shift, Gaspedal-Eingaben, Batterie-Temperatur, Spannung, Stromstärke und Ladezustand der Batterie (SOC) umfassen.
Ein Fahrer des Fahrzeugs kann über das Gaspedal 28 ein(e) angeforderte(s) Drehmoment des Antriebsstrangs oder Fahrzeugleistung eingeben. Im Allgemeinen wird, wenn das Gaspedal 28 betätigt oder freigegeben wird, ein Gaspedal-Eingabesignal erzeugt, das die Steuerung 18 als Anforderung erhöhter Leistung oder verringerter Leistung oder als Anforderung eines erhöhten Ausgangsdrehmoments oder eines verringerten Ausgangsdrehmoments interpretieren kann. Basierend mindestens auf einer Eingabe durch das Gaspedal 28 kann die Steuerung 18 Drehzahl und Drehmoment des Motors 10 und/oder der elektrischen Maschine 30 so steuern, dass die (das) durch den Fahrer angeforderte Leistung oder Drehmoment erfüllt wird. In einer Ausführungsform betreibt die Steuerung 18 das Fahrzeug in einem Stufengetriebe-Modus, indem sie ein Ausgangs-Drehmoment basierend auf einem geänderten Pedalstellungssignal als Reaktion auf die Wahl eines entsprechenden virtuellen Gangs erhöht, wobei der entsprechende virtuelle Gang auf einem Pedal-Stellungssignal und einem Herunterschalt-Anforderungssignal basiert, und betreibt den Motor 10 und/oder die elektrische Maschine 30 so, dass das Ausgangsdrehmoment erfüllt wird.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Hybridfahrzeugs kann als leistungsverzweigte Konfiguration bezeichnet werden, wobei der Motor 10, der Fahrmotor 12 und die elektrische Maschine 14 mit den Fahrzeugrädern über einen Planetenradsatz 16 antriebsverbunden sind. Somit kann die Steuerung 18 die elektrische Maschine 14 so steuern, dass sie ein stufenloses Eingangs-/Ausgangs-Verhältnis für den Antriebsstrang liefert. Wie in der vorliegenden Offenbarung verwendet, umfassen Verweise auf ein stufenloses Getriebe oder einen Antriebsstrang Fahrzeugkonfigurationen, die der schematisch in 1 dargestellten leistungsverzweigten Konfiguration ähneln, sowie weiterhin jede andere Antriebsstranganordnung, bei der der Antriebsstrang eine stufenloses Eingangs-/Ausgangs-Drehzahl- und/oder Drehmomentverhältnis liefern kann und nicht auf eine festgelegte Anzahl von diskreten Übersetzungsverhältnissen beschränkt ist, wie sie ein konventionelles Stufengetriebe mit Gangwechsel oder Drehzahlwechsel aufweist. Bei verschiedenen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe so betrieben, dass die Anmutung eines konventionellen Stufengetriebes dadurch simuliert wird, dass eine finite Anzahl virtueller Übersetzungsverhältnisse bereitgestellt wird und die relativen Drehzahlen und/oder Drehmomente des Motors 10, der elektrischen Maschine 12 und des Fahrmotors 30 gesteuert werden. Die Steuerung 18 kann weiterhin dazu konfiguriert sein, bei Betrieb im Select-Shift-Modus einen ausgewählten virtuellen Gang zur Anzeige für den Fahrer auszugeben.
Obwohl als einzelne Steuerung dargestellt, kann die Steuerung 18 Teil eines größeren Steuerungssystems sein und mit verschieden anderen Steuerungen im gesamten Fahrzeug, wie zum Beispiel einer Fahrzeugsystemsteuerung (VSC), in Verbindung stehen und/oder von ihnen beeinflusst werden. Zu den Beispielen für derartige andere Steuerungen, die mit der Steuerung 18 in Verbindung stehen können, gehören ein Bremssystem-Steuerungsmodul (BSCM), eine Hochspannungs-Batteriesteuerung (BECM) sowie andere Steuerungen, die für verschiedene Fahrzeugfunktionen oder- teilsysteme zuständig sind. Eine oder mehrere Steuerungen werden kollektiv als eine "Steuerung" bezeichnet, die verschiedene Stellantriebe als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren austeuert.
Die Reaktion der Steuerung 18 kann dazu dienen, eine Anzahl von Fahrzeugfunktionen vorzugeben oder zu beeinflussen, wie zum Beispiel Anlassen/Anhalten des Motors 10, Betrieb der elektrischen Maschine 12 zur Steuerung der Motordrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Aufladen der Antriebsbatterie 14 usw. Die Steuerung 18 kann außerdem einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU) umfassen, die mit computerlesbaren Speichergeräten oder -medien verschiedener Art in Verbindung stehen. Zu den computerlesbaren Speichergeräten oder -medien kann beispielsweise die flüchtige und nicht flüchtige Speicherung in Festwertspeichern (ROM), Direktzugriffsspeichern (RAM) und Erhaltungsspeichern (KAM) zählen. Ein KAM ist ein permanenter oder nicht flüchtiger Speicher, der zur Speicherung verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, wenn die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichergeräte oder -medien können durch Verwendung einer beliebigen Anzahl von bekannten Speichergeräten implementiert werden, wie z.B. PROMs (programmierbare Festwertspeicher), EPROMs (elektrische PROMs), EEPROMs (elektrisch löschbare PROMs), Flash-Speicher oder elektrische, magnetische, optische oder kombinierte Speichergeräte jeder Art, die in der Lage sind, Daten zu speichern, die zum Teil ausführbare Befehle darstellen, die die Steuerung zur Steuerung des Motors oder Fahrzeugs verwendet.
Wie ein Durchschnittsfachmann verstehen wird, können die in den Flussdiagrammblöcken dargestellten Geräte oder Funktionen durch Software und/oder Hardware ausgeführt werden. Je nach der verwendeten Verarbeitungsstrategie, wie ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert usw., können die verschiedenen Funktionen in einer nicht in den Figuren dargestellten Ordnung oder Reihenfolge ausgeführt werden. Gleichermaßen können ein oder mehrere Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt oder ausgelassen werden, obwohl dies nicht ausdrücklich dargestellt ist. In einer Ausführungsform werden die dargestellten Funktionen hauptsächlich von Software, Befehlen oder Programmcodes ausgeführt, die in einem nicht flüchtigen oder permanenten computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und von einem Mikroprozessor-gestützten Computer oder einer Steuerung, wie sie die Steuerung 18 (1) repräsentiert, ausgeführt werden, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern.
Es wird ein Algorithmus angegeben, um den virtuellen Gang (oder das virtuelle Übersetzungsverhältnis) festzulegen, in den (das) das Fahrzeug platziert wird, wenn ein Fahrer zum ersten Mal in einen manuell aktivierten Gangschaltmodus übergeht, der im Rahmen dieser Offenbarung allgemein als Select-Shift-Getriebe(SST)-Modus bezeichnet wird. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, kann der virtuelle Gang gewählt werden, um den Fahrzeugbetrieb entsprechend den Erwartungen des Fahrers zu gestalten, die sich je nach Eingabe des Fahrers ändern können. So wird zum Beispiel ein Fahrer, der Hochschalten anfordert, im Allgemeinen erwarten, dass sich Drehmoment und Drehzahl des Motors verringern, wohingegen ein Fahrer, der Herunterschalten anfordert, im Allgemeinen erwarten wird, dass sich Drehzahl und Drehmoment des Motors erhöhen. Falls der von der Steuerung gewählte virtuelle Anfangsgang der nächste virtuelle Gang ist, der mit den momentanen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs verbunden ist (wie in verschiedenen Strategien nach Stand der Technik umgesetzt), kann es sein, dass der Fahrer die daraus resultierende Änderung der Motordrehzahl oder des Ausgangsdrehmoments nicht bemerkt. Daher können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung einen virtuellen Anfangsgang auswählen, den sich ergebenden Unterschied zwischen einer oder mehreren Betriebsbedingungen des Fahrzeugs vor und nach dem Wechsel mit einem Schwellenwert vergleichen und einen zweiten oder unterschiedlichen virtuellen Anfangsgang wählen, um eine Änderung der Motordrehzahl und/oder des Ausgangsdrehmoments des Fahrzeugs bereitzustellen, die spürbarer ist als diejenige, die andernfalls von der Auswahl des virtuellen Anfangsgangs bereitgestellt worden wäre. Ebenso können Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung jeweils einen anderen virtuellen Anfangsgang auswählen, je nachdem, ob Hochschalten oder Herunterschalten angefordert wurde.
2 zeigt den Betrieb eines Systems oder Verfahrens 200, das eine Ausführungsform der Auswahllogik der Steuerung für virtuelle Gänge im SST-Modus darstellt. Zu Anfang kann die Steuerung das Fahrzeug gemäß einem stufenlosen Getriebemodus (CVT) steuern, Schritt 202, falls die Wählvorrichtung des Fahrzeugs sich zum Beispiel in der Stellung Fahren (D) befindet. Zu den möglichen Eingaben der Auswahllogik für virtuelle Gänge zählen die Stellung des Gaspedals 204 und die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit 206 sowohl im CVT-Modus als auch im SST-Modus. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann zum Beispiel anhand von Fahrmotor-Drehzahl- oder Raddrehzahlsensoren berechnet werden.
Im CVT-Modus kann die Motordrehzahl und/oder die Drehzahl der elektrischen Maschine kontinuierlich verändert werden, um als Reaktion auf Veränderungen der Gaspedalstellung das Ausgangsdrehmoment des Getriebes zu verändern oder zu steuern. Die Steuerung kann mit einer Nachschlagetabelle oder einer Pedalkarte versehen sein, die eine Korrelation zwischen der Gaspedalstellung und dem Ausgangsdrehmoment des Fahrzeugs enthält, wie allgemein in dem Diagramm in 4 dargestellt. Die Betriebsparameter des Motors, der elektrischen Maschine und des Fahrmotors werden geändert, um an den Fahrzeugrädern das erwünschte oder Soll-Ausgangsdrehmoment zu erzielen. Wenn der Motor läuft, wählt die Steuerung ein optimales oder Soll-Übersetzungsverhältnis für eine gegebene Motordrehzahl, -last und -drosselstellung aus, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren und gleichzeitig das erwünschte Ausgangsdrehmoment zu liefern und die Batterie in einem erwünschten Ladezustand zu halten.
Wenn der Fahrer den Herunterschalt- oder Hochschaltwählhebel betätigt oder die Wählvorrichtung auf Sport (S) stellt, Schritt 208, kann die Steuerung das Fahrzeug aus dem CVT-Modus in einen Select-Shift-Modus (SST) wechseln lassen, Schritt 210. Im SST-Modus wird/werden ein Soll-Ausgangsdrehmoment und/oder eine Soll-Motordrehzahl eingestellt, um basierend auf einem virtuellen Übersetzungsverhältnis oder virtuellen Gangzustand ein Getriebe mit diskreten Übersetzungsverhältnissen oder ein Stufengetriebe zu simulieren. Der Fahrer kann das Soll-Raddrehmoment einstellen, indem er mit Hilfe des Herunterschalt- oder Hochschaltwählhebels die verfügbaren virtuellen Gänge durchläuft. Fahrer können erwarten, dass das Hybridfahrzeug sich ähnlich wie ein konventionelles Fahrzeug verhält oder reagiert, wenn heruntergeschaltet wird (d.h. die Motordrehzahl steigt mit dem Raddrehmoment) oder hochgeschaltet wird (d.h. die Motordrehzahl nimmt zusammen mit dem Raddrehmoment ab). Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung erreichen diesen Effekt durch die entsprechende Auswahl eines (einer) virtuellen Übersetzungsverhältnisses oder virtuellen Gangzustands (oder Gangnummer, auch als virtueller Gang bezeichnet) als Reaktion auf eine manuell ausgelöste Hochschalt- oder Herunterschalt-Anweisung, wie ausführlicher weiter unten erklärt.
Die Steuerung kann das Fahrzeug im SST-Modus belassen, bis der Fahrer einen Wunsch anzeigt, diesen Modus zu verlassen, indem er entweder den Herunterschalt- oder den Hochschalt-Wählhebel einige Sekunden hält oder die Wählvorrichtung in die Stellung Fahren (D) zurückstellt. Zu Beginn des SST-Modus kann die Steuerung basierend auf von mindestens einem der Faktoren Fahrzeuggeschwindigkeit, Gaspedalstellung und/oder Änderung der Gaspedalstellung einen virtuellen Gang festlegen. Die Auswahl eines virtuellen Gangs kann einem geänderten Gaspedal-Stellungssignal oder -wert entsprechen, das/der das Soll-Ausgangsdrehmoment einstellt, bevor der Motor und/oder die elektrische Maschine gesteuert wird. Dieses/dieser geänderte Pedalstellungssignal oder -wert erlaubt es dem Fahrzeug, die Anmutung eines Stufengetriebes mit Hilfe der Korrelation zwischen Pedalstellung und Ausgangsdrehmoment zu simulieren.
Bei der Auswahl eines virtuellen Anfangsgangs kann die Steuerung die Fahrzeuggeschwindigkeit bewerten und die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Schwellenwert vergleichen, Schritt 212. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als ein Schwellenwert, kann die Steuerung einen zuvor festgelegten virtuellen Anfangsgang ausgeben, Schritt 214. Dies könnte zum Beispiel mit Hilfe einer Nachschlagetabelle umgesetzt werden, die einen virtuellen Gang "eins" oder "erster" für Fahrzeuggeschwindigkeiten unter 10 mph ausweist. Die Steuerung kann den virtuellen Anfangsgang "eins" oder "erster" über ein zugehöriges Armaturenbrett oder ein anderes Anzeigegerät zur Anzeige für den Fahrer ausgeben.
Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert aus Schritt 212 überschreitet, kann die Steuerung bestimmen, ob die Gaspedalstellung geringer als oder gleich null ist, Schritt 216. Eine Gaspedalstellung, die geringer als oder gleich null oder ein anderer kalibrierbarer Wert ist, kann ein Loslassen des Gaspedals anzeigen (Freigabe des Gaspedals). Wenn die Stellung des Gaspedals geringer als oder gleich null ist, kann die Steuerung einen virtuellen Anfangsgang basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeben, Schritt 218. Ein Beispiel für eine Nachschlagetabelle, die einer Korrelation zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und virtuellem Gang bietet, könnte so aussehen:
Fahrzeuggeschwindigkeit = [0–9. 10–19, 20–29, 30–39, 40–49, 50+]
Virtueller Gang = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
Wenn die Gaspedalstellung eine Betätigung des Gaspedals anzeigt (Gaspedalstellung steigend und größer als null), kann die Steuerung den virtuellen Anfangsgang basierend auf einem Gaspedal-Prozentanteil bestimmen, Schritt 220, und eine Änderung der Gaspedalstellung berechnen, Schritt 222, um einen virtuellen Gang abzubilden. Bei der Berechnung der Änderung der Gaspedalstellung bei Schritt 222 vergleicht die Steuerung eine frühere Gaspedalstellung mit der aktuellen Gaspedalstellung über einen Probezeitraum. Diese diskrete Stichprobe der Gaspedalstellung erlaubt es der Steuerung, zu bestimmen, ob das Gaspedal niedergedrückt oder losgelassen wird oder konstant bleibt.
Die Steuerung kann eine Änderung der Gaspedalstellung mit einem Schwellenwert vergleichen. Falls die Änderung der Gaspedalstellung einen Schwellenwert nicht überschreitet, Schritt 224, bestimmt die Steuerung, ob der Fahrer Hochschalten befohlen hat, Schritt 226. Falls der Fahrer nicht Hochschalten befohlen hat, kann die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang ausgeben, der gleich dem virtuellen Anfangsgang ist, der basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt wurde, Schritt 230. Wenn jedoch der Fahrer bei Schritt 226 Hochschalten befohlen hat, kann die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang auswählen, der höher ist als der virtuelle Anfangsgang, Schritt 228. Zum Beispiel kann der endgültige virtuelle Gang zwei virtuelle Gänge höher sein als der virtuelle Anfangsgang; z.B. endgültiger virtueller Gang = 3, virtueller Anfangsgang = 1.
Die Steuerung kann dann die Änderung der Gaspedalstellung mit einem Kontrollwert oder einem zweiten Schwellenwert vergleichen, Schritt 232. Falls die Änderung der Gaspedalstellung den Kontrollwert überschreitet, kann die Steuerung in Schritt 226 die Ausgabe des endgültigen virtuellen Gangs auf einen geringeren Wert begrenzen als der in Schritt 222 ausgewählte endgültige virtuelle Gang; z.B. endgültiger virtueller Gang = 2 anstatt 3. Falls die Änderung der Pedalstellung einen Kontrollwert nicht überschreitet, gibt die Steuerung auch weiterhin den endgültigen virtuellen Gang aus Schritt 228 aus, Schritt 236.
Unter Rückbezug auf Schritt 224 kann die Steuerung, falls die Änderung der Gaspedalstellung einen Schwellenwert überschreitet, Schritt 238, bestimmen, ob der Fahrer bei Schritt 240 Herunterschalten oder Hochschalten befohlen hat. Falls der Fahrer Hochschalten befohlen hat, wählt die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang aus, der höher ist als der anfängliche virtuelle Gang, Schritt 242. So kann zum Beispiel der endgültige virtuelle Gang nur um einen virtuellen Gang höher liegen als der anfängliche Gangzustand. Falls der Fahrer jedoch nicht Hochschalten in Schritt 240 befohlen hat, sondern Herunterschalten, wählt die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang unterhalb des Anfangsgangs aus, Schritt 242. Die Steuerung kann danach die Änderung der Gaspedalstellung mit einem Kontrollwert vergleichen, Schritt 246. Falls die Änderung der Gaspedalstellung den Kontrollwert nicht überschreitet, kann die Steuerung den endgültigen virtuellen Gang aus Schritt 244 ausgeben, Schritt 250. Falls die Änderung der Gaspedalstellung den Kontrollwert von Schritt 246 überschreitet, kann die Steuerung die Auswahl des endgültigen virtuellen Gangs einschränken und den virtuellen Anfangsgang verwenden, Schritt 248.
Unter Rückbezug auf Schritt 238 kann die Steuerung, wenn die Änderung der Gaspedalstellung einen Schwellenwert nicht überschreitet, bestimmen, ob der Fahrer Herunterschalten oder Hochschalten befohlen hat, Schritt 252. Falls der Fahrer Herunterschalten befohlen hat, kann die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang gleich dem anfänglichen virtuellen Gang ausgeben, Schritt 256. Falls jedoch der Fahrer Hochschalten befohlen hat, kann die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang ausgeben, der höher ist als der anfängliche Gangzustand, Schritt 254.
In manchen Situationen kann der Fahrer den Herunterschalt- oder Hochschalt-Wählhebel betätigen, während er die Gaspedalstellung ändert, d.h. während das Gaspedal betätigt oder losgelassen wird. 3 stellt die Funktionsweise eines Systems oder Verfahrens 300 dar, das bei einem Übergang in einen Select-Shift-Modus unter diesen Bedingungen zur Steuerung des Fahrzeugbetriebs eingesetzt werden kann. Während die Steuerung das Fahrzeug im SST-Modus steuert, Schritt 210, kann sie ein Signal empfangen, das ein Loslassen des Gaspedals anzeigt, Schritt 302. Falls die Gaspedalstellung sinkt, wenn eine Herunterschalt- oder Hochschalt-Anforderung eingeht, Schritt 308, kann die Steuerung mithilfe einer Nachschlagetabelle auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit einen endgültigen virtuellen Gang ausgeben, Schritt 310. Falls der Fahrer jedoch beim Loslassen des Gaspedals im SST-Modus kein Herunterschalten oder Hochschalten in Schritt 308 wählt, kehrt die Steuerung zu Schritt 216 zurück. Wie bereits zuvor dargelegt, kann die Steuerung, falls die Änderung der Gaspedalstellung in Schritt 216 geringer als oder gleich null ist, dann einen Anfangsgang basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit auswählen, Schritt 218.
Unter Rückbezug auf Schritt 302 kann die Steuerung, wenn sie kein Signal empfängt, das ein Loslassen des Gaspedals anzeigt, sondern stattdessen ein Signal, das eine Betätigung des Gaspedals anzeigt, Schritt 304, zu Schritt 220 zurückkehren. Bei Schritt 220 kann die Steuerung den virtuellen Anfangsgang basierend auf dem Gaspedal-Prozentanteil bestimmen. Wenn jedoch in Schritt 304 das Signal keine Betätigung des Gaspedals, sondern stattdessen eine konstante Stellung des Gaspedals anzeigt, Schritt 306, kehrt die Steuerung zu Schritt 252 zurück. Bei Schritt 252 wählt die Steuerung einen endgültigen virtuellen Gang aus, basierend darauf, ob der Fahrer Herunterschalten oder Hochschalten gewählt hat. Falls bei Schritt 306 das Signal keine konstante Gaspedalstellung anzeigt, kehrt die Steuerung zu Schritt 302 zurück und bestimmt, ob ein Loslassen des Gaspedals stattfindet.
4 zeigt eine Beziehung zwischen Gaspedalstellung, virtuellem Gang und geänderter Gaspedalstellung. Die geänderte Gaspedalstellung kann zur Berechnung des Soll-Ausgangsdrehmoments verwendet werden. Die Kurven in 4 sind wählbare virtuelle Gänge, um einen Fahrzeugbetrieb zu simulieren, der mit einem Getriebe mit diskreten Übersetzungsverhältnissen verbunden ist. Insbesondere wenn sich die virtuelle Gangstufe erhöht (1. bis 8. im vorliegenden Beispiel), verringert sich das resultierende Soll-Ausgangsdrehmoment für eine gegebene Gaspedalstellung ungleich null. Der gemeinsame Betrieb des Motors, der elektrischen Maschine und mindestens eines Fahrmotors kann einer Mehrzahl von Ausgangsdrehmoment-Funktionen entsprechen. Jede Ausgangsdrehmoment-Funktion kann ein eigenes Ausgangsdrehmoment bei einer Gaspedalstellung für eine damit verbundene Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.
Allgemein kann die Steuerung, wenn das Fahrzeug im CVT-Modus betrieben wird, das Ausgangsdrehmoment entlang der Linie 401 gemäß der Pedalstellung variieren. Die Linie 401 stellt eine Beziehung zwischen der Pedalstellung und dem Ausgangsdrehmoment gemäß der CVT-Logik dar. Die aktuelle Gaspedalstellung kann entlang der Linie 401 mit einem Ausgangsdrehmoment oder einem Betriebspunkt eines stufenlosen Getriebes korrelieren. Wenn der Fahrer den SST-Modus aktiviert, bestimmt die Steuerung den virtuellen Anfangsgang für das Fahrzeug auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen entsprechend einem Punkt auf Linie 401 und kann die geänderte Pedalstellung bestimmen, die dem virtuellen Anfangsgang entspricht. Wenn der Fahrer zum Beispiel in den SST-Modus schaltet, während die Pedalstellung den Betrieb des Getriebes bei Punkt 418 auf Linie 401 festlegt, befindet sich das Fahrzeug zwischen dem vierten virtuellen Gang, 408, und dem fünften virtuellen Gang, 410.
Wenn der Fahrer Hochschalten aktiviert und die aktuelle Pedalstellung beibehält, kann die Steuerung den fünften virtuellen Gang 410 wählen und dann die Pedalstellung auf Punkt 420 ändern oder neu abbilden. Um die Pedalstellung auf Punkt 420 abzubilden, muss die Steuerung eine geänderte Pedalstellung bestimmen oder berechnen, die einem verringerten Ausgangsdrehmoment entspricht. Falls der Fahrer eine negative Änderung der Pedalstellung verursacht und Hochschalten aktiviert, kann die Steuerung den sechsten virtuellen Gang 412 wählen und dann die Pedalstellung auf Punkt 422 abbilden. Auch hier kann die Steuerung wieder eine geänderte Pedalstellung berechnen, die einem weiter verringerten Ausgangsdrehmoment entspricht.
Ebenfalls in 4, wenn der Fahrer den SST-Modus aktiviert, während sich der Betrieb aufgrund der Pedalstellung bei Punkt 418 entlang der stufenlosen Linie 401 befindet, ist das Fahrzeug zwischen dem vierten virtuellen Gang, 408, und dem fünften virtuellen Gang, 410. Die Steuerung kann dann den passenden virtuellen Gang für die Ausgabe bestimmen. Falls der Fahrer Herunterschalten aktiviert, ohne die aktuelle Pedalstellung zu ändern, kann die Steuerung den vierten virtuellen Gang auswählen, 408, und dann die Pedalstellung auf Punkt 424 abbilden. Um die Pedalstellung auf Punkt 424 abzubilden, muss die Steuerung eine geänderte Pedalstellung berechnen, die einem erhöhten Ausgangsdrehmoment entspricht. Wenn der Fahrer eine positive Änderung der Pedalstellung verursacht und Herunterschalten aktiviert, kann die Steuerung den dritten virtuellen Gangzustand 406 wählen und dann die Pedalstellung auf Punkt 426 abbilden. Auch hier kann die Steuerung eine geänderte Pedalstellung berechnen, die einem weiter erhöhten Ausgangsdrehmoment entspricht.
Alternativ dazu kann die Steuerung konfiguriert dazu sein, die Auswahl eines virtuellen Gangs und damit auch die geänderte Pedalstellung so anzupassen, dass dem Fahrer das erwartete Gefühl des Gangwechsels vermittelt wird. Zum Beispiel kann der Fahrer Herunterschalten aktivieren, während sich der Fahrzeugbetrieb aufgrund der Pedalstellung bei Punkt 418 entlang der stufenlosen Betriebslinie 401 befindet. Die Steuerung kann den vierten virtuellen Gang 408 wählen und die Pedalstellung auf Punkt 424 abbilden. Falls die Änderung der Pedalstellung von Punkt 418 zu Punkt 424 größer ist als ein Schwellenwert für die Änderung der Pedalstellung zur Bereitstellung einer merklichen Änderung des Ausgangsdrehmoments, kann die Steuerung den vierten virtuellen Gang 408 zur Anzeige für den Fahrer ausgeben und das Fahrzeug entsprechend betreiben. Wenn jedoch die Änderung der Pedalstellung von Punkt 418 zu Punkt 424 geringer ist als ein Schwellenwert für die Änderung der Pedalstellung für eine merkliche Änderung des Ausgangsdrehmoments basierend auf der entsprechenden geänderten Pedalstellung, kann die Steuerung den dritten virtuellen Gang 406 wählen und die Pedalstellung auf Punkt 426 abbilden. Durch diese Anpassung der Pedalstellung und/oder des virtuellen Gangs durch die Steuerung kann das Ausgangsdrehmoment erhöht werden, um dem Fahrer das erwartete Gefühl eines Herunterschaltens zu vermitteln und den dritten virtuellen Gang zur Anzeige für den Fahrer auszugeben, 406.
Bei einem weiteren Beispiel für die Anpassung des virtuellen Gangs aktiviert ein Fahrer Hochschalten, während der Fahrzeugbetrieb aufgrund der Pedalstellung bei Punkt 418 entlang der stufenlosen Betriebslinie 401 liegt. Die Steuerung kann den fünften virtuellen Gang wählen 410 und die Pedalstellung auf Punkt 420 abbilden. Falls die Änderung der Pedalstellung von Punkt 418 zu 420 größer ist als ein Schwellenwert für die Änderung der Pedalstellung für eine merkliche Änderung des Ausgangsdrehmoments, gibt die Steuerung den fünften virtuellen Gang 410 zur Anzeige für den Fahrer aus. Wenn jedoch die Änderung der Pedalstellung von Punkt 418 zu Punkt 420 geringer ist als ein Schwellenwert für die Änderung der Pedalstellung zur Bereitstellung einer merklichen Änderung des Ausgangsdrehmoments basierend auf der entsprechend geänderten Pedalstellung, kann die Steuerung den sechsten virtuellen Gang 412 auswählen und die Pedalstellung auf Punkt 422 abbilden. Durch diese Anpassung der Pedalstellung und/oder des virtuellen Gangs durch die Steuerung kann das Ausgangsdrehmoment sinken, um dem Fahrer das erwartete Gefühl des Hochschaltens zu vermitteln und den sechsten virtuellen Gang 412 zur Anzeige für den Fahrer auszugeben.
Die Steuerung kann dann eine Prüfung durchführen, um sicherzustellen, dass die Änderung der Pedalstellung oder die tatsächliche Pedalstellung eine Kontrollschwelle nicht überschreiten. Falls die Änderung der Pedalstellung oder die tatsächliche Pedalstellung die Kontrollschwelle überschreitet, kann die Steuerung die Pedalstellung erneut abbilden, um einen Betrieb an oder unter der Kontrollschwelle zu ermöglichen. Die erneute Abbildung der Pedalstellung kann die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Motors und/oder die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment des Fahrmotors beeinflussen.
Wie die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, können verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung einen oder mehrere Vorteile aufweisen, wie zum Beispiel die Nachbildung eines manuellen oder Select-Shift-Modus eines automatischen Stufengetriebes in einem Hybridfahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe oder einem ähnlichen Getriebe. Zudem bieten verschiedene Strategien der vorliegenden Offenbarung den Fahrern von Hybridfahrzeugen weitere interaktive Bedienmöglichkeiten, mit deren Hilfe das Drehmoment des Antriebsstrangs manuell gesteuert werden kann, um einen erhöhten Luxus und eine sportliche Anmutung zu bieten.
Zwar werden oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, aber diese Ausführungsformen sind nicht dazu gedacht, alle möglichen Formen der Erfindung zu beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sind eher deskriptiv als einschränkend, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können, ohne das Wesen und den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus können Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, sodass weitere Ausführungsformen der Erfindung entstehen. Zwar wurden verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder gegenüber anderen Ausführungsformen im Hinblick auf eine oder mehrere wünschenswerte Eigenschaften bevorzugt beschrieben, doch können, wie der Fachmann weiß, zwischen einer oder mehreren Eigenschaften ein Kompromiss zugunsten erwünschter Systemattribute eingegangen werden, die von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Zu diesen Attributen gehören unter anderem: Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packaging, Größe, Wartungsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, leichter Zusammenbau usw. Die hierin besprochenen Ausführungsformen, die im Hinblick auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert beschrieben werden als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik, liegen nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Bezugszeichenliste
Fig. 2

202: FAHRZEUG GEMÄSS EINEM STUFENLOSEN GETRIEBEMODUS STEUERN
204: PEDALSTELLUNG EMPFANGEN
206: FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT EMPFANGEN
N: NEIN
208: HAT FAHRER WÄHLVORRICHTUNG BETÄTIGT?
210: FAHRZEUG GEMÄSS SST-MODUS (SPORT) STEUERN
212: FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT < SCHWELLENWERT?
214: ANFANGSGANG = 1
220: ANFANGSGANG AUSGEBEN = BASIEREND AUF GASPEDAL-PROZENTANTEIL NACHSCHLAGEN
216: GASPEDALSTELLUNG <= 0?
218: ANFANGSGANG = BASIEREND AUF FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT NACHSCHLAGEN
222: PEDALSTELLUNGSÄNDERUNG BERECHNEN
224: PEDALSTELLUNGSÄNDERUNG < SCHWELLENWERT?
238: PEDALSTELLUNGSÄNDERUNG > SCHWELLENWERT?
226: HOCHSCHALTEN GEWÄHLT?
240: HOCHSCHALTEN GEWÄHLT?
242: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG +1
228: NEUER ANFANGSGANG = ANFANGSGANG +2
230: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG
244: NEUER ANFANGSGANG = ANFANGSGANG –1
250: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG –1
232: PEDALSTELLUNGSÄNDERUNG > EIN ZWEITER SCHWELLENWERT?
236: ENDGÜLTIGER GANG = NEUER ANFANGSGANG
246: ÄNDERUNG DER PEDALSTELLUNG > EIN ZWEITER SCHWELLENWERT?
234: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG +1
248: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG
252: HOCHSCHALTEN GEWÄHLT?
248: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG
254: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG +1
256: ENDGÜLTIGER GANG = ANFANGSGANG

302: WIRD GASPEDAL LOSGELASSEN?
N: NEIN
304: WIRD GASPEDAL BETÄTIGT?
308: HOCHSCHALTEN/HERUNTERSCHALTEN GEWÄHLT WÄHREND DES LOSLASSENS?
206: GASPEDALSTELLUNG KONSTANT?
310: ANFANGSGANG = BASIEREND AUF FAHRZEUGGESCHWINDIGKEIT NACHSCHLAGEN

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs mit einem Motor, einer elektrischen Maschine und einem stufenlosen Getriebe in einem Stufengetriebe-Betriebsmodus, umfassend: Erhöhung eines Ausgangsdrehmoments basierend auf einem geänderten Pedalstellungssignal als Reaktion auf eine Auswahl eines entsprechenden virtuellen Gangs, wobei der entsprechende virtuelle Gang auf einem Pedalstellungssignal und einem Herunterschalt-Anforderungssignal basiert; und Betrieb des Motors und/oder der elektrischen Maschine, um dem Ausgangsdrehmoment zu genügen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Ausgabe zur Anzeige eines diskreten virtuellen Gangs aus einer Mehrzahl umfasst, basierend mindestens auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bereitstellung zur Anzeige eines aus einer Mehrzahl diskreten virtuellen Gangs basierend mindestens auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, wenn die Pedalstellung unterhalb eines Pedalstellungsschwellenwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Verringerung des Ausgangsdrehmoments basierend auf einem geänderten Pedalstellungssignal entsprechend einem virtuellen Gang, der auf einem Pedalstellungssignal und einem Hochschalt-Anforderungssignal basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Anpassung der Auswahl des entsprechenden virtuellen Gangs als Reaktion auf eine Pedalstellung umfasst, die einen Schwellenwert überschreitet, wobei die angepasste Auswahl des entsprechenden virtuellen Gangs unter dem entsprechenden virtuellen Gang liegt.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner die Anpassung des Ausgangsdrehmoments als Reaktion darauf umfasst, dass die Pedalstellung einen zweiten Schwellenwert überschreitet.