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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Steuerungssysteme für Hybridantriebsstrangsysteme.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen, die mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehen. Dementsprechend sollen derartige Aussagen kein Anerkenntnis eines Standes der Technik bilden.
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Antriebsstrangarchitekturen für Fahrzeuge umfassen Hybridantriebsstrangsysteme, die mehrere Drehmoment erzeugende Einrichtungen anwenden, die Brennkraftmaschinen und nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschinen umfassen, die mechanisches Drehmoment entweder direkt oder über eine Getriebeeinrichtung auf einen Endantrieb zur Verwendung als Vortriebsdrehmoment übertragen. Bekannte Brennkraftmaschinen können auch Drehmoment erzeugen, das auf eine Drehmomentmaschine übertragen werden kann, um Leistung zu erzeugen, die als potentielle Energie in einer an Bord befindlichen Speichereinrichtung speicherbar ist. Brennkraftmaschinen umfassen Mehrzylinder-Wärmekraftmaschinen, die gespeicherten Kraftstoff durch Verbrennungsprozesse in mechanische Leistung umwandeln können, und nicht auf Verbrennung beruhende Drehmomentmaschinen umfassen Mehrphasen-Elektromotoren, die elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandeln. Ein Speichereinrichtung für elektrische Energie, z. B. eine Batterie, speichert elektrische Leistung, die übertragen und unter Verwendung einer Stromrichtereinrichtung in elektrische Wechselstromleistung umgewandelt werden kann, um die Mehrphasen-Elektromaschine derart zu betreiben, dass sie mechanische Leistung erzeugt, um Arbeit zu verrichten. Hybridantriebsstrangsysteme erzeugen mechanische Leistung, die auf einen Fahrzeugendantrieb in Ansprechen auf eine Ausgangsdrehmomentanforderung übertragen wird. Leistungsausgänge von der Kraftmaschine und der (den) Elektromaschine(n) werden derart gesteuert, dass sie auf die Ausgangsdrehmomentanforderung ansprechen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs umfasst ein Ermitteln eines Kriechdrehmomentbefehls in einer vom Bediener gewählten Bewegungsrichtung, ein Einstellen des Anfangs-Kriechdrehmomentbefehls in Ansprechen auf eine Bedienerbremsanforderung und in Ansprechen auf eine Richtungsänderung der Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu der vom Bediener gewählten Bewegungsrichtung und ein Betreiben des Hybridantriebsstrangs, um Achsdrehmoment in Ansprechen auf den eingestellten Kriechdrehmomentbefehl zu erzeugen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nun werden eine oder mehrere Ausführungsformen beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein Fahrzeug, das ein beispielhaftes Hybridantriebsstrangsystem umfasst, das mit einem Endantrieb gekoppelt ist und durch ein Steuerungssystem gesteuert wird, gemäß der Offenbarung veranschaulicht;
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2-1 und 2-2 eine Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine zum Steuern des Hybridantriebsstrangsystems von 1 gemäß der Offenbarung veranschaulichen;
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3 einen Betrieb des beispielhaften Hybridantriebsstrangsystems, das ohne Nutzung der Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine arbeitet, wenn das Fahrzeug gestoppt hat oder sich langsam in einer Richtung bergauf bewegt, gemäß der Offenbarung veranschaulicht; und
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4 einen Betrieb des beispielhaften Hybridantriebsstrangsystems, das mit der Achsdrehmoment-Steuerungsroutine arbeitet, in einem Fahrzeug, das an einer Ampel gestoppt hat und in eine Richtung bergauf weist, gemäß der Offenbarung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen nur zu dem Zweck dienen, bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zu veranschaulichen, und nicht zu dem Zweck, selbige einzuschränken, veranschaulicht 1 schematisch ein Fahrzeug, das eine Ausführungsform eines Hybrid-Antriebsstrangsystems 20 umfasst, das mit einem Endantrieb 60 gekoppelt ist und durch ein Steuerungssystem 10 gesteuert wird. Das beispielhafte Fahrzeug ist als ein Hybridelektrofahrzeug ausgestaltet, das eine Brennkraftmaschine (Kraftmaschine) 40, ein Getriebe 50 und eine erste und zweite elektrisch beaufschlagte Drehmomentmaschine 35 bzw. 36 anwendet. Andere hybridelektrische Antriebsstrangausgestaltungen liegen im Umfang dieser Offenbarung und umfassen eine Antriebsstrangausgestaltung, die eine einzige elektrisch beaufschlagte Drehmomentmaschine umfasst, die in Reihe mit der Kraftmaschine und dem Getriebe angeordnet ist, und andere Antriebsstrangsysteme, die eine Drehrichtung und Drehzahl eines Ausgangselements des Antriebsstrangsystems überwachen. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich überall in der Beschreibung auf gleiche Bauteile.
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Das Fahrzeug kann ausgestaltet sein, um in einem von einem Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) und einem Hybridfahrzeugmodus (HV-Modus) zu arbeiten. Ein Betreiben des Fahrzeugs in dem EV-Modus umfasst ein Erzeugen des gesamten Vortriebsdrehmoments von einer oder mehreren Drehmomentmaschinen 35, 36, die durch elektrische Leistung angetrieben werden. Ein Betreiben des Fahrzeugs im HV-Modus umfasst ein Erzeugen des Vortriebsdrehmoments von der Kraftmaschine 40 und der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36. Die Kraftmaschine 40 kann Steuerungsschemata für Autostart und Autostopp während des Betriebes in dem HV-Modus ausführen. Der HV-Modus kann einen oder mehrere Betriebszustände umfassen, wobei das gesamte Vortriebsdrehmoment durch die Kraftmaschine 40 erzeugt wird.
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Das Hybridantriebsstrangsystem 20 wendet Kommunikationsstrecken 55, mechanische Leistungsstrecken 57 und elektrische Hochspannungs-Leistungsstrecken 59 an. Die mechanischen Leistungsstrecken 57 koppeln Bauteile mechanisch, die Drehmoment erzeugen, verwenden und/oder übertragen, die die Kraftmaschine 40, die erste und zweite Drehmomentmaschine 35, 36, das Getriebe 50 und den Endantrieb 60 umfassen. Die elektrischen Hochspannungs-Leistungsstrecken 59 verbinden elektrisch Bauteile, die elektrische Hochspannungsleistung erzeugen, verwenden und/oder übertragen, die das Energiespeichersystem 25, ein Stromrichtermodul 30 und die erste und zweite Drehmomentmaschine 35, 36 umfassen. Die elektrischen Hochspannungs-Leistungsstrecken 59 umfassen einen Hochspannungs-Gleichstrombus 29. Die Kommunikationsstrecke 55 umfasst Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsleitungen, um Nachrichtenübermittlungen zwischen verschiedenen Bauteilen des Fahrzeugs zu bewirken, und können eines oder mehreres von einer direkten Verbindung, einem Bus eines lokalen Netzes und einem seriellen peripheren Schnittstellenbus und einen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsbus 18 umfassen.
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Das beispielhafte Energiespeichersystem 25 ist eine Hochspannungsbatterie, die aus einer Mehrzahl von Lithium-Ionen-Zellen hergestellt ist. Es ist festzustellen, dass das Energiespeichersystem 25 eine Mehrzahl von elektrischen Zellen, Ultrakondensatoren und anderen Einrichtungen umfassen kann, die ausgestaltet sind, um elektrische Energie im Fahrzeug zu speichern.
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Die Kraftmaschine 40 ist bevorzugt eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung, die Kraftstoff durch einen Verbrennungsprozess in mechanische Arbeit umwandelt. Die Kraftmaschine 40 ist mit einer Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen und Aktoren ausgestattet, die ausgestaltet sind, um den Betrieb zu überwachen und Kraftstoff zu liefern und somit eine Verbrennungsladung zur Erzeugung von Drehmoment zu bilden. Die Kraftmaschine 40 kann ausgestaltet sein, um Steuerungsschemata für Autostart und Autostopp und Steuerungsschemata für Schubabschaltung (FCC) während des fortwährenden Betriebes des Fahrzeugs auszuführen. Die Kraftmaschine 40 wird als in einem AUS-Zustand befindlich angesehen, wenn sie nicht mit Kraftstoff beaufschlagt ist und nicht umläuft. Die Kraftmaschine 40 wird als in einem FCO-Zustand betrachtet, wenn sie umläuft, aber nicht mit Kraftstoff versorgt ist.
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Die erste und zweite Drehmomentmaschine 35, 36 umfassen bevorzugt Mehrphasen-Elektromotoren/Generatoren, die elektrisch mit dem Stromrichtermodul 30 verbunden und ausgestaltet sind, um elektrische Energie in mechanische Leistung umzuwandeln und mechanische Leistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in dem Energiespeichersystem 25 gespeichert werden kann. Die erste und zweite Drehmomentmaschine 35, 36 weisen Begrenzungen bei den Leistungsabgaben in der Form von minimalen und maximalen Drehmomenten und Drehzahlen auf.
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Das Stromrichtermodul 30 umfasst einen ersten und zweiten Stromrichter 32 und 33, die jeweils elektrisch mit der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35 bzw. 36 verbunden sind. Die erste und zweite Drehmomentmaschine 35 und 36 Wechselwirken mit dem jeweiligen ersten und zweiten Stromrichter 32 und 33, um gespeicherte elektrische Energie in mechanische Leistung umzuwandeln und mechanische Leistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in dem Energiespeichersystem 25 gespeichert werden kann. Der erste und zweite elektrische Leistungsstromrichter 32 und 33 dienen dazu, elektrische Hochspannungs-DC-Leistung in elektrische Hochspannungs-AC-Leistung umzuwandeln, und dienen auch dazu, elektrische Hochspannungs-AC-Leistung in elektrische Hochspannungs-DC-Leistung umzuwandeln. Das Energiespeichersystem 25 ist elektrisch über den Hochspannungsbus 29 mit dem Stromrichtermodul 30 verbunden, das mit der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 verbunden ist, um elektrische Leistung dazwischen zu übertragen. In einer Ausführungsform ist ein externer Verbinder 26 elektrisch mit dem Energiespeichersystem 25 verbunden und ist mit einer externen Wechselstrom-Leistungsquelle verbindbar, um elektrische Leistung zum Laden des Energiespeichersystems 25 während Stillstandzeiträumen des Fahrzeugs zu liefern.
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Das Getriebe 50 umfasst bevorzugt einen oder mehrere Differenzialzahnradsätze und steuerbare Kupplungskomponenten, um eine Drehmomentübertragung über einen Bereich von Drehzahlen zwischen der Kraftmaschine 40, der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 und einem Ausgangselement 62, das mit dem Endantrieb 60 gekoppelt ist, zu bewirken. In einer Ausführungsform ist das Getriebe 50 eine Two-Mode-Getriebeeinrichtung, die konfigurierbar ist, um Drehmoment in einem von einem Modus mit Eingangsleistungsverzweigung und einem Modus mit kombinierter Leistungsverzweigung zu übertragen. Betriebsparameter, die der mechanischen Leistungsübertragung zugeordnet sind, umfassen Leistung zwischen der Kraftmaschine 40 über das Getriebe 50, die durch Eingangsdrehmoment und Eingangsdrehzahl angegeben ist, und Leistung zwischen dem Getriebe 50 und dem Endantrieb 60, die durch Ausgangsdrehmoment und Ausgangsdrehzahl angegeben ist. Der Endantrieb 60 kann in einer Ausführungsform eine Differenzialzahnradeinrichtung 65 umfassen, die mechanisch mit einer Achse 64 oder Halbwelle gekoppelt ist, die mechanisch mit einem mit dem Boden in Eingriff stehenden Rad 66 gekoppelt ist. Das Rad 66 umfasst eine steuerbare Reibbremse, die funktional mit einem Bremsen-Controller gekoppelt ist. Die Differenzialzahnradeinrichtung 65 ist mit dem Ausgangselement 62 des Hybrid-Antriebsstrangsystems 20 gekoppelt und überträgt Ausgangsleistung dazwischen. Der Endantrieb 60 überträgt Vortriebsleistung zwischen dem Getriebe 50 und einer Straßenfläche. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 61 ist ausgestaltet, um eine Rotation des Ausgangselements 62 zu überwachen, und liefert Daten, die Drehstellung, Drehzahl und Drehrichtung umfassen, an das Steuerungssystem 10. Die Daten von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 61 werden in einer Ausführungsform angewandt, um einen Betrag und eine Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln.
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Das Steuerungssystem 10 umfasst ein Steuerungsmodul 12, das signaltechnisch mit einer Bedienerschnittstelle 13 verbunden ist. Die Bedienerschnittstelle 13 umfasst eine Mehrzahl von Mensch/Maschine-Schnittstelleneinrichtungen, durch die der Fahrzeugbediener den Betrieb des Fahrzeugs befiehlt und steuert, was eine Bedienerbeschleunigungsanforderung über ein Gaspedal 17, eine Bedienerbremsanforderung über ein Bremspedal 16, eine Getriebebereichswahl über einen PRNDL-Hebel 15 umfasst, oder eine andere geeignete Einrichtung, die eine Fahrzeuggeschwindigkeitsanforderung, z. B. durch ein Geschwindigkeitsregelungssystem 14 und eine Fahrzeugbetriebssteuerung über einen Zündschlüssel umfasst. Obwohl das Steuerungsmodul 12 und die Bedienerschnittstelle 13 als einzelne diskrete Bauteile gezeigt sind, dient eine derartige Darstellung zur Erleichterung der Beschreibung. Die Funktionen, die so beschrieben sind, dass sie von dem Steuerungsmodul 12 durchgeführt werden, können zu einer oder mehreren Einrichtungen kombiniert sein, z. B. in Software, Hardware und/oder als anwendungsspezifische, integrierte Schaltung (ASIC) und ergänzenden Schaltkreisen implementiert sein, die von dem Steuerungsmodul 12 getrennt und unterschiedlich sind. Eine Informationsübertragung zu und von dem Steuerungsmodul 12 kann unter Verwendung von Kommunikationsstrecken 55, die z. B. Kommunikationsbus 18 umfassen, bewerkstelligt werden. Das Steuerungsmodul 12 ist bevorzugt signaltechnisch und funktional über den Kommunikationsbus 18 mit einzelnen Bauteilen des Hybridantriebsstrangsystems 20 verbunden. Das Steuerungsmodul 12 ist signaltechnisch und/oder funktional mit den Erfassungseinrichtungen von einem jedem von dem Energiespeichersystem 25, dem Stromrichtermodul 30, der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36, der Kraftmaschine 40 und dem Getriebe 50 verbunden, um deren Betrieb zu überwachen und zu steuern und deren Parameter zu ermitteln.
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Steuerungsmodul, Modul, Steuerung, Controller, Steuerungseinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten irgendeines oder verschiedene Kombinationen von einem oder mehreren von einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis/anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC), einem elektronischen Schaltkreis/elektronischen Schaltkreisen, einer zentralen Verarbeitungseinheit/zentralen Verarbeitungseinheiten (vorzugsweise einem Mikroprozessor/Mikroprozessoren) und zugehörigem Speicher und Ablage (Nur-Lese-, programmierbarer Nur-Lese-, Direktzugriffs-, Festplatten- usw.), der/die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme oder -routinen ausführt/ausführen, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis/kombinatorische logische Schaltkreise, einen Eingabe/Ausgabe-Schaltkreis/Eingabe/Ausgabe-Schaltkreise und Einrichtungen, eine geeignete Signalaufbereitungs- und Pufferschaltung und andere Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Routinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe bedeuten irgendwelche Anweisungssätze, die Kalibrierungen und Nachschlagetabellen umfassen. Das Steuerungsmodul weist einen Satz von Steuerungsroutinen auf, die ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Routinen werden ausgeführt, wie etwa durch eine zentrale Verarbeitungseinheit, und dienen dazu, Eingaben von Erfassungseinrichtungen und anderen vernetzten Steuerungsmodulen zu überwachen und Steuerungs- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Aktoren zu steuern. Routinen können in regelmäßigen Intervallen, zum Beispiel alle 100 Mikrosekunden, 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des fortwährenden Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebes ausgeführt werden. Alternativ können Routinen in Ansprechen auf das Auftreten eines Ereignisses ausgeführt werden
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Das Steuerungsmodul 12 führt Steuerungsroutinen 11 aus, um den Betrieb der Kraftmaschine 40 in Koordination mit der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36 und dem Getriebe 50 zu steuern und somit ein Ausgangsdrehmoment und eine Ausgangsdrehzahl an dem Ausgangselement 62 zu erzeugen und mechanische Leistung auf den Endantrieb 60 zu übertragen und Achsdrehmoment in Ansprechen auf die Bedienerbeschleunigungsanforderung und die Bedienerbremsanforderung zu erzeugen. Das Achsdrehmoment ist ein positives (Vortriebs-)Drehmoment oder ein negatives (regeneratives Brems-)Drehmoment. Eine der Steuerungsroutinen 11, die hierin als Kriechbetrieb bezeichnet wird, steuert den Betrieb der Drehmoment erzeugenden Einrichtungen, d. h. der Kraftmaschine 40 und der ersten und zweiten Drehmomentmaschine 35, 36, um einen Betrag an Achsdrehmoment zu erzeugen, der als Kriechdrehmoment bezeichnet wird, der ein Betrag an Achsdrehmoment ist, der befohlen wird, wenn die Bedienerbeschleunigungsanforderung 17 Null ist, die Getriebebereichswahl 15 einer der Antriebsbereiche, z. B. Drive (D) oder Reverse (R), ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als ein Geschwindigkeitsschwellenwert ist, der dem Kriechbetrieb zugeordnet ist, der bei oder in der Nähe von zum Beispiel 5 MPH (8 km/h) liegt.
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Die
2-1 und
2-2 veranschaulichen schematisch eine Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine zum Steuern des Betriebs eines Hybridantriebsstrangsystems, wie es z. B. unter Bezugnahme auf
1 beschrieben ist. Die Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine wird angewandt, um ein Hybridantriebsstrangsystem zu steuern und somit Vortriebsdrehmoment auf eine Weise zu erzeugen, die einen Betrag an Kriechdrehmoment erreicht, ein Rückwärtsrollen des Fahrzeugs begrenzt, wenn das Fahrzeug an einer Steigung betrieben wird, und eine Vorwärtsrollbeschleunigung des Fahrzeugs begrenzt, wenn das Fahrzeug an einem Gefälle betrieben wird, wobei alles in allem Energieverlust minimiert wird, der durch Achsdrehmomentaufhebung bewirkt wird, die durch die Bedienerbremsanforderung eingeleitet wird. Insgesamt überwacht und steuert die Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine den Fahrzeugbetrieb unter Bedingungen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Schwellenwert ohne Bedienereingabe in das Gaspedal ist, wobei der Betrag und die Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Relation zu einer befohlenen und erwarteten Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt werden. Dieser Betrieb gestattet einen Fahrzeugbetrieb, der ein Kriechdrehmoment erreicht, während ein Zurückrollen des Fahrzeugs minimiert wird, wodurch der Bedarf für eine Bedienerbremskraft, die gegen das von dem Antriebsstrangsystem erzeugte Kriechdrehmoment arbeitet, minimiert wird. Tabelle 1 ist als ein Schlüssel für
2-1 vorgesehen, wobei die mit Zahlen markierten Blöcke und die entsprechenden Funktionen wie folgt ausgeführt sind. Tabelle 1
| BLOCK | BLOCKINHALTE |
| 202 | Überwache Betrag und Richtung von Vss, Tacclr, Tbrk, PRNDL |
| 204 | Ist Tacclr = 0, PRNDL = R, D, L UND Vss kleiner als Schwellenwert? |
| 206 | Ermittle bevorzugtes Achskriechdrehmoment |
| 208 | Steuere Antriebsstrangsystem, um bevorzugtes Achskriechdrehmoment zu erreichen |
| 210 | Ende |
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Die Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine wird während des fortwährenden Fahrzeugbetriebes periodisch ausgeführt. Es werden verschiedene Fahrzeug- und Bedienerparameter überwacht, die einen Betrag und eine Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Vss), eine Getriebebereichswahl (PRNDL), eine Bedienerbeschleunigungsanforderung (Tacclr) und eine Bedienerbremsanforderung (Tbrk) umfassen (202). Wenn die Bedienerbeschleunigungsanforderung Null ist, d. h. der Bediener das Gaspedal nicht niederdrückt, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein Geschwindigkeitsschwellenwert, der Kriechbetrieb zugeordnet ist, und die Getriebebereichswahleinrichtung ist in einem der Antriebsbereiche, z. B. Drive (D) oder Reverse (R) (204) (1), eine Achskriechdrehmoment-Ermittlungsroutine wird ausgeführt (206), um ein bevorzugtes Achskriechdrehmoment zu ermitteln, und ein Betrieb des Antriebsstrangsystems wird gesteuert, um das bevorzugte Achskriechdrehmoment zu erreichen (208). Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind oder nicht länger erfüllt sind (204) (0), endet diese Iteration der Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine (210).
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2-2 zeigt schematisch die Achskriechdrehmoment-Ermittlungsroutine 206 von 2-1, wobei Eingänge überwacht werden, die einen Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214, einen Betrag und eine Richtung (vorzeichenbehaftet) der Fahrzeuggeschwindigkeit 212, eine Bedienerbremsanforderung 216 und eine Getriebebereichswahl 215 umfassen. Der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 ist ein kalibrierter Wert für das Achsdrehmoment, der in Relation zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird, wenn die Bedienerbeschleunigungsanforderung Null ist. Der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 ist ein Betrag des Achsdrehmoments, der eine Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, die in einer Größenordnung von 5–8 km/h (3–5 mph) liegt, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche betrieben wird. Die vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit 212 umfasst einen Betrag und eine Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Getriebebereichswahl 215 gibt die vom Bediener gewählt Bewegungsrichtung an, d. h. eines von Drive (D), Reverse (R) oder Neutral (N).
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Der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 wird mit einem Schwellendrehmoment 218 verglichen (220), und es wird ein logisches Signal 221, d. h. 0 oder 1, erzeugt. Das logische Signal 221 wird gleich ”1” gesetzt, wenn der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 größer als das Schwellendrehmoment 218 ist, und das logische Signal 221 wird gleich ”0” gesetzt, wenn der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 kleiner als das Schwellendrehmoment 218 ist. Das logische Signal 221 wird von einem nachfolgenden logischen Operator 230 angewandt, um einen Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 oder einen zweiten Kriechdrehmomentbefehl 229 als einen infolge eines Bremsens modifizierten Kriechdrehmomentbefehl 232 zu wählen.
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Die Bedienerbremsanforderung 216 wird in eine Kalibrierungstabelle 222 eingegeben, die einen ersten numerischen Multiplikator 223 wählt, der in einem Bereich zwischen 0 und 1 (oder 0% und 100%) liegt, in direkter Relation zu dem Betrag der Bedienerbremsanforderung 216 (0% – keine Bremsdrehmomentanforderung und 100% – maximale Bremsdrehmomentanforderung). Der erste numerische Multiplikator 223 wird angewandt, um den Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 durch numerische Multiplikation einzustellen (224) und somit einen infolge eines Bremsens modifizierten Kriechdrehmomentbefehl 225 zu ermitteln. Dieser Vorgang verringert den Betrag an Achsdrehmoment, der in Ansprechen auf den Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 in Ansprechen auf eine Zunahme der Bedienerbremsanforderung 216 erzeugt wird.
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Die vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit 212 wird in Kalibrierungstabelle 226 eingegeben, die einen zweiten numerischen Multiplikator 227 auf der Basis des Betrages und der Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der vom Bediener gewählten Bewegungsrichtung wählt. Beispielsweise wird der zweite numerische Multiplikator 227 gleich 1 gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. Der zweite numerische Multiplikator 227 wird gemäß einer inversen Beziehung mit dem minimalen Multiplikator von Kalibrierung 222 gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als Null ist und die Getriebebereichswahl 215 angibt, dass die vom Bediener gewählte Bewegungsrichtung Drive (D) ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als Null ist und die Getriebebereichswahl 215 angibt, dass die vom Bediener gewählte Bewegungsrichtung Reverse (R) ist. Wenn beispielsweise der minimale Multiplikator von Kalibrierung 222 0,04 ist, beträgt der Maximalwert bei einer negativen Fahrzeuggeschwindigkeit 1/0,04 oder 25. Der zweite numerische Multiplikator 227 wird gemäß einer Durchgangsbeziehung gesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als Null ist und die Getriebebereichswahl 215 angibt, dass die vom Bediener gewählte Bewegungsrichtung Drive (D) ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als Null ist und die Getriebebereichswahl 215 angibt, dass die vom Bediener gewählte Bewegungsrichtung Reverse (R) ist. Wenn beispielsweise die vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit 212 positiv ist, liefert die Kalibrierungstabelle 226 einen Multiplikationswert von 1,0 für den zweiten numerischen Multiplikator 227. Der infolge eines Bremsens modifizierte Kriechdrehmomentbefehl 225 wird mit dem zweiten numerischen Multiplikator 227 multipliziert (228), um den zweiten Kriechdrehmomentbefehl 229 zu ermitteln.
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Einer von dem Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 und dem zweiten Kriechdrehmomentbefehl 229 wird als der infolge eines Bremsens modifizierte Kriechdrehmomentbefehl 232 unter Verwendung des logischen Operators 230 gewählt. Dies bedeutet, dass der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 als der infolge eines Bremsens modifizierte Kriechdrehmomentbefehl 232 gewählt wird, wenn der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 geringer als der Drehmomentschwellenwert 218 ist, und der zweite Kriechdrehmomentbefehl 229 als der infolge eines Bremsens modifizierte Kriechdrehmomentbefehl 232 gewählt wird, wenn der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 größer als der Drehmomentschwellenwert 218 ist. Der infolge eines Bremsens modifizierte Kriechdrehmomentbefehl 232 wird mit dem Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 verglichen, und das Minimum der zwei Werte wird als ein bevorzugter Achskriechdrehmomentbefehl 240 gewählt, der angewandt wird, um den Betrieb des Hybridantriebsstrangsystems zu steuern und somit Achsdrehmoment zu erzeugen. Der Betrieb des Hybridantriebsstrangsystems kann einen Betrieb umfassen, in welchem die Kraftmaschine im AUS-Zustand ist und die erste und zweite Drehmomentmaschine gesteuert werden, um den bevorzugten Achskriechdrehmomentbefehl 240 zu erreichen.
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Somit ist unter Bedingungen niedriger Geschwindigkeit, wenn der Bediener keine Eingabe in das Gaspedal tätigt und das Fahrzeug auf einer relativ ebenen Fläche betrieben wird, der bevorzugte Achskriechdrehmomentbefehl 240 gleich oder kleiner als der Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 und nimmt mit einer Zunahme der Bedienerbremsanforderung 216 so lange ab, wie sich das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung bewegt und die vom Bediener gewählte Bewegungsrichtung Drive (D) ist. Unter Bedingungen niedriger Geschwindigkeit, wenn der Bediener keine Eingabe in das Gaspedal tätigt und das Fahrzeug gestoppt ist oder gegenüber der vom Bediener gewählten Bewegungsrichtung Drive (D) rückwärts rollt, kann der bevorzugte Achskriechdrehmomentbefehl 240 bis zu einem Betrag zunehmen, der gleich dem Anfangs-Kriechdrehmomentbefehl 214 ist, um zu verhindern, dass das Fahrzeug in Ansprechen auf eine Bedienerbremsanforderung rückwärts rollt.
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Die Achskriechdrehmoment-Ermittlungsroutine 206 ermöglicht eine Kalibrierungsflexibilität, um den erforderlichen Betrag an Bedienereingabe in das Bremspedal zu minimieren und das aufgebrachte mechanische Bremsdrehmoment zu minimieren und somit Achskriechdrehmoment entgegenzuwirken, wenn das Fahrzeug auf einer ebenen Straßenfläche während einer Annäherung an ein Verkehrszeichen betrieben wird, wodurch der Aufwand elektrischer Energie durch die mechanischen Fahrzeugbremsen während eines Fahrzeugkriechens minimiert wird. Die Achskriechdrehmoment-Ermittlungsroutine 206 verhindert, dass ein Fahrzeug rückwärts beschleunigt, wenn ein Bremspedal niedergedrückt ist, indem die vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit als Teil der Drehmomentaufhebungslogik angewandt wird.
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3 zeigt grafisch den Betrieb des beispielhaften Hybridantriebsstrangsystems, dass ohne Nutzung der Achskriechdrehmoment-Steuerungsroutine arbeitet, wenn das Fahrzeug gestoppt hat oder sich langsam in einer Richtung bergauf, wie etwa an einer Ampel, bewegt. Die aufgetragenen Parameter umfassen Bedienerbremsanforderung (%) 316, Bedienerbeschleunigungsanforderung 317 (%), vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) 314, die sowohl die Richtung als auch den Betrag der Geschwindigkeit angibt, und Achsdrehmoment 310 (N-m), die alle auf der vertikalen Achse in Relation zu der Zeit 320 auf der horizontalen Achse gezeigt sind. Zu Zeitpunkt 321 fällt die Bedienerbeschleunigungsanforderung 317 auf Null, was angibt, dass der Bediener seinen Full von den Gaspedal genommen hat. Das Achsdrehmoment 310 nimmt ab, um ein befohlenes Kriechdrehmoment zu erreichen, und die Fahrzeuggeschwindigkeit 314 nimmt in Ansprechen darauf ab. Zu Zeitpunkt 322 wird die Bedienerbremsanforderung 316 mit einem Betrag in der Nähe von 10% angewendet, wodurch das Achsdrehmoment 310 bei dem befohlenen Kriechdrehmoment aufgehoben wird, wie es durch die Abnahme des Achsdrehmoments 310 angegeben ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 314 nimmt weiterhin ab und wird negativ, d. h. das Fahrzeug kehrt seine Bewegungsrichtung um und beschleunigt in der Rückwärtsrichtung. Dies kann ein Rückwärtsrollen des Fahrzeugs sein, wie es etwa auftreten kann, wenn das Fahrzeug an einer Ampel gestoppt hat und in eine Richtung bergauf weist. Zu Zeitpunkt 323 wird die Bedienerbremsanforderung 316 erhöht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit 314 (die negativ ist) nimmt in Richtung Null zu, z. B. um das Rückwärtsrollen des Fahrzeugs zu stoppen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 314 erreicht zu Zeitpunkt 324 Null.
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4 zeigt grafisch den Betrieb des beispielhaften Hybridantriebsstrangsystems, das mit der Achsdrehmoment-Steuerungsroutine arbeitet, in einem Fahrzeug, das an einer Ampel gestoppt hat und in eine Richtung bergauf weist. Die aufgetragenen Parameter umfassen Bedienerbremsanforderung (%) 416, Bedienerbeschleunigungsanforderung 417 (%), vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) 414, die sowohl die Richtung als auch den Betrag der Geschwindigkeit angibt, und Achsdrehmoment 410 (N-m), die alle auf der vertikalen Achse in Relation zu der Zeit 420 auf der horizontalen Achse gezeigt sind. Vor Zeitpunkt 421 fällt die Bedienerbeschleunigungsanforderung 417 auf Null ab und bleibt bei Null, was angibt, dass der Bediener seinen Full vom Gaspedal genommen hat, wodurch eine Anforderung für Kriechdrehmoment eingeleitet wird. Die Bedienerbremsanforderung 416 liegt bei oder beträgt etwa 10%, und das Achsdrehmoment 410 liegt bei einem befohlenen Kriechdrehmoment, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit 414 bei einer Geschwindigkeit von Null liegt. Die Bedienerbremsanforderung 416 wird zu Zeitpunkt 421 gelöst und nimmt zu Zeitpunkt 422 auf 0% ab, an welchem Punkt die Fahrzeuggeschwindigkeit 414 negativ wird. Das Achsdrehmoment 410 nimmt in Ansprechen auf die negative Fahrzeuggeschwindigkeit zu. Zu Zeitpunkt 423 nimmt die Bedienerbremsanforderung 416 zu, bewirkt aber keine Aufhebung des Achsdrehmoments 410, da diese gemeinsam arbeiten, um ein Rückwärtsrollen des Fahrzeugs zu stoppen. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit 414 einer Geschwindigkeit von Null nähert, geht das Achsdrehmoment 410 zu einem Betrag hin zurück, der anfänglich auftrat. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 414 erreicht zu Zeitpunkt 424 Null.
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Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Abwandlungen daran beschrieben. Weitere Abwandlungen und Abänderungen können beim Lesen und Verstehen der Beschreibung deutlich werden. Es ist deshalb beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die besondere Ausführungsform(en), die als die beste Art und Weise zur Ausführung dieser Offenbarung in Betracht gezogen wird/werden, begrenzt ist, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfassen wird, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
