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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft ein mit einem elektrifizierten Fahrzeug in Zusammenhang stehendes Fahrzeugsystem und Verfahren. Das Fahrzeugsystem ist dazu konfiguriert, eine Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs basierend auf einer Annäherungsrate des Fahrzeugs bezogen auf ein näherkommends Objekt zu modifizieren.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Notwendigkeit zur Verringerung von Treibstoffverbrauch und Emissionen von Automobilen und anderen Fahrzeugen ist weithin bekannt. Daher werden Fahrzeuge entwickelt, die die Abhängigkeit von Verbrennungskraftmaschinen verringern oder vollständig eliminieren. Elektrifizierte Fahrzeuge sind ein Fahrzeugtyp, der gegenwärtig zu diesem Zweck entwickelt wird. Im Allgemeinen unterscheiden sich elektrifizierte Fahrzeuge von konventionellen Kraftfahrzeugen dadurch, dass sie wahlweise von einer oder mehreren batteriebetriebenen elektrischen Maschinen angetrieben werden. Konventionelle Kraftfahrzeuge sind jedoch ausschließlich auf die Verbrennungskraftmaschine angewiesen, um das Fahrzeug anzutreiben.
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Bekanntermaßen kann eine elektrische Maschine verwendet werden, um ein elektrifiziertes Fahrzeug zu verzögern. Dies wird gemeinhin als Nutzbremsung bezeichnet. Nutzbremsung kann unter Brems- oder Fahrpedalfreigabebedingungen erzielt werden, indem die elektrische Maschine als Generator konfiguriert wird. Der Vorgang der Energieerzeugung mittels der elektrischen Maschine bewirkt ein negatives Bremsmoment oder regeneratives Drehmoment an der elektrischen Maschine. Das negative Drehmoment wird an die Antriebsräder übertragen, um das elektrifizierte Fahrzeug abzubremsen.
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Ein Fahrpedal kann kalibriert sein, um entweder mehr Verzögerung/Rückgewinnung oder weniger Verzögerung/Rückgewinnung während Fahrpedalfreigabebedingungen zu liefern. Die ideale Verzögerungsrate kann sich jedoch abhängig von spezifischen Fahrereignissen verändern. Beispielsweise kann das Fahrzeug, bei einem Tip-out des Kunden (wenn ein Kunde den Fuß vom Fahrpedal hebt), wenn ein näherkommendes Objekt vergleichsweise weit entfernt ist, zu schnell abbremsen, so dass ein Tip-in des Fahrers erforderlich wird (d.h. Ausüben von Druck auf das Fahrpedal), um das näherkommende Objekt zu erreichen. Umgekehrt kann bei Tip-out des Bedieners, wenn das Objekt relativ nah ist, das Fahrzeug zu sehr ausrollen, so dass es erforderlich ist, dass der Fahrer die Bremsen anwendet, um das Fahrzeug anzuhalten.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Verfahren gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem Steuern eines elektrifizierten Fahrzeugs durch Einstellen einer Verzögerungsrate basierend auf einer Annäherungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs an ein näherkommends Objekt.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens basiert die Annäherungsrate auf einer Entfernung und einer Annäherungsgeschwindigkeit des elektrifizierten Fahrzeugs zu dem näherkommenden Objekt.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform jedes der beiden vorstehenden Verfahren basiert die Annäherungsgeschwindigkeit auf einer ersten Geschwindigkeit des elektrifizierten Fahrzeugs und einer zweiten Geschwindigkeit des näherkommenden Objekts.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst der Steuerschritt Erkennen des näherkommenden Objekts und Ermitteln der Annäherungsrate an das näherkommende Objekt.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst das Verfahren Berechnen einer gewünschten Verzögerungsrate aus der Annäherungsrate.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst das Verfahren Ermitteln einer negativen Drehmomentanforderung, die notwendig ist, um die gewünschte Verzögerungsrate zu erreichen.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst das Verfahren ein Modifizieren einer Drehmomentanforderung, die mit einer vordefinierten Fahrpedalposition in Zusammenhang steht, um gleich der negativen Drehmomentanforderung zu sein, die notwendig ist, um die gewünschte Verzögerungsrate zu erreichen.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst das Verfahren Anwenden der negativen Drehmomentanforderung auf eine elektrische Maschine, um das elektrifizierte Fahrzeug mit der gewünschten Verzögerungsrate zu verzögern.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst der Steuerschritt Korrelieren einer gewünschten Verzögerungsrate mit einer negativen Drehmomentanforderung und Anwenden der negativen Drehmomentanforderung auf eine elektrische Maschine des elektrifizierten Fahrzeugs, um das elektrifizierte Fahrzeug unter Verwendung von Nutzbremsung zu verzögern.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst der Steuerschritt Einstellen der Verzögerungsrate ohne Betätigung der Bremsen des elektrifizierten Fahrzeugs.
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Ein Verfahren gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem Ermitteln einer gewünschten Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs gegenüber einem näherkommenden Objekt und Modifizieren einer negativen Drehmomentanforderung, die mit einer vordefinierten Fahrpedalposition in Zusammenhang steht, um die gewünschte Verzögerungsrate gegenüber dem näherkommenden Objekt zu erreichen.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens umfasst das Verfahren Anwenden der negativen Drehmomentanforderung auf eine elektrische Maschine des elektrifizierten Fahrzeugs, um das Fahrzeug unter Verwendung von Nutzbremsung zu verzögern.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der beiden vorstehenden Verfahren umfasst das Verfahren Erkennen des näherkommenden Objekts vor dem Ermittlungsschritt.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren umfasst der Modifizierungsschritt Ändern der negativen Drehmomentanforderung in einem Fahrpedalplan auf weniger negativ oder null für eine vordefinierte Fahrpedalposition, wenn das näherkommende Objekt relativ weit entfernt ist, oder Ändern der negativen Drehmomentanforderung des Fahrpedalplans auf mehr negativ für die vordefinierte Fahrpedalposition, wenn das näherkommende Objekt relativ nah ist.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Verfahren liegt die vordefinierte Fahrpedalposition zwischen einer 0 %-Pedalposition und einer Pedalposition, die einer Drehmomentanforderung von null oder Beschleunigung von null entspricht.
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Ein Fahrzeugsystem gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst unter anderem ein Fahrpedal und ein Steuermodul, das mit dem Fahrpedal in Kommunikation steht und dazu konfiguriert ist, eine Verzögerungsrate eines Fahrzeugs zu modifizieren, indem es eine negative Drehmomentanforderung, die mit einer vordefinierten Position des Fahrpedals in Zusammenhang steht, anpasst.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform des vorstehenden Fahrzeugsystems erkennt ein Objekterkennung-Subsystem ein näherkommends Objekt vor dem Fahrzeug.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der beiden vorstehenden Fahrzeugsysteme umfasst das Fahrpedal einen Sensor, der eine Position des Fahrpedals erkennt.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Fahrzeugsysteme umfasst das System eine elektrische Maschine. Das Steuermodul steuert die Anwendung der negativen Drehmomentanforderung auf die elektrische Maschine an, um das Fahrzeug zu verzögern.
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Bei einer weiteren nicht-einschränkenden Ausführungsform eines beliebigen der vorstehenden Fahrzeugsysteme basiert die Verzögerungsrate auf einer Annäherungsrate an ein näherkommends Objekt.
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Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorstehenden Absätze, Ansprüche oder nachfolgenden Beschreibung und Zeichnungen, einschließlich aller ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale können unabhängig voneinander oder in Kombination betrachtet werden. Die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern solche Merkmale nicht miteinander inkompatibel sind.
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Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Offenbarung werden für Fachleute in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung offensichtlich. Die Zeichnungen, die der ausführlichen Beschreibung beigefügt sind, können kurz wie folgt beschrieben werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
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2 stellt ein Fahrzeugsystem dar, das eingesetzt werden kann, um eine Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs einzustellen.
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3 stellt schematisch ein elektrifiziertes Fahrzeug dar, das sich auf ein näherkommendes Objekt zu bewegt.
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4 stellt schematisch eine Fahrzeugsteuerstrategie zum Einstellen einer Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs basierend auf seiner Annäherungsrate an ein näherkommendes Objekt dar.
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5 stellt einen Fahrpedalplan dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Diese Offenbarung betrifft ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren zum Einstellen einer Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs während spezifischer Fahrereignisse. Eine Annäherungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs an ein näherkommends Objekt kann basierend auf einer Entfernung zum und einer Annäherungsgeschwindigkeit an das näherkommende Objekt ermittelt werden. Eine negative Drehmomentanforderung oder regeneratives Drehmoment, das erforderlich ist, um eine gewünschte Verzögerungsrate zu erreichen, kann aus der gewünschten Verzögerungsrate ermittelt werden, die unter Verwendung der Annäherungsrate berechnet werden kann. Während verschiedener Fahrereignisse kann die mit einer vordefinierten Fahrpedalposition in Zusammenhang stehende negative Drehmomentanforderung erhöht oder verringert werden, um eine gleichmäßige, lineare Verzögerung gegenüber dem näherkommenden Objekt ohne die Notwendigkeit, die Bremsen des Fahrzeugs zu betätigen, zu erreichen. Diese und andere Merkmale werden in den nachstehenden Absätzen ausführlicher erläutert.
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1 stellt schematisch einen Antriebsstrang 10 eines elektrifizierten Fahrzeugs 12 dar. Obwohl ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) dargestellt ist, versteht sich, dass die hierin beschriebenen Konzepte nicht auf Hybridelektrofahrzeuge beschränkt sind und auf andere elektrifizierte Fahrzeuge, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV), batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) und Fahrzeuge mit modularem Hybridgetriebe (MHT) ausgeweitet werden können.
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In einer Ausführungsform ist der Antriebsstrang 10 ein Antriebsstrang mit Leistungsverzweigung, der ein erstes Antriebssystem und ein zweites Antriebssystem einsetzt. Das erste Antriebssystem umfasst eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor 14 und einem Generator 18 (d.h. eine erste elektrische Maschine). Das zweite Antriebssystem umfasst wenigstens einen Elektromotor 22 (d.h. eine zweite elektrische Maschine), den Generator 18 und eine Batteriebaugruppe (24). Bei diesem Beispiel wird das zweite Antriebssystem als ein elektrisches Antriebssystem des Antriebsstrangs 10 betrachtet. Das erste und zweite Antriebssystem generieren Drehmoment, um einen oder mehrere Sätze von Fahrzeug-Antriebsrädern 28 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 anzutreiben. Obwohl eine Leistungsverzweigungskonfiguration gezeigt wird, erstreckt sich diese Offenbarung auf alle Hybrid- oder Elektrofahrzeuge einschließlich Voll-Hybride, Parallel-Hybride, Serien-Hybride, Mild-Hybride und Mikro-Hybride.
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Der Verbrennungsmotor 14, der eine Verbrennungskraftmaschine umfassen kann, und der Generator 18 können mittels einer Kraftübertragungseinheit 30, beispielsweise einem Planetenradsatz, verbunden sein. Selbstverständlich können andere Arten von Kraftübertragungseinheiten einschließlich anderen Getriebesätzen und Getrieben verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 14 mit dem Generator 18 zu verbinden. Bei einer nicht-einschränkenden Ausführungsform ist die Kraftübertragungseinheit 30 ein Planetenradsatz, der ein Hohlrad 32, ein Sonnenrad 34 und eine Trägerbaugruppe 36 umfasst.
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Der Generator 18 kann vom Verbrennungsmotor 14 über die Kraftübertragungseinheit 30 angetrieben werden, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Der Generator 18 kann alternativ als Elektromotor fungieren, um elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln und somit ein Drehmoment an eine mit der Kraftübertragungseinheit 30 verbundene Welle 38 abzugeben. Da der Generator 18 wirksam mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden ist, kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 14 vom Generator 18 gesteuert werden.
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Das Hohlrad 32 der Kraftübertragungseinheit 30 kann mit einer Welle 40, die mit Fahrzeug-Antriebsrädern 28 über eine zweite Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist, verbunden sein. Die zweite Kraftübertragungseinheit 44 kann einen Zahnradsatz mit einer Mehrzahl an Zahnrädern 46 umfassen. Andere Kraftübertragungseinheiten können ebenfalls geeignet sein. Die Zahnräder 46 übertragen Drehmoment vom Verbrennungsmotor 14 an ein Differential 48, um letztendlich Zugkraft für die Fahrzeug-Antriebsräder 28 bereitzustellen. Das Differential 48 kann eine Mehrzahl an Zahnrädern umfassen, die die Übertragung von Drehmoment an die Fahrzeug-Antriebsräder 28 ermöglichen. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Kraftübertragungseinheit 44 über das Differential 48 mechanisch mit einer Achse 50 gekoppelt, um Drehmoment an die Fahrzeug-Antriebsräder 28 zu verteilen.
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Auch der Elektromotor 22 kann dazu eingesetzt werden, die Fahrzeug-Antriebsräder 28 anzutreiben, indem er Drehmoment an eine Welle 52 abgibt, die ebenfalls mit der zweiten Kraftübertragungseinheit 44 verbunden ist. Bei einer Ausführungsform arbeiten der Elektromotor 22 und der Generator 18 als Teil eines Nutzbremsungssystems zusammen, bei dem sowohl der Elektromotor 22 als auch der Generator 18 als Elektromotoren zum Abgeben von Drehmoment eingesetzt werden können. Beispielsweise können der Elektromotor 22 und der Generator 18 jeweils elektrische Leistung an die Batteriebaugruppe 24 abgeben.
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Die Batteriebaugruppe 24 ist ein beispielhafter Typ einer Batteriebaugruppe für elektrifizierte Fahrzeuge. Die Batteriebaugruppe 24 kann einen Hochspannungsbatteriesatz umfassen, der eine Mehrzahl an Batterieanordnungen umfasst, die fähig sind, elektrische Leistung abzugeben, um den Elektromotor 22 und den Generator 18 zu betreiben. Andere Typen von Energiespeicherungsvorrichtungen und/oder Abgabevorrichtungen können ebenfalls verwendet werden, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 elektrisch anzutreiben.
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Bei einer nicht-einschränkenden Ausführungsform verfügt das elektrifizierte Fahrzeug 12 über zwei grundsätzliche Betriebsmodi. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann im Elektrofahrzeug(EV)-Modus betrieben werden, bei dem der Elektromotor 22 für den Fahrzeugvortrieb (im Allgemeinen ohne Unterstützung durch den Verbrennungsmotor 14) verwendet wird, um somit den Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 bei gewissen Fahrmustern/-zyklen bis zur maximal zulässigen Entladerate zu erschöpfen. Der EV-Modus ist ein Beispiel für einen ladungserschöpfenden Betriebsmodus des elektrifizierten Fahrzeugs 12. Während des EV-Modus kann sich der Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 unter gewissen Umständen, beispielsweise aufgrund einer Nutzungsbremsungsperiode, erhöhen. In einem standardmäßigen EV-Modus ist der Verbrennungsmotor 14 im Allgemeinen ausgeschaltet, könnte aber bei Bedarf basierend auf einem Fahrzeugsystemzustand oder nach Freigabe durch den Bediener in Betrieb genommen werden.
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Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann zusätzlich in einem Hybrid(HEV)-Modus betrieben werden, in dem sowohl der Verbrennungsmotor 14 als auch der Elektromotor 22 für den Fahrzeugvortrieb verwendet werden. Der HEV-Modus ist ein Beispiel für einen ladungserhaltenden Betriebsmodus des elektrifizierten Fahrzeugs 12. Während des HEV-Modus kann das elektrifizierte Fahrzeug 12 die Verwendung des Elektromotors 22 für den Vortrieb verringern, um den Ladezustand der Batteriebaugruppe 24 auf einem konstanten oder näherungsweise konstanten Niveau zu halten, indem die Verwendung des Verbrennungsmotors 14 für den Vortrieb erhöht wird. Das elektrifizierte Fahrzeug 12 kann zusätzlich zu den Modi EV und HEV in anderen Betriebsmodi innerhalb des Rahmens dieser Offenbarung betrieben werden.
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2 stellt ein Fahrzeugsystem 56 dar, das in einem Fahrzeug wie dem elektrifizierten Fahrzeug 12 aus 1 verbaut sein kann. Das Fahrzeugsystem 56 ist dazu ausgelegt, eine Verzögerungsrate eines elektrifizierten Fahrzeugs während verschiedener Fahrbedingungen wie Fahrpedalfreigabebedingungen, wie untenstehend weitergehend erläutert, einzustellen. Bei einer nicht-einschränkenden Ausführungsform umfasst das beispielhafte Fahrzeugsystem 56 ein Fahrpedal 54, ein Objekterkennung-Subsystem 58, eine elektrische Maschine 59 und ein Steuermodul 60.
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Das Fahrpedal 54 kann innerhalb eines Fahrgastraums 62 (schematisch dargestellt) fahrzeugseitig eines elektrifizierten Fahrzeugs platziert sein. Das Fahrpedal 54 kann von einem Fahrer betätigt werden, um ein Drehmoment, Leistung oder einen Antriebsbefehl für Vortrieb oder Verzögerung des Fahrzeugs anzufordern. Das Fahrpedal 54 kann in einer Mehrzahl an Fahrpedalpositionen zwischen vollständig freigegeben (als Position T1 gezeigt, auch als Fahrpedalfreigabe bezeichnet) und durchgetreten (als Position T2 gezeigt) positioniert sein. Beispielsweise ist das Fahrpedal 54 bei einer 0 %-Pedalposition vollständig freigegeben (d.h. der Fuß des Fahrers wurde vom Fahrpedal 54 entfernt), und bei einer 100 %-Pedalposition ist das Fahrpedal 54 vollständig durchgetreten (d.h. der Fuß des Fahrers hat das Fahrpedal 54 auf ein Bodenbrett 64 des Fahrgastraums 62 hinabgedrückt).
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Das Fahrpedal 54 kann ein elektronisches Gerät sein, das einen Sensor 66 umfasst, um die Fahrpedalposition während des Fahrbetriebs anzuzeigen. Im Allgemeinen kann der Sensor 66 ein Pedalpositionssignal S1 generieren, das an das Steuermodul 60 kommuniziert wird, wenn das Fahrpedal 54 hinabgedrückt und/oder freigegeben wird.
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Das Objekterkennung-Subsystem 58 kann zum Erkennen eines näherkommenden Objekts 76 ausgestattet sein (siehe 3). Bei einer nicht-einschränkenden Ausführungsform verwendet das Objekterkennung-Subsystem 58 GPS-Technologie, um das näherkommende Objekt 76 zu erkennen. Das Objekterkennung-Subsystem 58 kann alternativ oder zusätzlich Radar, Laser-Radar, Kameras und/oder Kommunikationstechnologien zwischen Fahrzeugen verwenden, um das näherkommende Objekt 76 zu erkennen. Anders ausgedrückt kann das Objekterkennung-Subsystem 58 jede bekannte Technologie oder Kombination aus Technologien verwenden, um die Existenz des näherkommenden Objekts 76 zu erkennen.
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Bezugnehmend auf die 2 und 3 kann das Objekterkennung-Subsystem 58 eine Annäherungsrate an das näherkommende Objekt 76 ermitteln, sobald das näherkommende Objekt 76 erkannt wurde. Das näherkommende Objekt 76 kann ein anderes Fahrzeug, ein Stoppschild, ein Stopplicht oder ein beliebiges sonstiges Objekt vor dem elektrifizierten Fahrzeug 12 umfassen. Bei einer Ausführungsform basiert die Annäherungsrate auf wenigstens einer Entfernung D des elektrifizierten Fahrzeugs 12 von dem näherkommenden Objekt 76 und einer Annäherungsgeschwindigkeit des elektrifizierten Fahrzeugs 12 an das näherkommende Objekt 76. Die Annäherungsgeschwindigkeit kann auf einer Geschwindigkeit V1 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 und einer Geschwindigkeit V2, falls vorhanden, des näherkommenden Objekts 76 basieren. Ein Annäherungsratensignal S2, das auf die Annäherungsrate hindeutet, kann vom Objekterkennung-Subsystem 58 an das Steuermodul 60 kommuniziert werden.
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Die elektrische Maschine 59 kann als ein Elektromotor, ein Generator oder ein kombinierter Elektromotor/Generator konfiguriert sein. Basierend auf wenigstens einer Eingabe vom Fahrpedal 54 über das Pedalpositionssignal S1 kann das Steuermodul 60 ein Drehmoment (entweder positives Drehmoment oder negatives Drehmoment) von der elektrischen Maschine 59 ansteuern. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 59 Drehmoment-Ansteuersignale S3 vom Steuermodul 60 empfangen, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 vorzutreiben oder das elektrifizierte Fahrzeug 12 während Nutzungsbremsungsperioden zu verzögern.
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Obwohl das Steuermodul 60 des Fahrzeugsystems 56 in der dargestellten Ausführungsform schematisch als einzelnes Modul dargestellt ist, kann es Bestandteil eines größeren Steuersystems sein und kann von verschiedenen anderen Steuereinrichtungen innerhalb eines elektrifizierten Fahrzeugs wie einer Fahrzeugsystem-Steuereinrichtung (VSC), die eine Antriebsstrang-Steuereinheit, eine Getriebe-Steuereinheit, eine Motor-Steuereinheit, ein elektronisches Batteriesteuergerät (BECH) etc. umfasst, gesteuert werden. Es versteht sich daher, dass das Steuermodul 60 und eine oder mehrere Steuereinrichtungen gemeinsam als „ein Steuermodul“ bezeichnet werden können, das beispielsweise mittels einer Mehrzahl an integrierten Algorithmen verschiedene Stellelemente als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um mit dem elektrifizierten Fahrzeug 12 und in diesem Fall mit dem Fahrzeugsystem 56 in Zusammenhang stehende Funktionen zu steuern. Die verschiedenen Steuereinrichtungen, aus denen die Fahrzeugsystem-Steuereinrichtung besteht, können miteinander unter Verwendung eines gemeinsamen Busprotokolls (z.B. CAN) kommunizieren.
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Bei einer Ausführungsform umfasst das Steuermodul 60 ausführbare Anweisungen für das Zusammenwirken mit und Bedienen von verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 56. Das Steuermodul 60 kann Eingänge 68 und Ausgänge 70 zum Zusammenwirken mit den Komponenten des Fahrzeugsystems 56 umfassen. Das Steuermodul 60 kann zusätzlich eine zentrale Verarbeitungseinheit 72 und einen nichtflüchtigen Speicher 74 zum Ausführen der verschiedenen Steuerstrategien und Modi des Fahrzeugsystems 56 umfassen.
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Bei einer Ausführungsform ist das Steuermodul 60 dazu konfiguriert, eine Verzögerungsrate zum Erreichen einer gleichmäßigen, linearen Verzögerung des elektrifizierten Fahrzeugs 12 gegenüber dem näherkommenden Objekt 76 zu erreichen. Eine gewünschte Verzögerungsrate kann während verschiedener Fahrbedingungen basierend auf wenigstens dem Pedalpositionssignal S1 und dem Annäherungsratensignal S2 berechnet werden. Das Steuermodul 60 kann ein Drehmoment-Ansteuersignal S3 an die elektrische Maschine 59 kommunizieren, um eine gewünschte Verzögerungsrate während spezifischer Fahrereignisse zu erreichen.
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Mit anhaltender Bezugnahme auf die 1–3 stellt 4 schematisch eine Fahrzeugsteuerstrategie 100 eines elektrifizierten Fahrzeugs 12, das mit dem oben beschriebenen Fahrzeugsystem 56 ausgestattet ist, dar. Die beispielhafte Fahrzeugsteuerstrategie 100 kann vorgenommen werden, um eine Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 während gewisser Fahrereignisse einzustellen. So kann zum Beispiel die Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 basierend auf einer Annäherungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 an ein näherkommendes Objekt 76 eingestellt werden. Selbstverständlich ist das Fahrzeugsystem 56 fähig, andere Steuerstrategien innerhalb des Rahmens dieser Offenbarung umzusetzen und auszuführen. Bei einer Ausführungsform kann das Steuermodul 60 des Fahrzeugsystems 56 mit einem oder mehreren Algorithmen programmiert werden, die dazu ausgelegt sind, um die Fahrzeugsteuerstrategie 100 oder eine beliebige sonstige Steuerstrategie auszuführen. Mit anderen Worten kann in einer nicht-einschränkenden Ausführungsform die Fahrzeug-Steuerstrategie 100 als ausführbare Anweisungen im nichtflüchtigen Speicher 74 des Steuermoduls 60 gespeichert werden.
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Wie in 4 gezeigt beginnt die Fahrzeug-Steuerstrategie 100 an Block 102. An Block 104 wird ein näherkommends Objekt 76, beispielsweise ein anderes Fahrzeug, ein Stoppschild oder ein Stopplicht vor dem elektrifizierten Fahrzeug 12 vom Objekterkennung-Subsystem 58 des Fahrzeugsystems 56 erkannt. Die Erkennung des näherkommenden Objekts 76 deutet darauf hin, dass das elektrifizierte Fahrzeug 12 sich verzögern muss. Das Annäherungsratensignal S2 kann an das Steuermodul 60 kommuniziert werden, wenn ein näherkommends Objekt 76 erkannt wird (siehe 2).
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Wurde ein näherkommends Objekt 76 entdeckt, ermittelt die Fahrzeug-Steuerstrategie 100 eine Annäherungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 an das näherkommende Objekt 76 an Block 106. Das Steuermodul 60 des Fahrzeugsystems 56 kann die Annäherungsrate basierend auf einer Entfernung D zu dem näherkommenden Objekt 76 und einer Annäherungsgeschwindigkeit an das näherkommende Objekt 76 ermitteln (siehe 3). Die Annäherungsgeschwindigkeit kann auf sowohl einer Geschwindigkeit V1 des elektrifizierten Fahrzeugs 12 als auch einer Geschwindigkeit V2, falls vorhanden, des näherkommenden Objekts 76 basieren.
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Eine gewünschte Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 kann an Block 108 berechnet werden. Bei einer Ausführungsform basiert die gewünschte Verzögerungsrate auf wenigstens der Annäherungsrate, die an Block 106 erhalten wurde. Wird beispielsweise die Annäherungsrate als 2 MPH/Sekunde berechnet, beträgt die gewünschte Verzögerungsrate näherungsweise 2 MPH/Sekunde.
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Sobald die gewünschte Verzögerungsrate bekannt ist, kann eine für das Erreichen der gewünschten Verzögerungsrate notwendige negative Drehmomentanforderung an Block 110 ermittelt werden. Die negative Drehmomentanforderung, die notwendig ist, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 zu verzögern, kann zur gewünschten Verzögerungsrate in Beziehung gesetzt werden. Beispielsweise kann bei einer nicht-einschränkenden Ausführungsform die negative Drehmomentanforderung aus einer Nachschlagetabelle, die im Steuermodul 60 gespeichert ist und die Verzögerungsraten und für das Erreichen solcher Verzögerungsraten notwendige negative Drehmomentanforderungsraten auflistet, erhalten werden.
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Dann kann an Block 112 die Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 eingestellt werden, um eine gleichmäßige, lineare Verzögerung gegenüber dem näherkommenden Objekt 76 zu erreichen. Bei einer Ausführungsform wird die Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 eingestellt, indem die negative Drehmomentanforderung, die mit einer vordefinierten Fahrpedalposition in Zusammenhang steht, modifiziert wird. Bei einer Ausführungsform wird die vordefinierte Fahrpedalposition auf eine 5 %-Pedalposition festgelegt. Bei einer anderen Ausführungsform wird die vordefinierte Fahrpedalposition auf eine 0 %-Pedalposition festgelegt. Bei wieder einer anderen Ausführungsform wird die vordefinierte Fahrpedalposition zwischen einer 0 %-Pedalposition und einer 5 %-Pedalposition festgelegt. Bei noch einer weiteren Ausführungsform wird die vordefinierte Fahrpedalposition zwischen einer 0 %-Pedalposition und einer Pedalposition, die einer Drehmomentanforderung von null (d. h. dem Punkt, an dem der Fahrpedalplan 78 in 5 von Negativ nach Positiv übergeht) oder einer Beschleunigung von null entspricht, festgelegt. Das mit der vordefinierten Pedalposition in Zusammenhang stehende negative Drehmoment kann modifiziert werden, um gleich der an Block 110 erhaltenen negativen Drehmomentanforderung zu sein, um die gewünschte Verzögerungsrate gegenüber dem erkannten näherkommenden Objekt 76 zu erreichen.
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Die Anpassung der Verzögerungsrate, die an Block 112 von 4 vorgenommen wird, kann bezugnehmend auf einen Fahrpedalplan 78 in 5 dargestellt und beschrieben werden. Der Fahrpedalplan 78 bildet Drehmomentanforderung (als N – m oder lb – ft) kontra Fahrpedalposition (in %) ab. Bei einer Ausführungsform wird die Verzögerungsrate durch Erhöhen oder Verringern einer negativen Drehmomentanforderung 80 des Fahrpedalplans 78 bei einer vordefinierten Fahrpedalposition 82 eingestellt. Die negative Drehmomentanforderung 80 kann bis zur Position 84 erhöht werden, wenn eine geringere Verzögerung notwendig ist, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 zum Zeitpunkt, wenn es das näherkommende Objekt 76 erreicht, anzuhalten, oder kann auf Position 86 abgesenkt werden, wenn eine höhere Verzögerung notwendig ist, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 zum Zeitpunkt, wenn es das näherkommende Objekt 76 erreicht, anzuhalten.
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Als nicht-einschränkendes Beispiel wird, wenn das näherkommende Objekt 76 relativ „weit entfernt“ ist und an Block 108 ermittelt wird, dass eine Verzögerungsrate von 0,2 MPH/Sekunde notwendig ist, um eine lineare Verzögerung zu erreichen, die mit der vordefinierten Fahrpedalposition 82 in Zusammenhang stehende negative Drehmomentanforderung 80 eingestellt, so dass die vordefinierte Fahrpedalposition 82 die gewünschte Verzögerungsrate von 0,2 MPH/Sekunde erreicht. Alternativ wird, wenn das näherkommende Objekt 76 relativ „nah“ ist und an Block 108 ermittelt wird, dass eine Verzögerungsrate von 2 MPH/Sekunde notwendig ist, um eine lineare Verzögerung zu erreichen, die negative Drehmomentanforderung 80 eingestellt, so dass die vordefinierte Fahrpedalposition 82 die gewünschte Verzögerungsrate von 2 MPH/Sekunde erreicht.
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Schlussendlich kann, wiederum bezugnehmend auf 4, das Steuermodul 60 die notwendige negative Drehmomentanforderung (über Drehmoment-Ansteuersignal S3) an die elektrische Maschine 59 bei Block 114 ansteuern, um die gewünschte Verzögerungsrate des elektrifizierten Fahrzeugs 12 für ein beliebiges Fahrereignis zu erreichen. Mit anderen Worten kann die negative Drehmomentanforderung auf die elektrische Maschine 59 angewendet werden. Das negative Drehmoment wird an die Fahrzeug-Antriebsräder 28 übertragen, um das elektrifizierte Fahrzeug 12 unter Verwendung von Nutzbremsung abzubremsen. Die Fahrzeug-Steuerstrategie 100 kann vorgenommen werden, um die Verzögerung des Fahrzeugs basierend auf einer Positionierung des Fahrpedals 54 und ohne die Notwendigkeit, die Bremsen des elektrifizierten Fahrzeugs 12 zu betätigen, zu steuern.
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Obwohl die verschiedenen nicht-einschränkenden Ausführungsformen als spezifische Komponenten oder Schritte aufweisend dargestellt werden, sind die Ausführungsformen dieser Offenbarung nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt. Es ist möglich, einige der Komponenten oder Merkmale aus beliebigen der nicht-einschränkenden Ausführungsformen in Kombination mit Merkmalen oder Komponenten aus beliebigen der anderen nicht-einschränkenden Ausführungsformen zu verwenden.
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Es versteht sich, dass identische Bezugszahlen entsprechende oder ähnliche Elemente in den verschiedenen Zeichnungen kennzeichnen. Es versteht sich, dass obwohl eine spezielle Komponentenanordnung offenbart und in diesen beispielhaften Ausführungsformen dargestellt wird, andere Anordnungen ebenfalls von den Lehren dieser Offenbarung profitieren könnten.
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Die vorstehende Beschreibung muss als veranschaulichend und in keiner Weise einschränkend interpretiert werden. Fachleute werden verstehen, dass gewisse Modifikationen innerhalb des Rahmens dieser Offenbarung möglich sind. Aus diesen Gründen sollten die nachstehenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Schutzumfang und Inhalt der vorliegenden Offenbarung zu bestimmen.
