DE102016105042A1 - Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs umfasst, dass eine erste Schaltvorrichtung und/oder eine zweite Schaltvorrichtung und/oder eine dritte Schaltvorrichtung geöffnet und/oder geschlossen werden und dass mindestens einer von einem Paar von Aktoren für einen Startermechanismus oder für eine Kupplung eines Motors/Generators eingerückt und/oder ausgerückt werden. Es werden viele verschiedene Steuerungsmodi für den Antriebsstrang bereitgestellt, indem der Betrieb eines Motors/Generators zwischen einem Motorbetrieb und einem Generatorbetrieb verändert wird und indem die elektrischen Verbindungen zwischen einer ersten Energiespeichervorrichtung, einer zweiten Energiespeichervorrichtung, einem elektrischen Zubehörsystem, dem Startermechanismus und dem Motor/Generator verändert werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Ein Fahrzeug kann eine Brennkraftmaschine enthalten, die mit einem Getriebe und mit einem Endantrieb gekoppelt ist, um Räder zu drehen, die das Fahrzeug bewegen. Zum Starten der Kraftmaschine eines nicht hybriden Fahrzeugs kann ein Startermotor erregt werden, was verursacht, dass sich eine Kurbelwelle der Kraftmaschine dreht und die Kraftmaschine startet.
  • Ein Hybridelektrofahrzeug verwendet sowohl einen Elektromotor/Generator als auch eine Brennkraftmaschine, um einen verringerten Kraftstoffverbrauch und verringerte Emissionen zu ermöglichen. Ein Typ von Hybridelektrofahrzeug verwendet einen riemengetriebenen Generator-Starter (BAS, BAS von belted-alternator-starter). Der BAS verwendet einen Motor/Generator, der mit einer Kurbelwelle der Kraftmaschine für gewöhnlich durch ein Riemen- und Riemenscheibensystem gekoppelt ist. Der Motor/Generator kann die Kraftmaschine neu starten, wenn eine Bremse bei einem Haltelicht losgelassen wird, und der Motor/Generator kann durch die Kraftmaschine bei einem regenerativen Bremsen bzw. Nutzbremsen gedreht werden. Diese Art von Hybridfahrzeug verwendet einen Startermotor unabhängig vom Motor/Generator, um die Kraftmaschine zu starten, wenn die Kraftmaschine eine längere Zeitspanne lang ausgeschaltet gewesen ist. Der Startermotor und der Motor/Generator werden separat betrieben, d. h. sie sind nicht miteinander koppelbar.
  • Der BAS kann in elektrischer Kommunikation mit zumindest einer ersten Energiespeichervorrichtung stehen. Das Fahrzeug kann ein elektrisches System aufweisen, das verschiedene Fahrzeugzubehörvorrichtungen betreibt, etwa Scheinwerfer, HVAC-Vorrichtungen, Hilfsmotoren und Komponenten eines Unterhaltungssystems. Sämtlicher Strom, der den BAS verlässt, wird der ersten Energiespeichervorrichtung zugeführt, bevor der Strom das elektrische System erreichen kann, und daher wird das elektrische System nicht direkt durch den BAS mit Leistung versorgt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es wird ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der Antriebsstrang enthält eine Brennkraftmaschine, einen Motor/Generator, der mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und mindestens einen Aktor zum Verbinden des Motors/Generators mit der Kraftmaschine aufweist, einen Startermechanismus, der mit einer Kurbelwelle der Kraftmaschine gekoppelt ist und mindestens einen Aktor zum in Eingriff stellen des Startermechanismus mit der Kurbelwelle aufweist, mindestens eine Energiespeichervorrichtung und mindestens einen Schalter zum Verbinden der mindestens einen Energiespeichervorrichtung mit dem Motor/Generator oder mit dem Startermechanismus. Das Verfahren umfasst, dass eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs und ein Betriebsmodus eines Getriebes mit einem Fahrzeugcontroller erfasst werden. Der Betriebsmodus des Getriebes wird erfasst, um festzustellen, ob sich das Getriebe gegenwärtig entweder in einem Rückwärtsfahrmodus oder in einem Vorwärtsfahrmodus befindet, oder ob sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet. Wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, wählt der Fahrzeugcontroller einen gewünschten Steuerungsmodus aus einer Vielzahl verfügbarer Steuerungsmodi auf der Grundlage der gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs. Dann steuert der Fahrzeugcontroller eine Position des mindestens einen Schalters, einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Motors/Generators, um den Antriebsstrang in den gewünschten Steuerungsmodus zu konfigurieren. Wenn sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, werden eine Bewegung des Fahrzeugs und ein Kraftstoffversorgungszustand der Kraftmaschine mit dem Fahrzeugcontroller erfasst, um festzustellen, ob das Fahrzeug gerade einen Autostopp ausführt oder ob das Fahrzeug gerade keinen Autostopp ausführt. Ein Autostopp ist ein Ereignis, bei dem sich das Fahrzeug nicht bewegt und die Kraftmaschine nicht mit Kraftstoff versorgt wird und nicht läuft. Wenn sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsmodus befindet und wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig gerade einen Autostopp ausführt, steuert der Fahrzeugcontroller eine Position des mindestens einen Schalters, einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Motors/Generators, um den Antriebsstrang in einen Autostopp-Steuerungsmodus zu konfigurieren. Wenn sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet und wenn das Fahrzeug gegenwärtig gerade keinen Autostopp ausführt, steuert der Fahrzeugcontroller eine Position des mindestens einen Schalters, einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und einen Eingriff des mindestens einen Aktors des Motors/Generators, um den Antriebsstrang in einen Entladungssteuerungsmodus zu konfigurieren, um den Motor/Generator zu entlasten.
  • Die genaue Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, aber der Umfang der Offenbarung wird nur durch die Ansprüche definiert. Obwohl einige der besten Arten und andere Ausführungsformen zum Ausführen der Ansprüche im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternativen Konstruktionen und Ausführungsformen, um die Offenbarung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, in die Praxis umzusetzen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang in einer ersten Konfiguration enthält, der eine Energiespeichervorrichtung und einen Startermechanismus aufweist, der einen Motor/Generator und eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine selektiv verbindet, um die Kraftmaschine zu starten.
  • 2 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang in einer zweiten Konfiguration enthält, der zwei Energiespeichervorrichtungen und den in 1 Startermechanismus aufweist.
  • 3 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang in einer dritten Konfiguration enthält, der eine Energiespeichervorrichtung und einen Startermotor unabhängig von dem Motor/Generator zum Starten der Kraftmaschine aufweist.
  • 4 ist eine schematische Darstellung des Fahrzeugs, das einen Antriebsstrang in einer vierten Konfiguration enthält, der zwei Energiespeichervorrichtungen und den in 3 gezeigten Startermotor aufweist.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs für ein Fahrzeug darstellt.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Wählen eines gewünschten Steuerungsmodus aus einer Vielzahl verfügbarer Steuerungsmodi für den Antriebsstrang des Fahrzeugs darstellt.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Autostopp-Steuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Entladungssteuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Beschleunigungssteuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Verzögerungssteuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines regenerativen Aufladesteuerungsmodus darstellt.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Autostart-Steuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Dahinrollsteuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Implementieren eines Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus als dem gewünschten Steuerungsmodus darstellt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf die Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile in den mehreren Ansichten bezeichnen, ist ein Fahrzeug allgemein bei 10 gezeigt. In den Figuren ist eine Vielzahl von Ausführungsformen eines Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für das Fahrzeug 10 allgemein gezeigt. Das Fahrzeug 10, das den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D verwenden kann, kann ein Kraftfahrzeug, etwa ein Auto, ein Lieferwagen usw. sein. Es ist festzustellen, dass das Fahrzeug 10 alternativ ein Nicht-Kraftfahrzeug sein kann, etwa ein landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Flugzeug usw.
  • Allgemein kann der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für jede der Ausführungsformen hier, wie in den Figuren gezeigt ist, eine Kraftmaschine 14, ein Getriebe 16 und einen Endantrieb 18 enthalten, die miteinander koppelbar sind, um Räder 20 des Fahrzeugs 10 zu drehen, um das Fahrzeug 10 voranzutreiben. Die Kraftmaschine 14 kann ein Ausgabeelement 22 oder eine Kurbelwelle 22 enthalten, die mit einem Eingabeelement 24 des Getriebes 16 koppelbar ist. Das Getriebe 16 kann eine Zahnradanordnung und eine oder mehrere Kupplungen enthalten, durch welche Drehmoment von dem Ausgabeelement 22 der Kraftmaschine 14 zu dem Eingabeelement 24 des Getriebes 16, dann zu dem Endantrieb 18 und hinaus an die Räder 20 übertragen wird, um das Fahrzeug 10 zu bewegen. Die Räder 20 können Vorderräder oder Hinterräder des Fahrzeugs 10 sein. Die Vorder- und/oder Hinterräder 20 können durch den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D mit Leistung versorgt werden.
  • Der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform (in 1–4 gezeigt) enthält die Kraftmaschine 14 wie vorstehend erörtert. Die Kraftmaschine 14 kann beispielsweise eine Brennkraftmaschine sein. Die Kraftmaschine 14 kann ein Gehäuse 26 und die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 26 angeordnete Kurbelwelle 22 enthalten. Die Kurbelwelle 22 ist um eine Längsachse 28 herum drehbar. In den Figuren ist die Kurbelwelle 22 schematisch ohne irgendwelche speziellen Merkmale nur zur Veranschaulichung gezeigt und es ist festzustellen, dass die Kurbelwelle 22 verschiedene Konfigurationen aufweisen kann, um mit anderen Komponenten der Kraftmaschine 14 zusammen zu arbeiten. Die Kraftmaschine 14 kann außerdem einen Zylinderblock, eine oder mehrere Pleuelstangen, Kolben, Ventile usw. enthalten, die nicht weiter erörtert werden. Es ist festzustellen, dass die Kraftmaschine 14 so konstruiert sein kann, dass sie mit Benzin, Dieselkraftstoff usw. betrieben werden kann.
  • Mit 1–4 fortfahrend kann der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform einen Zahnkranz 30 enthalten. In bestimmten Ausführungsformen ist der Zahnkranz 30 außerhalb des Gehäuses 26 angeordnet. Der Zahnkranz 30 ist an einem ersten distalen Ende 32 der Kurbelwelle 22 angebracht, sodass der Zahnkranz 30 und die Kurbelwelle 22 gemeinsam um die Längsachse 28 herum drehbar sind. Einfach ausgedrückt können der Zahnkranz 30 und die Kurbelwelle 22 als Einheit um die Längsachse 28 herum rotieren.
  • Zudem kann der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform (siehe 1–4) ein drehbares Element 34 enthalten, etwa eine Kurbelwellenriemenscheibe 34, das um die Längsachse 28 herum drehbar ist. In bestimmten Ausführungsformen ist die Kurbelwellenriemenscheibe 34 außerhalb des Gehäuses 26 der Kraftmaschine 14 angeordnet. Die Kurbelwellenriemenscheibe 34 ist mit einem zweiten distalen Ende 36 der Kurbelwelle 22 koppelbar, sodass die Kurbelwellenriemenscheibe 34 und die Kurbelwelle 22 gemeinsam um die Längsachse 28 herum drehbar sein können. Koppelbar kann speziell den Fall umfassen, dass die Kurbelwellenriemenscheibe 34 mit der Kurbelwelle 22 direkt gekoppelt ist, oder den Fall, dass sie mit der Kurbelwelle 22 durch den Betrieb eines weiteren Mechanismus, etwa einer Kupplung, wie nachstehend weiter erörtert wird, indirekt gekoppelt ist. Allgemein sind die ersten und zweiten distalen Enden 32, 36 der Kurbelwelle 22 voneinander entlang der Längsachse 28 beabstandet. Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Lager die Kurbelwelle 22 drehbar lagern können. Außerdem ist festzustellen, dass das drehbare Element 34 anstelle einer Riemenscheibe ein Kettenrad usw. sein kann.
  • Darüber hinaus enthält der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform (siehe 1–4) einen Motor/Generator 38, der mit der Kraftmaschine 14 koppelbar ist. Beispielsweise kann der Motor/Generator 38 mit der Außenseite des Gehäuses 26 der Kraftmaschine 14 gekoppelt sein und/oder durch eine beliebige geeignete Komponente benachbart zu der Kraftmaschine 14 abgestützt sein. Der Motor/Generator 38 kann durch beliebige geeignete Verfahren wie etwa Befestigungselemente, Halteklammern, Klemmen usw. abgestützt sein. Der Motor/Generator 38 kann als Motor oder als Generator betrieben werden. Der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D kann als Hybridantriebsstrang bezeichnet werden, da der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D den Motor/Generator 38 verwendet, der zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und von Emissionen des Fahrzeugs 10 beitragen kann. Beispielsweise kann der Motor/Generator 38 bei bestimmten Ausführungsformen als Motor verwendet werden, um die Kraftmaschine 14 zu starten, oder als Drehmomentunterstützung, die Drehmoment für die Kurbelwelle 22 bereitstellt, um das Vorantreiben des Fahrzeugs 10 zu unterstützen, wenn sich das Fahrzeug 10 gerade bewegt (unter Verwendung einer drehbaren Endlosvorrichtung 58, die nachstehend erörtert wird). Als weiteres Beispiel kann der Motor/Generator 38 als Generator verwendet werden, um Strom, d. h. Elektrizität zu erzeugen oder um eine erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder eine zweite Energiespeichervorrichtung 42 wieder aufzuladen, wie nachstehend weiter erörtert wird. Wenn der Motor/Generator 38 gerade Strom/Elektrizität erzeugt, kann der Strom verschiedene Zubehörvorrichtungen des Fahrzeugs 10 antreiben, was ebenfalls nachstehend weiter erörtert wird. Ein geeigneter Motor/Generator 38 ist ein bürstenloser Elektromotor/Generator. Zudem kann der Motor/Generator 38 ein Wechselstrommotor/Generator (AC-Motor/Generator) oder ein beliebiger anderer geeigneter Motor/Generator sein.
  • Wie in den Figuren gezeigt ist, kann der Motor/Generator 38 eine Welle 44 des Motors/Generators enthalten, die um eine erste Achse 46 herum drehbar sein kann. In bestimmten Betriebsarten kann, wenn sich die Welle 44 des Motors/Generators dreht, Drehmoment an die Kurbelwelle 24 übertragen werden, wie nachstehend weiter erörtert wird. Außerdem bewegt sich die Welle 44 des Motors/Generators nicht entlang der ersten Achse 46. Zudem ist die erste Achse 46 von der Längsachse 28 beabstandet. In bestimmten Ausführungsformen sind die erste Achse 46 und die Längsachse 28 voneinander beabstandet und im Wesentlichen zueinander parallel. Daher sind die Welle 44 des Motors/Generators und die Kurbelwelle 22 zueinander versetzt. Es ist festzustellen, dass die Welle 44 des Motors/Generators in mehr als ein Stück aufgeteilt sein kann, z. B. mehr als ein Stück, um den Betrieb einer oder mehrerer Kupplungen usw. unterzubringen.
  • Mit 1–4 fortfahrend kann der Motor/Generator 38 ein drehbares Element 48, etwa eine Riemenscheibe 48 des Motors/Generators enthalten, welches mit der Welle 44 des Motors/Generators benachbart zu einem ersten Ende 50 des Motors/Generators 38 koppelbar ist. Insbesondere kann die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators außerhalb des ersten Endes 50 des Motors/Generators 38 angeordnet sein. Die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators kann außerdem um die erste Achse 46 herum drehbar sein. Für bestimmte Betriebsarten können die Welle 44 des Motors/Generators und die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators gemeinsam um die erste Achse 46 herum rotieren. In anderen Betriebsarten sind die Welle 44 des Motors/Generators und die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators nicht gemeinsam drehbar, d. h. separat drehbar oder die eine ist drehbar während die andere stationär bleibt (sich nicht dreht). Koppelbar kann umfassen, dass die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators mit der Welle 44 des Motors/Generators direkt gekoppelt ist oder dass sie mit der Welle 44 des Motors/Generators durch den Betrieb eines weiteren Mechanismus indirekt gekoppelt ist, etwa einer Kupplung, wie nachstehend weiter erörtert wird.
  • In bestimmten Ausführungsformen kann sich die Welle 44 des Motors/Generators aus einem zweiten Ende 52 des Motors/Generators 38 heraus erstrecken. Allgemein sind das erste und zweite Ende 50, 52 des Motors/Generators 38 entlang der ersten Achse 46 voneinander beabstandet. Insbesondere kann der Motor/Generator 38 ein Gehäuse mit dem ersten und zweiten Ende 50, 52 enthalten. Daher ist die Welle 44 des Motors/Generators zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses des Motors/Generators 38 angeordnet. Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Lager die Welle 44 des Motors/Generators drehbar lagern können. Außerdem ist festzustellen, dass das drehbare Element 48 anstelle einer Riemenscheibe ein Kettenrad usw. sein kann.
  • Der Motor/Generator 38 jeder dieser Ausführungsformen 12A, 12B, 12C, 12D des Antriebsstrangs, die in 1–4 gezeigt sind, kann einen Stator und einen von dem Stator beabstandeten Rotor enthalten. Der Rotor ist an der Welle 44 des Motors/Generators derart angebracht, dass der Rotor und die Welle 44 des Motors/Generators relativ zu dem Stator gemeinsam um die erste Achse 46 herum drehbar sind. Einfach ausgedrückt sind der Rotor und die Welle 44 des Motors/Generators als Einheit um die erste Achse 46 herum drehbar, während der Stator stationär bleibt. Der Stator steht in elektrischer Kommunikation mit der ersten und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42. Wenn der Motor/Generator 38 beispielsweise als Motor funktioniert, kann in der ersten und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42 gespeicherter Strom dem Stator/Rotor zugeführt werden, um eine Drehung des Rotors zu verursachen und letztendlich die Kraftmaschine 14 bei den Ausführungsformen von 1 und 2 zu starten, und er kann in bestimmten Situationen die Kraftmaschine 14 bei der Ausführungsform von 3 und 4 starten. Als weiteres Beispiel wird bei allen hier enthaltenen Ausführungsformen Drehmoment, wenn der Motor/Generator 38 als Generator funktioniert, von dem Rotor, der um die erste Achse 46 herum rotiert, in elektrischen Strom umgewandelt, welcher in der ersten und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42 zur späteren Verwendung gespeichert werden kann.
  • Der Motor/Generator 38 kann in verschiedenen Modi betrieben werden, um verschiedene Funktionen auszuführen. Beispielsweise kann der Motor/Generator 38 in einem Generatormodus betrieben werden, um Strom zu erzeugen, indem der Rotor des Motors/Generators 38 relativ zu dem Stator des Motors/Generators 38 gedreht wird. Einfach ausgedrückt kann der Motor/Generator 38 als Generator betrieben werden, wenn er sich in dem Generatormodus befindet. Der Generatormodus kann auftreten, wenn das Fahrzeug 10 mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch einen Motor angetrieben wird und das Fahrzeug 10 nicht bremst/verlangsamt wird. Als weiteres Beispiel kann der Motor/Generator 38 in einem Drehmomentunterstützungsmodus betrieben werden, um Drehmoment für die Räder 20 des Fahrzeugs 10 bereitzustellen (unter Verwendung einer drehbaren Endlosvorrichtung 58, die nachstehend erörtert wird). Einfach ausgedrückt kann der Motor/Generator 38 im Drehmomentunterstützungsmodus als Motor betrieben werden. Als noch weiteres Beispiel kann der Motor/Generator 38 in einem regenerativen Bremsmodus betrieben werden, um Strom beim Bremsen, d. h. Verlangsamen des Fahrzeugs 10 zu erzeugen, indem der Rotor des Motors/Generators 38 relativ zu dem Stator des Motors/Generators 38 gedreht wird. Einfach ausgedrückt kann der Motor/Generator 38 im regenerativen Bremsmodus als Generator betrieben werden.
  • Mit Bezug auf 1–4 kann der Motor/Generator 38 jeder dieser Ausführungsformen auch eine elektrische Vorrichtung enthalten, die einen integrierten Gleichrichter/Wechselrichter 54 enthalten kann. Der Stator kann in elektrischer Kommunikation mit dem integrierten Gleichrichter/Wechselrichter 54 stehen und der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 kann selektiv in elektrischer Kommunikation mit der ersten und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42 stehen. Der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 kann einen von der ersten und/oder Energiespeichervorrichtung 40, 42 bereitgestellten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandeln, um den Motor/Generator 38 in der Funktion als Motor mit Leistung zu versorgen. Außerdem kann der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 AC in DC zur Speicherung in der ersten und/oder zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42 umwandeln, wenn der Motor/Generator 38 als Generator funktioniert. Zudem kann der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 AC in DC umwandeln, um Strom an ein elektrisches Zubehörsystem 56 zu liefern. Außerdem kann der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 AC in DC umwandeln, um selektiv Strom an die erste und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 40, 42 zu liefern. Der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 kann allgemein in elektrischer Kommunikation mit dem Stator stehen, um den Motor/Generator 38 als Motor oder als Generator zu betreiben. Der Motor/Generator 38 kann andere elektrische Vorrichtungen enthalten, etwa einen oder mehrere Sensoren (wie z. B. einen Motorpositionssensor, der die Position der Welle 44 des Motors/Generators detektiert), Controller, Ventilatoren zum Kühlen elektrischer Komponenten usw. Darüber hinaus kann der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter eine oder mehrere Bürsten, einen oder mehrere Bürstenhalter, eine elektronische Feldregelungsvorrichtung, wenn eine Wickelfeldmaschine verwendet wird, usw. enthalten.
  • Mit 1–4 fortfahrend kann jede Ausführungsform des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D ferner eine drehbare Endlosvorrichtung 58 enthalten, d. h. eine Vorrichtung ohne Enden, die um die Riemenscheibe 34 der Kurbelwelle und die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators herum angeordnet ist. Insbesondere ist die drehbare Endlosvorrichtung 58 um die Riemenscheibe 34 der Kurbelwelle und um die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators herum angeordnet, um eine Drehbewegung zwischen der Riemenscheibe 34 der Kurbelwelle und der Riemenscheibe 48 des Motors/Generators zu übertragen. Mit anderen Worten ist die drehbare Endlosvorrichtung 58 um die Riemenscheibe 34 der Kurbelwelle und um die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators herum angeordnet, um selektiv Drehmoment zwischen der Kurbelwelle 22 und der Welle 44 des Motors/Generators zu übertragen. Beispielsweise kann in bestimmten Betriebsarten eine Drehung der Riemenscheibe 48 des Motors/Generators durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 entsprechend die Welle 44 des Motors/Generators drehen usw.
  • In bestimmten Ausführungsformen ist die drehbare Endlosvorrichtung 58 ein Riemen. Der Riemen kann ein Rippenriemen, ein Flachriemen oder eine beliebige andere geeignete Konfiguration sein. Der Motor/Generator 38 kann durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 mit der Kraftmaschine 14 gekoppelt sein. Insbesondere kann der Motor/Generator 38 durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 und durch die Riemenscheiben 34, 48 mit der Kurbelwelle 22 der Kraftmaschine 14 gekoppelt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann die drehbare Endlosvorrichtung 58 eine Kette anstelle des Riemens sein und anstelle der Riemenscheiben 34, 48 können Kettenräder zusammen mit der Kette verwendet werden.
  • Mit Bezug auf 1–4 enthält der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform außerdem einen Startermechanismus 60, der mit der Kraftmaschine 14 koppelbar ist. Der Startermechanismus 60 kann verschiedene Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise kann der Startermechanismus 60 in einer Konfiguration vorliegen, wie sie in 1 und 2 gezeigt ist. Alternativ kann der Startermechanismus 60 in einer anderen Konfiguration vorliegen, wie in 3 und 4 gezeigt ist. Es ist festzustellen, dass andere Konfigurationen des Startermechanismus 60 möglich sind und dass die Konfiguration des Startermechanismus 60 nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist, die in den Figuren gezeigt und hier beschrieben sind. Der Startermechanismus 60 für jede der Ausführungsformen kann ein erstes Starterzahnrad 76 enthalten und alle beispielhaften Konfigurationen des Startermechanismus 60 werden nachstehend im Detail erörtert. Der Startermechanismus 60 ist mit der Kraftmaschine 14 durch einen Eingriff des ersten Starterzahnrads 76 mit dem Zahnkranz 30 koppelbar, wie auch nachstehend erörtert wird. Außerdem kann der Motor/Generator 38 durch den Startermechanismus 60 mit der Kraftmaschine 14 koppelbar sein, wie es in den Ausführungsformen 12A, 12B des Antriebsstrangs von 1 und 2 beschrieben ist.
  • Darüber hinaus kann der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform das elektrische Zubehörsystem 56 in elektrischer Kommunikation mit dem Motor/Generator 38 enthalten. Das elektrische Zubehörsystem 56 kann eine oder mehrere Zubehörvorrichtungen des Fahrzeugs 10 enthalten. Beispielsweise kann das elektrische Zubehörsystem 56 Scheinwerfer, HVAC-Vorrichtungen, Hilfsmotoren, Komponenten eines Unterhaltungssystems usw. enthalten. In bestimmten Ausführungsformen steht der integrierte Gleichrichter/Wechselrichter 54 in elektrischer Kommunikation mit dem elektrischen Zubehörsystem 56, um von dem Motor/Generator 38 erzeugten AC in DC umzuwandeln. Daher kann der DC von dem elektrischen Zubehörsystem 56 verwendet werden, um verschiedene Zubehörvorrichtungen mit Leistung zu versorgen.
  • Mit 1–4 fortfahrend enthält der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform die erste Energiespeichervorrichtung 40, die in einer elektrisch parallelen Beziehung zu dem Motor/Generator 38 und zu dem elektrischen Zubehörsystem 56 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die erste Energiespeichervorrichtung 40 in einer Parallelschaltungsanordnung mit dem Motor/Generator 38 und mit dem elektrischen Zubehörsystem 56 angeordnet. Die erste Energiespeichervorrichtung 40 kann eine beliebige geeignete Batterie oder eine andere Vorrichtung sein, die Strom zur späteren Verwendung speichern kann.
  • Der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform enthält außerdem eine erste Schaltvorrichtung 62, die selektiv zwischen einem ersten offenen Zustand zum elektrischen Trennen der ersten Energiespeichervorrichtung 40 von dem Motor/Generator 38 und/oder von dem Startermechanismus 60 und/oder von dem elektrischen Zubehörsystem 56 und einem ersten geschlossenen Zustand zum elektrischen Verbinden der ersten Energiespeichervorrichtung 40 mit dem Motor/Generator 38 und/oder mit dem Startermechanismus 60 und/oder mit dem elektrischen Zubehörsystem 56 umgeschaltet werden kann. Daher ist eine elektrische Kommunikation zwischen dem Motor/Generator 38 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 unabhängig davon, ob sich die erste Schaltvorrichtung 62 in dem ersten offenen oder in dem ersten geschlossenen Zustand befindet. Daher stört die Stellung der ersten Schaltvorrichtung 62 die elektrische Kommunikation zwischen dem Motor/Generator 38 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 nicht. Mit anderen Worten können der Motor/Generator 38 und das elektrische Zubehörsystem 56 in elektrischer Kommunikation miteinander unabhängig davon stehen, in welchem Zustand sich die erste Schaltvorrichtung 62 befindet. Die erste Energiespeichervorrichtung 62 ist zwischen einem elektrischen Bus 63 und einer elektrischen Masse 65 angeordnet, und die erste Schaltvorrichtung 62 ist zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung 62 und dem elektrischen Bus 63 derart angeordnet, dass die erste Energiespeichervorrichtung 62 in direkter elektrische Kommunikation mit dem elektrischen Bus 63 steht, wenn sich die erste Schaltvorrichtung 62 in dem ersten geschlossenen Zustand befindet. Der elektrische Bus 63 kann ein Hochspannungs-DC-Bus und/oder ein Niederspannungs-DC-Bus sein.
  • Der Ausdruck ”und/oder” soll, so wie er hier verwendet wird, so aufgefasst werden, dass er das nicht exklusive logische ”Oder” umfasst, d. h. der Motor/Generator 38 und/oder das elektrische Zubehörsystem 56. Daher steht in bestimmten Ausführungsformen die erste Energiespeichervorrichtung 40 in elektrischer Kommunikation mit dem Motor/Generator 38 oder mit dem elektrischen Zubehörsystem 56. In anderen Ausführungsformen steht die erste Energiespeichervorrichtung 40 in elektrischer Kommunikation mit sowohl dem Motor/Generator 38 als auch dem elektrischen Zubehörsystem 56.
  • Allgemein wird bei den Ausführungsformen 12A, 12B, 12C, 12D des Antriebsstrangs die erste Schaltvorrichtung 62 verwendet, um das Fließen von Strom an die erste Energiespeichervorrichtung 40 selektiv zu sperren. Wenn sich die erste Schaltvorrichtung 62 in dem ersten geschlossenen Zustand befindet, ist der elektrische Schaltkreis zu der ersten Energiespeichervorrichtung 40 vollständig oder geschlossen und Strom kann an die oder aus der ersten Energiespeichervorrichtung 40 fließen. Wenn sich die erste Schaltvorrichtung 62 in dem ersten offenen Zustand befindet, ist der elektrische Schaltkreis aufgetrennt oder offen und es kann kein Strom an die oder aus der ersten Energiespeichervorrichtung 40 fließen. In den Figuren ist der erste offene Zustand mit durchgezogenen Linien gezeigt und der erste geschlossene Zustand ist mit gestrichelten Linien gezeigt.
  • Die erste Schaltvorrichtung 62 kann für alle diese Ausführungsformen 12A, 12B, 12C, 12D des Antriebsstrangs ein unidirektionaler Sperrschalter oder ein bidirektionaler Sperrschalter sein. In einer Konfiguration ist die erste Schaltvorrichtung 62 ein Halbleiterschalter. Die erste Schaltvorrichtung 62 kann ein binärer Schalter, ein Kontaktschalter, ein Relaisschalter usw. sein. Die erste Schaltvorrichtung 62 ist in den Figuren nur zur Veranschaulichung schematisch darstellt und soll nicht al eine beliebige spezielle Art von Schalter aufgefasst werden.
  • Der Antriebsstrang 12B, 12D bei den Ausführungsformen von 2 und 4 enthält die zweite Energiespeichervorrichtung 42, die in einer elektrisch parallelen Beziehung zu der ersten Energiespeichervorrichtung 40, zu dem Motor/Generator 38, zu dem Startermechanismus 60 und/oder zu dem elektrischen Zubehörsystem 56 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in einer Parallelschaltungsanordnung mit dem Motor/Generator 38, mit dem Startermechanismus 60 und mit dem elektrischen Zubehörsystem 56 angeordnet.
  • Allgemein ist die erste Energiespeichervorrichtung 40 eine Hochspannungs-Energiespeichervorrichtung und die zweite Energiespeichervorrichtung 42 ist eine Niederspannungs-Energiespeichervorrichtung, die mit dem elektrischen Zubehörsystem 56 in elektrischer Kommunikation steht. Die erste Energiespeichervorrichtung 42 wird verwendet, um selektiv Strom/Spannung an den Motor/Generator 38 zu liefern, und die zweite Energiespeichervorrichtung 42 wird verwendet, um selektiv Strom/Spannung an das elektrische Zubehörsystem 56 zu liefern. Die erste Energiespeichervorrichtung 40 und die zweite Energiespeichervorrichtung 42 können eine beliebige geeignete Batterie oder eine andere Vorrichtung sein, die Strom oder Energie zur späteren Verwendung speichern kann. Ein nicht einschränkendes Beispiel besteht darin, dass die Hochspannungs-Energiespeichervorrichtung eine DC-Batterie mit 48 Volt sein kann und dass die Niederspannungs-Energiespeichervorrichtung eine DC-Batterie mit 12 Volt sein kann. Ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel besteht darin, dass die Hochspannungs-Energiespeichervorrichtung eine Lithium-Ionen-Batterie mit mehreren wiederaufladbaren Zellen mit 24–48 Volt DC oder ein Ultrakondensator sein kann, während die Niederspannungs-Energiespeichervorrichtung eine Bleisäure- oder Lithium-Ionen-Batterie mit 12 Volt DC sein kann. Als noch weiteres Beispiel können die erste und zweite Energiespeichervorrichtung 40, 42 im Wesentlichen die gleichen Spannungsniveaus aufweisen.
  • Außerdem enthalten die in 2 und 4 gezeigten Ausführungsformen 12B, 12D des Antriebsstrangs eine zweite Schaltvorrichtung 68, die selektiv zwischen einem zweiten offenen Zustand zum elektrischen Trennen der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 von dem Motor/Generator 38 und/oder von dem Startermechanismus 60 und/oder von dem elektrischen Zubehörsystem 56 und einem zweiten geschlossenen Zustand zum elektrischen Verbinden der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 mit dem Motor/Generator 38 und/oder mit dem Startermechanismus 60 und/oder mit dem elektrischen Zubehörsystem 56 umschaltbar ist. Eine elektrische Kommunikation zwischen dem Motor/Generator 38 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 ist unabhängig davon, ob sich die zweite Schaltvorrichtung 68 in dem zweiten offenen oder in dem zweiten geschlossenen Zustand befindet. Daher stört die Stellung der zweiten Schaltvorrichtung 68 die elektrische Kommunikation zwischen dem Motor/Generator 38 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 nicht. Mit anderen Worten können der Motor/Generator 38 und das elektrische Zubehörsystem 56 in elektrischer Kommunikation miteinander unabhängig davon stehen, in welchem Zustand sich die zweite Schaltvorrichtung 68 befindet. Die zweite Energiespeichervorrichtung 42 ist zwischen dem elektrischen Bus 63 und der elektrischen Masse 65 angeordnet und die zweite Schaltvorrichtung 68 ist zwischen der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 und dem elektrischen Bus 63 derart angeordnet, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in direkter elektrischer Kommunikation mit dem elektrischen Bus 63 steht, wenn sich die zweite Schaltvorrichtung 68 in dem zweiten geschlossenen Zustand befindet. Daher kann aufgrund der Stellung der ersten und zweiten Schaltvorrichtung 62, 68 ein Strom selektiv an die/aus den ersten und zweiten Energiespeichervorrichtungen 40, 42 unabhängig voneinander fließen.
  • Wie vorstehend erörtert wurde, soll der Ausdruck ”und/oder” so aufgefasst werden, dass er das nicht exklusive logische ”Oder” enthält, d. h. der Motor/Generator 38 und/oder das elektrische Zubehörsystem 56. Daher steht in bestimmten Ausführungsformen die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in elektrische Kommunikation mit dem Motor/Generator 38 oder mit dem elektrischen Zubehörsystem 56. In anderen Ausführungsformen steht die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in elektrische Kommunikation mit sowohl dem Motor/Generator 38 als auch mit dem elektrischen Zubehörsystem 56.
  • Die zweite Schaltvorrichtung 68 wird allgemein verwendet, um das Fließen von Strom an die zweite Energiespeichervorrichtung 42 selektiv zu sperren. Wenn sich die zweite Schaltvorrichtung 68 in dem zweiten geschlossenen Zustand befindet, ist der elektrische Schaltkreis zu der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 vollständig oder geschlossen und es kann ein Strom an die oder aus der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 fließen. Wenn sich die zweite Schaltvorrichtung 68 in dem zweiten offenen Zustand befindet, ist der elektrische Schaltkreis aufgetrennt oder offen und es kann kein Strom an die oder aus der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 fließen. In 2 und 4 ist der zweite offene Zustand in durchgezogenen Linien gezeigt und der zweite geschlossene Zustand ist in gestrichelten Linien gezeigt.
  • Die zweite Schaltvorrichtung 68 kann ein unidirektionaler Sperrschalter oder ein bidirektionaler Sperrschalter sein. In einer Konfiguration ist die zweite Schaltvorrichtung 68 ein Halbleiterschalter. Die zweite Schaltvorrichtung 68 kann ein binärer Schalter, ein Kontaktschalter, ein Relaisschalter usw. sein. Die zweite Schaltvorrichtung 68 ist in diesen Figuren nur zu Veranschaulichungszwecken schematisch dargestellt und soll nicht als irgendein spezieller Schalter aufgefasst werden.
  • Der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform enthält eine dritte Schaltvorrichtung 64, die zu dem Motor/Generator 38 und zu der ersten Energiespeichervorrichtung 40 entlang des elektrischen Busses 63 stromabwärts angeordnet ist und zu der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 entlang des elektrischen Busses 63 stromaufwärts angeordnet ist. Der Begriff ”stromabwärts” ist, so wie er hier verwendet wird, die Richtung des Stroms, der von dem Motor/Generator 38 zu dem elektrischen Zubehörsystem 56 entlang des elektrischen Busses 63 fließt. Der Begriff ”stromaufwärts” ist, so wie er hier verwendet wird, die zu stromabwärts entgegengesetzte Richtung und sie wird allgemein als die Richtung eines Stroms beschrieben, der von dem elektrischen Zubehörsystem 56 zu dem Motor/Generator 38 entlang des elektrischen Busses 63 fließt. In jeder der Figuren zeigt der Pfeil 66 in die Richtung stromabwärts. Es ist festzustellen, dass die Richtung stromaufwärts entgegengesetzt zu dem Pfeil 66 ist. Allgemein ist die dritte Schaltvorrichtung 64 in einer elektrischen Reihenbeziehung, d. h. einer Reihenschaltungsanordnung mit dem Motor/Generator 38 und dem elektrischen Zubehörsystem 56 angeordnet. Die dritte Schaltvorrichtung kann ein binärer Schalter, ein Kontaktschalter, ein Relaisschalter usw. sein.
  • In den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2 kann der Motor/Generator 38 eine Kupplung 70 des Motors/Generators enthalten, welche selektiv eine Rotation zwischen der Riemenscheibe 48 des Motors/Generators und der Welle 44 des Motors/Generators unterbricht. Zwar zeigen die Ausführungsformen des Antriebsstrangs 12C, 12D den Motor/Generator 38 nicht mit der Kupplung 70 des Motors/Generators, jedoch ist festzustellen, dass der Motor/Generator 38 der Ausführungsformen 12C, 12D des Antriebsstrangs die Kupplung 70 des Motors/Generators auch enthalten kann. Die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators ist durch den selektiven Betrieb der Kupplung 70 des Motors/Generators mit der Welle 44 des Motors/Generators koppelbar. Daher wird die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators mit der Welle 44 des Motors/Generators durch den Betrieb der Kupplung 70 des Motors/Generators selektiv gekoppelt. Die Kupplung 70 des Motors/Generators kann benachbart zu der Riemenscheibe 48 des Motors/Generators oder benachbart zu dem ersten Ende 50 des Motors/Generators 38 angeordnet sein. Eine Betätigung der Kupplung 70 des Motors/Generators ermöglicht verschiedene Betriebsarten des Motors/Generators 38 ohne eine Rotation zwischen der Kurbelwellenriemenscheibe 34 und der Riemenscheibe 48 des Motors/Generators durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 zu übertragen. Die Kupplung 70 des Motors/Generators kann ein Solenoid 72 enthalten, um die Kupplung 70 des Motors/Generators selektiv zu betätigen. Es ist festzustellen, dass die Kupplung 70 des Motors/Generators eine beliebige Art von Kupplung sein kann.
  • Mit Bezug auf die Ausführungsformen 12A, 12B des Antriebsstrangs, die in 1 und 2 gezeigt sind, werden der Motor/Generator 38 und der Startermechanismus 60 selektiv miteinander verzahnt, um die Kraftmaschine 14 zu starten. Insbesondere werden der Motor/Generator 38 und der Startermechanismus 60 selektiv miteinander verzahnt, um Drehmoment von dem Motor/Generator 38 durch den Startermechanismus 60 an die Kurbelwelle 22 zum Starten der Kraftmaschine 14 zu übertragen. Der Motor/Generator 38 und der Startermechanismus 60 können miteinander in verschiedenen Konfigurationen verzahnt werden, und 1 und 2 sind ein Beispiel für eine geeignete Konfiguration. In dieser Ausführungsform kann der Startermechanismus 60 des erster Starterzahnrad 76 enthalten, das selektiv mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff tritt, um den Zahnkranz 30 und die Kurbelwelle 22 zum Starten der Kraftmaschine selektiv zu drehen. Insbesondere enthält der Startermechanismus 60 keinen separaten Motor, um das erste Starterzahnrad 76 zu drehen. Stattdessen wird die Drehung des ersten Starterzahnrads 76 von dem Motor/Generator 38 bereitgestellt, um die Kraftmaschine 14 zu starten. Mit anderen Worten kann der Motor/Generator 38 als Motor betrieben werden, um das erste Starterzahnrad 76 zum Starten der Kraftmaschine 14 zu drehen. Daher wird der Motor/Generator 38 bei allen Starts der Kraftmaschine 14 (bei den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2) betrieben, um das erste Starterzahnrad 76 zum Starten der Kraftmaschine 14 zu drehen, unabhängig davon, ob für eine kurze Zeitspanne (etwa wenn die Kraftmaschine 14 bei einem Haltelicht ausgeschaltet worden ist usw.) oder für eine längere Zeitspanne (etwa wenn die Kraftmaschine 14 über Nacht ausgeschaltet gewesen ist usw.).
  • Mit den Ausführungsformen 12A, 12B des Antriebsstrangs von 1 und 2 fortfahrend kann der Motor/Generator 38 ein Zahnrad 78 des Motors/Generators enthalten, das an einem distalen Ende der Welle 44 des Motors/Generators angebracht ist, sodass das Zahnrad 78 des Motors/Generators und die Welle 44 des Motors/Generators gemeinsam um die erste Achse 46 herum drehbar sind. Allgemein kann das Zahnrad 78 des Motors/Generators außerhalb des zweiten Endes 52 des Motors/Generators 38 angeordnet sein. Wie vorstehend erörtert wurde, kann die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators außerhalb des ersten Endes 50 des Motors/Generators 38 angeordnet sein. Daher ist die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators benachbart zu einem Ende des Motors/Generators 38 angeordnet und das Zahnrad 78 des Motors/Generators ist benachbart zu einem anderen Ende des Motors/Generators 38 angeordnet. Beispielsweise können die Riemenscheibe 48 des Motors/Generators und das Zahnrad 78 des Motors/Generators an entgegengesetzten Enden des Motors/Generators 38 voneinander beabstandet sein.
  • Außerdem kann bei den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2 der Startermechanismus 60 ein zweites Starterzahnrad 80 enthalten, das mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators koppelbar ist, sodass der Startermechanismus 60 und der Motor/Generator 38 selektiv miteinander verzahnt werden, um Drehmoment von der Welle 44 des Motors/Generators durch das erste Starterzahnrad 76 zu übertragen. Das zweite Starterzahnrad 80 kann vorwärts und rückwärts bewegt werden, um selektiv mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators in Eingriff zu treten, um selektiv eine Drehung von der Welle 44 des Motors/Generators an den Startermechanismus 60 zu übertragen. Analog kann sich das erste Starterzahnrad 76 vorwärts und rückwärts bewegen, um selektiv mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff zu treten, um selektiv eine Drehung von der Welle 44 des Motors/Generators an das erste Starterzahnrad 76 zu übertragen.
  • Zudem kann der Startermechanismus 60 von 1 und 2 eine erste Welle 82 enthalten, an der das erste Starterzahnrad 76 angebracht ist. In dieser Ausführungsform sind die erste Welle 82 und das erste Starterzahnrad 76 gemeinsam um eine zweite Achse 84 herum drehbar. Allgemein können die erste und zweite Achse 46, 84 voneinander beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander sein. Zudem bewegen sich in dieser Ausführungsform die erste Welle 82 und das erste Starterzahnrad 76 gemeinsam entlang der zweiten Achse 84. Mit anderen Worten sind die erste Welle 82 und das erste Starterzahnrad 76 als Einheit um die zweite Achse 84 herum drehbar und entlang dieser bewegbar. In dieser Ausführungsform sind die Welle 44 des Motors/Generators und die erste Welle 82 zueinander versetzt. Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Lager die erste Welle 82 drehbar lagern können.
  • Mit den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2 fortfahrend kann der Startermechanismus 60 auch eine zweite Welle 86 mit dem daran angebrachten zweiter Starterzahnrad 80 enthalten. In dieser Ausführungsform sind die zweite Welle 86 und das zweite Starterzahnrad 80 gemeinsam um die zweite Achse 84 herum drehbar. Zudem sind in dieser Ausführungsform die zweite Welle 86 und das zweite Starterzahnrad 80 entlang der zweiten Achse 84 gemeinsam bewegbar. Mit anderen Worten können sich die zweite Welle 86 und das zweite Starterzahnrad 80 um die zweite Achse 84 herum als Einheit drehen und entlang dieser bewegen. Das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 können sich entlang der zweiten Achse 84 in entgegengesetzte Richtungen bewegen und daher können sich entsprechend die erste und zweite Welle 82, 86 in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
  • Die erste Welle 82 erstreckt sich von einem ersten Ende 88 des Startermechanismus 60 nach außen und die zweite Welle 86 erstreckt sich von einem zweiten Ende 90 des Startermechanismus 60 nach außen. Insbesondere kann der Startermechanismus 60 ein Gehäuse mit dem ersten und zweiten Ende 88, 90 enthalten.
  • Daher kann das erste Starterzahnrad 76 außerhalb des ersten Endes 88 des Startermechanismus 60 angeordnet sein und das zweite Starterzahnrad 80 kann außerhalb des zweiten Endes 90 des Startermechanismus 60 angeordnet sein. Einfach ausgedrückt ist das erste Starterzahnrad 76 benachbart zu einem Ende des Startermechanismus 60 angeordnet und das zweite Starterzahnrad 80 ist benachbart zu einem anderen Ende des Startermechanismus 60 angeordnet. Beispielsweise können das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 an entgegengesetzten Enden des Startermechanismus 60 voneinander beabstandet sein.
  • Wenn der Motor/Generator 38 zum Starten der Kraftmaschine 14 betätigt wird, bewegen sich das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 bzw. mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators, was folglich eine gleichzeitige Drehung der ersten und zweiten Welle 82, 86, des ersten und zweiten Starterzahnrads 76, 80, der Welle 44 des Motors/Generators und des Zahnrads 78 des Motors/Generators bereitstellt, um den Zahnkranz 30 und die Kurbelwelle 22 zum Starten der Kraftmaschine 14 zu drehen. Wenn das erste Starterzahnrad 76 mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff tritt und das zweite Starterzahnrad 80 mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators in Eingriff tritt, wird Drehmoment von der Welle 44 des Motors/Generators durch das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 und die entsprechenden Wellen 82, 86 und durch den Zahnkranz 30 an die Kurbelwelle 22 zum Starten der Kraftmaschine 14 übertragen. In dieser Ausführungsform sind die Welle 44 des Motors/Generators und die zweite Welle 86 zueinander versetzt, während die erste und zweite Welle 82, 86 entlang der zweiten Achse 84 voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten können die erste und zweite Welle 82, 86 entlang der zweiten Achse 84 konzentrisch sein.
  • Der Startermechanismus 60 kann außerdem eine Zwischenwelle enthalten, die mit der ersten und zweiten Welle 82, 86 zwischen dem ersten und zweiten Starterzahnrad 76, 80 gekoppelt ist, sodass die Zwischenwelle die erste und zweite Welle 82, 86 miteinander drehbar koppeln kann. Mit anderen Worten bleiben die erste und zweite Welle 82, 86 in Eingriff mit der Zwischenwelle, wenn sich die erste und zweite Welle 82, 86 entlang der zweiten Achse 84 rückwärts und vorwärts bewegen. Die Zwischenwelle kann eine beliebige geeignete Konfiguration sein, um zu ermöglichen, dass sich die erste und zweite Welle 82, 86 entlang der zweiten Achse 84 bewegen, während sie außerdem die erste und zweite Welle 82, 86 drehbar miteinander koppelt. Beispielsweise können sich die erste und zweite Welle 82, 86 entlang der zweiten Achse 84 im Inneren der Zwischenwelle bewegen, und die Zwischenwelle und die erste und zweite Welle 82, 86 können verkeilt sein oder eine beliebige andere geeignete Konfiguration aufweisen, um miteinander zusammenzuarbeiten. Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Lager die zweite Welle 86 und/oder die Zwischenwelle drehbar lagern können. Das erste Starterzahnrad 76 kann mit der Welle 44 des Motors/Generators durch in Eingriff stellen verschiedener Wellen und/oder durch einen selektiven Eingriff von Zahnrädern wie vorstehend erörtert koppelbar sein.
  • In bestimmten Ausführungsformen können sich das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 nacheinander bewegen. Daher kann sich beispielsweise das erste Starterzahnrad 76 in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 bewegen, bevor sich das zweite Starterzahnrad 80 in Eingriff mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators bewegt, und alternativ kann sich das zweite Starterzahnrad 80 in Eingriff mit dem Zahnrad 78 des Motors/Generators bewegen, bevor sich das erste Starterzahnrad 76 in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 bewegt. In anderen Ausführungsformen können sich das erste und zweite Starterzahnrad 76, 80 gleichzeitig in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 bzw. dem Zahnrad 78 des Motors/Generators bewegen.
  • Mit den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2 fortfahrend kann der Startermechanismus 60 außerdem mindestens einen linearen Aktor 92 enthalten. Bei den Ausführungsformen 12A, 12B von 1 und 2 kann eine Vielzahl linearer Aktoren 92A, 92B verwendet werden. Der lineare Aktor 92A kann selektiv erregt werden, um das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 zu bewegen, wohingegen der lineare Aktor 92B selektiv erregt werden kann, um das zweite Starterzahnrad 80 entlang der zweiten Achse 84 zu bewegen. Die linearen Aktoren 92A, 92B können verschiedene Konfigurationen aufweisen und Beispiele ohne Einschränkung können ein Solenoid, einen Elektromotor, der einen Kugelrollspindelmechanismus antreibt, einen Formgedächtnislegierungsaktor, einen Aktor mit einem elektroaktiven Polymer usw. umfassen. Bei dem Formgedächtnislegierungsaktor kann ein selektives Erregen des Materials, etwa der Legierung, die Gestalt des Materials verändern, was bewirkt, dass sich das erste Starterzahnrad 76 oder das zweite Starterzahnrad 80 entlang der zweiten Achse 84 bewegt. Bei dem Aktor mit einem elektroaktiven Polymer kann ein selektives Erregen des Materials, etwa des Polymers, die Gestalt des Materials verändern, um das erste Starterzahnrad 76 oder das zweite Starterzahnrad 80 entlang der zweiten Achse 84 zu bewegen.
  • Der Betrieb des linearen Aktors 92A wird nachstehend unter Verwendung des Beispiels mit dem Solenoid im Detail beschrieben. Allgemein kann das Solenoid verwendet werden, um das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 zu bewegen. Das Solenoid kann innerhalb, außerhalb oder teilweise außerhalb des Startermechanismus 60 angeordnet sein oder es kann sich an einer beliebigen anderen geeigneten Stelle befinden. Bei 1 kann ein Solenoid (z. B. der lineare Aktor 92A) verwendet werden, um selektiv die erste Welle 82 und das erste Starterzahnrad 76 zu bewegen, und ein weiteres Solenoid (z. B. der lineare Aktor 92B) kann verwendet werden, um selektiv die zweite Welle 86 und das zweite Starterzahnrad 80 zu bewegen.
  • Das Solenoid kann eine Spule enthalten, die selektiv magnetisiert wird, und einen Kern, der von der Spule angezogen wird, wenn die Spule magnetisiert wird. Wenn der Kern mit dem ersten Starterzahnrad 76 gekoppelt ist, wird der Kern selektiv von der Spule angezogen. Wenn der Kern von der Spule angezogen wird, kann sich das erste Starterzahnrad 76 in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 bewegen. Daher bleibt die Spule stationär, während der Kern selektiv bewegbar ist. Es ist festzustellen, dass das Solenoid andere Konfigurationen als vorstehend erörtert aufweisen kann. Beispielsweise kann die Spule konzentrisch oder exzentrisch um die zweite Achse 84 herum sein oder die Spule kann an einer Seite angeordnet sein. Der Kern kann aus einem ferromagnetischen Material oder aus einem beliebigen anderen geeigneten Material ausgebildet sein, das von der Spule angezogen werden kann, wenn die Spule magnetisiert wird.
  • Außerdem kann der Startermechanismus 60 für die Solenoidkonfiguration der linearen Aktoren 92A, 92B mindestens einen Rückholmechanismus enthalten. Mit Bezug auf den linearen Aktoren 92A beispielsweise kann der Rückholmechanismus das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 zurückbewegen. Wenn beispielsweise das Solenoid erregt wird, kann sich das erste Starterzahnrad 76 bewegen, um mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff zu treten, und wenn das Solenoid aberregt wird, kann der Rückholmechanismus das erste Starterzahnrad 76 aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 30 herausbewegen.
  • Der Rückholmechanismus kann ein Vorspannelement enthalten, um das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 rückwärts vorzuspannen. Das Vorspannelement kann eine Schraubenfeder oder ein beliebiges anderes geeignetes Vorspannelement sein, um das erste Starterzahnrad 76 zu bewegen. Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Absätze mit dem ersten Starterzahnrad 76 und dem Inneren des Startermechanismus 60 gekoppelt sein können, um Reaktionsoberflächen für das Vorspannelement zum Rückwärtsbewegen des ersten Starterzahnrads 76 entlang der zweiten Achse 84 bereitzustellen. Es ist außerdem festzustellen, dass der Rückholmechanismus alternativ elektronisch betätigt werden kann.
  • Mit Bezug auf die Ausführungsformen 12C, 12D des Antriebsstrangs von 3 und 4 wird der Startermechanismus 60 unabhängig von dem Motor/Generator 38 betrieben, um die Kraftmaschine 14 selektiv zu starten. Mit anderen Worten unterstützt der Motor/Generator 38 den Startermechanismus 60 beim Starten der Kraftmaschine 14 nicht und folglich kann der Startermechanismus 60 die Kraftmaschine 14 exklusiv starten. Mit anderen Worten verwendet der Startermechanismus 60 den Motor/Generator 38 nicht als Motor, um das erste Starterzahnrad 76 zu drehen. Allgemein kann in dieser Ausführungsform die Kupplung 70 des Motors/Generators beseitigt sein. Der Startermechanismus 60 startet die Kraftmaschine 14, wenn die Kraftmaschine 14 eine längere Zeitspanne lang (etwa über Nacht) ausgeschaltet gewesen ist oder wenn sie für eine kurze Zeitspanne ausgeschaltet gewesen ist (etwa an einem Haltelicht ausgeschaltet usw.). Der Motor/Generator 38 ist mit der Kraftmaschine 14 durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 und nicht durch den Startermechanismus 60 wie bei anderen Ausführungsformen gekoppelt.
  • Bei den Ausführungsformen 12C, 12D des Antriebsstrangs von 3 und 4 kann der Motor/Generator 38 dann, wenn der Motor/Generator 38 über genügend Drehmomentausgabe und genügend mechanischen Vorteil durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 verfügt, die Kraftmaschine 14 starten oder deren Starten unterstützen, etwa bei Neustarts an einem Haltlicht. Daher wird in der Ausführungsform 12C, 12D des Antriebsstrangs von 3 und 4 der Motor/Generator 38 allgemein als Drehmomentunterstützung oder als Generator betrieben. Wenn sich der Motor/Generator 38 in dem Drehmomentunterstützungsmodus befindet, kann der Motor/Generator 38 als Motor betrieben werden, um zusätzliches Drehmoment für die Räder 20 bereitzustellen. Darüber hinaus kann der Motor/Generator 38 in dem Generatormodus oder in dem Modus mit regenerativem Bremsen als Generator betrieben werden.
  • Mit den Ausführungsformen 12C, 12D des Antriebsstrangs von 3 und 4 fortfahrend, kann der Startermechanismus 60 einen Motor 94 und ein erstes Starterzahnrad 76 enthalten, das mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff gestellt werden kann, um den Zahnkranz 30 zum Übertragen von Drehmoment an die Kurbelwelle 22 selektiv zu drehen. Das erste Starterzahnrad 76 ist mit dem Motor 94 des Startermechanismus 60 derart gekoppelt, dass der Motor 94 das erste Starterzahnrad 76 selektiv dreht. Daher wird der Startermechanismus 60 unabhängig von dem Motor/Generator 38 betrieben.
  • Der Startermechanismus 60 kann einen linearen Aktor 92A enthalten, um das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 in Eingriff mit dem Zahnkranz 30 und aus dem Eingriff heraus zu bewegen. Daher wird der Startermechanismus 60 mit der Kraftmaschine 14 gekoppelt, wenn das erste Starterzahnrad 76 mit dem Zahnkranz 30 in Eingriff tritt. Der lineare Aktor 92A kann verschiedene Konfigurationen aufweisen und Beispiele ohne Einschränkung können ein Solenoid, einen Elektromotor, der einen Kugelrollspindelmechanismus antreibt, einen Formgedächtnislegierungsaktor, einen Aktor mit einem elektroaktiven Polymer usw. umfassen. Bei dem Formgedächtnislegierungsaktor kann ein selektives Erregen des Materials, etwa der Legierung, die Gestalt des Materials verändern, was bewirkt, dass sich das erste Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 bewegt. Bei dem Aktor mit dem elektroaktiven Polymer kann das selektive Erregen des Materials, etwa des Polymers, die Gestalt des Materials verändern, um das erster Starterzahnrad 76 entlang der zweiten Achse 84 zu bewegen. Der Startermechanismus 60 kann ferner einen Drehaktor 92B enthalten, der betrieben werden kann, um eine Drehung des ersten Starterzahnrads 76 um die zweite Achse 84 herum zu betreiben. Der Drehaktor 92B kann beispielsweise einen Schalter oder Solenoid enthalten.
  • Der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform von 1–4 kann ferner einen Controller 96 enthalten, welcher ein Teil eines elektronischen Steuerungsmoduls sein kann, das in Kommunikation mit verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 10 steht. Allgemein sendet der Controller 96 Signale an verschiedene Komponenten des Fahrzeugs 10, dass sie selektiv betrieben werden sollen, wobei einige von diesen nachstehend erörtert werden. Es ist festzustellen, dass mehr als ein Controller 96 verwendet werden kann.
  • Der Controller 96 enthält einen Prozessor 98 und einen Speicher 100, in dem Anweisungen zur Kommunikation mit dem Motor/Generator 38, mit dem Startermechanismus 60, mit der ersten und/oder zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42, und mit der ersten, zweiten oder dritten Schaltvorrichtung 62, 64, 68 aufgezeichnet sind. Der Controller 96 ist ausgestaltet, um die Anweisungen aus dem Speicher 100 mithilfe des Prozessors 98 auszuführen. Der Controller 96 kann beispielsweise eine Host-Maschine oder ein verteiltes System sein, z. B. ein Computer, etwa ein digitaler Computer oder ein Mikrocomputer, der als Fahrzeugsteuerungsmodul dient, und/oder ein Proportional-Integral-Derivativ-Regler (PID-Regler) mit einem Prozessor und als dem Speicher 100 einem konkreten nicht vorübergehenden computerlesbaren Speicher, etwa einem Festwertspeicher (ROM) oder einem Flash-Speicher. Der Controller 96 kann außerdem einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen elektrisch löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeits-Taktgeber, Analog/Digital- und/oder Digital/Analog-Schaltungen (ND- und D/A-Schaltungen) und beliebige benötigte Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und zugehörige Vorrichtungen sowie beliebige benötigte Signalaufbereitungs- und/oder Signalpufferschaltungen aufweisen. Daher kann der Controller 96 alle Software, Hardware, Speicher 100, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. enthalten, die notwendig sind, um den Motor/Generator 38, den Startermechanismus 60 und die erste, zweite oder dritte Schaltvorrichtung 62, 64, 68 zu überwachen und zu steuern. Außerdem kann der Controller 96 alle Software, Hardware, Speicher 100, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren usw. enthalten, die notwendig sind, um die erste und/oder zweite Energiespeichervorrichtung 40, 42 zu überwachen. Daher kann ein Steuerungsverfahren als Software oder Firmware ausgeführt sein, die mit dem Controller 96 verbunden ist. Es ist festzustellen, dass der Controller 96 auch eine beliebige Vorrichtung enthalten kann, die zum Analysieren von Daten von verschiedenen Sensoren, zum Vergleichen von Daten, zum Treffen der zum Steuern und Überwachen des Motors/Generators 38, des Startermechanismus 60 und der ersten, zweiten oder dritten Schaltvorrichtung 62, 64, 68 benötigten Entscheidungen, sowie zum Überwachen der ersten und/oder zweiten Energiespeichervorrichtung 40, 42 in der Lage ist.
  • Bei dem Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform von 1–4 steht der Controller 96 in Kommunikation mit dem Motor/Generator 38, mit dem Startermechanismus 60, mit der ersten Schaltvorrichtung 62, mit der zweiten Schaltvorrichtung 68 und mit der dritten Schaltvorrichtung 64, um den Motor/Generator 38, den Startermechanismus 60, die erste Schaltvorrichtung 62, die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 selektiv zu betreiben. Bei all diesen Ausführungsformen sendet der Controller 96 selektiv Signale an die verschiedenen Schaltvorrichtungen 62, 64, 68, um entweder einen offenen Zustand oder einen geschlossenen Zustand herzustellen. Zudem kann der Controller 96 Signale an Aktoren der Startermechanismus 60 (z. B. 92A, 92B) und/oder an die Kupplung 70 des Motors/Generators senden, um entweder eine betätigte Position oder eine nicht betätigte Position herzustellen, um die gewünschte Betriebsart zu erreichen, etwa einen Generatormodus, einen Drehmomentunterstützungsmodus, einen Modus mit regenerativem Bremsen, einen Modus mit Kaltstart der Kraftmaschine, einen Kraftmaschinen-Autostartmodus usw.
  • Außerdem kann der Controller 96 in Kommunikation mit der ersten Energiespeichervorrichtung 40 stehen. Wenn sich die erste Schaltvorrichtung 62 in dem ersten geschlossenen Zustand befindet, kann Strom in die erste Energiespeichervorrichtung 40 hinein oder aus der ersten Energiespeichervorrichtung 40 heraus fließen und der Controller 96 kann die Strommenge in der ersten Energiespeichervorrichtung 40 überwachen. Zudem kann der Controller 96 in Kommunikation mit dem integrierten Gleichrichter/Wechselrichter 54 stehen.
  • Der Controller 96 steht außerdem in Kommunikation mit der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 und mit der zweiten Schaltvorrichtung 68, um selektiv Signale an die zweite Schaltvorrichtung 68 zu senden, um entweder den zweiten offenen Zustand oder den zweiten geschlossenen Zustand herzustellen. Daher sendet der Controller 96 in Abhängigkeit von der gewünschten Betriebsart Signale an die zweite Schaltvorrichtung 68, dass sie sich entweder in den zweiten offenen Zustand oder in den zweiten geschlossenen Zustand begibt. Wenn sich die zweite Schaltvorrichtung 68 in dem zweiten geschlossenen Zustand befindet, kann Strom in die zweite Energiespeichervorrichtung 42 hinein oder aus der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 heraus fließen und der Controller 96 kann die Strommenge in der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 überwachen.
  • Der Controller 96 des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D jeder Ausführungsform von 1–4 empfängt Strom von der ersten Energiespeichervorrichtung 40. Insbesondere bleibt der Controller 96 in elektrischer Kommunikation mit der ersten Energiespeichervorrichtung 40 unabhängig davon, in welchem Zustand sich die erste Schaltvorrichtung 62 befindet. Mit anderen Worten ist die elektrische Verbindung mit dem Controller 96 zwischen der ersten Energiespeichervorrichtung 40 und der ersten Schaltvorrichtung 62 derart angeordnet, dass Strom kontinuierlich zu dem Controller 96 fließen kann, ohne durch den Zustand beeinträchtigt zu werden, in dem sich die erste Schaltvorrichtung 62 befindet.
  • Zudem ermöglicht die Architektur des Antriebsstrangs 12B, 12D der 2 und 2, die vorstehend beschrieben ist, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die erste Energiespeichervorrichtung 40 auflädt. Wenn beispielsweise der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 unter einem Schwellenwert liegt, der zum Starten der Kraftmaschine 14 benötigt wird, und wenn die Temperatur der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 unter einem vordefinierten Wert liegt, der die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in eine Lage versetzt, dass sie nicht zum Bereitstellen von ausreichend Leistung zum Starten der Kraftmaschine 14 fähig ist, können die erste Schaltvorrichtung 62, die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten geschlossenen Zustand, den zweiten geschlossenen Zustand bzw. den dritten geschlossenen Zustand für eine Zeitspanne positioniert werden, um der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 Zeit zur tröpfchenweisen Aufladung der ersten Energiespeichervorrichtung 40 zu geben. Sobald die erste Energiespeichervorrichtung 40 auf einen Ladezustand aufgeladen ist, der ausreicht, um Leistung zum Starten der Kraftmaschine 14 bereitzustellen, kann der Controller 96 die Schaltvorrichtungen in ihre für den gewählten Startmodus geeignete Position positionieren.
  • Nachstehend sind die verschiedenen Betriebsmodi und die Position der ersten Schaltvorrichtung 62, der zweiten Schaltvorrichtung 68 und der dritten Schaltvorrichtung 64 gezeigt. Zudem zeigen die Tabellen die Position eines ersten Aktors und einen zweiten Aktors des Startermechanismus zum Betreiben des Startermechanismus und eine Position der Kupplung 70 des Motors/Generators. Der erste Aktor und der zweite Aktor können beispielsweise die linearen Aktoren 92A und 92B umfassen, die in 1 und 3 gezeigt und vorstehend mit Bezug auf ihre jeweilige Ausführungsform beschrieben sind. In den nachstehenden Tabellen ist die erste Schaltvorrichtung 62 durch die Spalte mit der Beschriftung S1 repräsentiert, die zweite Schaltvorrichtung 68 ist durch die Spalte mit der Beschriftung S2 repräsentiert, der erste Aktor ist durch die Spalte mit der Beschriftung A1 repräsentiert, der zweite Aktor ist durch die Spalte mit der Beschriftung A2 repräsentiert und die Kupplung 70 des Motors/Generators ist durch die Spalte mit der Beschriftung A3 repräsentiert. In den nachstehenden Tabellen bezeichnet ”0” einen offenen Zustand, in dem eine elektrische Kommunikation unterbrochen ist und/oder der Aktor nicht eingerückt ist, und eine ”1” bezeichnet einen geschlossenen Zustand, in dem eine elektrische Kommunikation verbunden ist und/oder der Aktor eingerückt ist.
  • Die Bedingungen und/oder Anforderungen des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D, die notwendig sind, um die speziellen Steuerungsmodi zu betreten bzw. zu verlassen, die in den nachstehenden Tabellen gezeigt sind, werden in der Spalte bereitgestellt, die mit ”Bedingungen zum Betreten/zum Verlassen” beschriftet ist. Wenn der Controller 96 feststellt, dass diese Bedingungen erfüllt sind, kann der Controller 96 die verschiedenen Schaltvorrichtungen und Aktoren in ihre jeweiligen Positionen signalisieren, wie in der nachstehenden Tabelle angezeigt ist.
    Modus A1 A2 A3 S1 S2 Bedingungen zum Betreten/zum Verlassen
    Kraftmaschine ausgeschaltet 1 1 0 0 0 Fahrzeug ausgeschaltet
    Kraftmaschine im Leerlauf ausgeschaltet 1 1 1 0 1 0 SOC1 > ESS1_Max_Limit
    Kraftmaschine im Leerlauf ausgeschaltet 2 1 1 0 0 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit
    Schlüsselstart 1 1 1 0 0 1 Temp < Start_Temp_Schwellenwert
    Schlüsselstart 2 1 1 0 1 0 Temp > Start_Temp_Schwellenwert
    Autostart 1 1 0 1 0 SOC1 > ESS1_Max_Limit
    Drehmomentunterstützung 0 0 1 1 0 SOC1 > ESS1_Max_Limt
    Regenerierung 1 0 0 1 1 0 SOC1 < ESS1_Min_Limit
    Regenerierung 2 0 0 1 1 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit, und SOC2 < ESS2_Min_Limit
    Regenerierung 3 0 0 1 1 1 SOC1 < ESS1_Max_Limit und SOC2 < ESS2_Max_Limit
    Autostopp 1 0 0 0 1 0 SOC1 > ESS1_Min_Limit
    Autostopp 2 0 0 0 0 1 SOC2 > ESS2_Max_Limit
    Autostopp 3 0 0 0 0 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit und SOC2 > ESS2_Min_Limit
    Autostopp verlassen 0 0 1 1 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit und SOC2 < ESS2_Min_Limit
    I-Sailing_1 0 0 1 1 0 SOC1 > ESS1_Min_Limit
    I-Sailing_2 0 0 1 0 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit
    I-Sailing verlassen 0 0 1 1 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit und SOC2 < ESS2_Min_Limit
    Sailing_Foult_Tol_1 1 1 0 1 0 S2 ausgefallen
    Sailing_Foult_Tol_2 1 1 0 0 1 S1 ausgefallen
    Wiederaufladen 0 0 1 1 1 SOC1 < ESS1_Min_Limit und SOC2 < ESS2_Min_Limit
    Planänderung_Gang 1 1 0 1 0 Neustart mit Startermechanismus
    Planänderung_Riemen 0 0 1 1 0 Neustart mit Riemen
  • In der vorstehenden Tabelle sind die folgenden Begriffe, die in der Spalte ”Bedingungen zum Betreten/zum Verlassen” der jeweiligen Tabellen erwähnt sind, wie nachstehend folgt definiert.
    • SOC1
    = Der existierende Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40.
    SOC2
    = Der existierende Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42.
    ESS1_Max_Limit
    = Maximale Ladezustandsgrenze für die erste Energiespeichervorrichtung 40.
    ESS1_Min_Limit
    = Minimale Ladezustandsgrenze für die erste Energiespeichervorrichtung 40.
    ESS2_Max_Limit
    = Maximale Ladezustandsgrenze für die zweite Energiespeichervorrichtung 42.
    ESS2_Min_Limit
    = Minimale Ladezustandsgrenze für die zweite Energiespeichervorrichtung 42.
    Temp
    = Umgebungstemperatur.
    Start_Temp_Schwellenwert
    = Vordefinierter Temperaturwert
    S2_ausgefallen
    = Interner Zustand und/oder Fehler in der zweiten Schaltvorrichtung 68, wodurch die zweite Schaltvorrichtung 68 nicht verfügbar wird.
    S1_ausgefallen
    = Interner Zustand und/oder Fehler in der ersten Schaltvorrichtung 62, wodurch die erste Schaltvorrichtung 62 nicht verfügbar wird.
    Neustart mit Startermechanismus
    = Nach einem Autostoppereignis wird die Kraftmaschine 14 durch den Startermechanismus 60 neu gestartet. Dies wird erreicht, indem das erste Solenoid A1 und das zweite Solenoid A2 eingerückt werden. In Systemen, die eine separate Startereinheit verwenden (einen von dem Motor/Generator 38 getrennten Motor), wird die Kraftmaschine 14 durch den Startermotor gestartet und das erste und zweite Solenoid A1, A2 sind duale Tandem-Solenoide im Startermotor. In Systemen, die nur den Motor/Generator 38 verwenden (der mit der Kurbelwelle 22 über den Startermechanismus 60 gekoppelt ist), wird die Kraftmaschine 14 durch den Motor/Generator 38 gestartet und das erste und zweite Solenoid A1, A2 sind Teil des Startermechanismus 60.
    Neustart mit Riemen
    = Nach einem Autostoppereignis wird die Kraftmaschine 14 durch die drehbare Endlosvorrichtung 58 neu gestartet, indem die Kupplung 70 des Motors/Generators eingerückt wird.
  • Mit Bezug auf 5 ist ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D allgemein gezeigt. Bei Kästchen 120 beginnend ermittelt der Fahrzeugcontroller 96, ob der Fahrzeugschlüssel in einer Zubehör-Eingeschaltet-Position angeordnet ist oder ob er in einer Ausgeschaltet-Position angeordnet ist. Wenn der Schlüssel in der Ausgeschaltet-Position angeordnet ist, wie allgemein bei 122 angezeigt ist, dann ergreift der Fahrzeugcontroller 96 keine weitere Maßnahme, wie allgemein durch Kästchen 124 angezeigt ist, und die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 bleiben von dem elektrischen Zubehörsystem 56 elektrisch getrennt. Wenn der Schlüssel in der Zubehör-Eingeschaltet-Position angeordnet ist, was allgemein bei 126 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Steuerungsmodus mit Zubehör-Einschaltet, was allgemein durch Kästchen 128 angezeigt ist. Wenn sich der Fahrzeugcontroller 96 in dem Steuerungsmodus mit Zubehör-Einschaltet befindet, positioniert er den ersten Aktor 92A, den zweiten Aktor 92B und den dritten Aktor 70 in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände, er positioniert die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten offenen Zustand bzw. den dritten offenen Zustand, und er positioniert die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten geschlossenen Zustand.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Schlüssel in der Zubehör-Eingeschaltet-Position angeordnet ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 mit dem Ermitteln fort, ob der Schlüssel in eine Kraftmaschinenankurbelposition bewegt worden ist, was allgemein durch Kästchen 130 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Schlüssel nicht in die Kraftmaschinenankurbelposition bewegt worden ist, was allgemein bei 132 angezeigt ist, und dass der Schlüssel in der Zubehör-Eingeschaltet-Position bleibt, dann behält der Fahrzeugcontroller 96 die Konfiguration des Antriebsstrangs in dem Steuerungsmodus mit Zubehör-Eingeschaltet bei, was allgemein durch Kästchen 128 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Schlüssel in die Kraftmaschinenankurbelposition bewegt worden ist, was allgemein bei 134 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Steuerungsmodus mit kaltem Ankurbeln, was allgemein durch Kästchen 136 angezeigt ist. Wenn sich der Fahrzeugcontroller 96 in dem Steuerungsmodus mit kaltem Ankurbeln befindet, positioniert er den ersten Aktor 92A, den zweiten Aktor 92B des Startermechanismus 60 in ihre jeweiligen eingerückten Zustände, er positioniert den dritten Aktor 70 (z. B. die Kupplung 70 des Motors/Generators, wenn dieser so ausgestattet ist) in seinen nicht eingerückten Zustand, er positioniert die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten offenen Zustand und er positioniert die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den zweiten geschlossenen Zustand bzw. in den dritten geschlossenen Zustand.
  • Dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 damit fort, die Drehzahl der Kraftmaschine zu überwachen, um festzustellen, ob die Kraftmaschine mit dem Laufen begonnen hat, was allgemein durch Kästchen 137 angezeigt ist. Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine nicht größer als ein Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert ist, was allgemein bei 138 angezeigt ist, dann behält der Fahrzeugcontroller die Konfiguration des Antriebsstrangs 12B, 12C, 12D in dem Steuerungsmodus mit kaltem Ankurbeln bei, was allgemein durch Kästchen 136 angezeigt ist. Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine größer als der Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert ist, was allgemein bei 140 angezeigt ist, dann kann der Fahrzeugcontroller 96 feststellen, dass die Kraftmaschine mit dem Laufen begonnen hat, und er kann damit beginnen, eine Vielzahl verschiedener Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu erfassen, was allgemein durch Kästchen 142 angezeigt ist. Die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs können eine Drosselklappenposition, einen Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs, eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Gang/Getriebezustand, einen Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Der Fahrzeugcontroller 96 überwacht eine Position des Getriebes 16, um einen aktuellen Betriebsmodus des Getriebes 16 zu ermitteln, was allgemein durch Kästchen 144 angezeigt ist. Der Fahrzeugcontroller 96 überwacht den Betriebsmodus des Getriebes 16, um festzustellen, ob der aktuelle Betriebsmodus entweder ein Vorwärtsfahrmodus oder ein Rückwärtsfahrmodus ist oder ob er weder der Vorwärtsfahrmodus noch der Rückwärtsfahrmodus ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der aktuelle Betriebsmodus des Getriebes 16 entweder der Vorwärtsfahrmodus oder der Rückwärtsfahrmodus ist, was allgemein bei 146 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 fort, um einen gewünschten Steuerungsmodus aus einer Vielzahl verschiedener Steuerungsmodi zu wählen, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D in diesen zu konfigurieren, was allgemein bei Kästchen 148 angezeigt ist. Der Prozess des Wählens, in welchen der verfügbaren Steuerungsmodi der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D hinein konfiguriert werden soll, was allgemein durch Kästchen 148 angezeigt ist, ist allgemein in 6 dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der aktuelle Betriebsmodus des Getriebes 16 weder der Vorwärtsfahrmodus noch der Rückwärtsfahrmodus ist, was allgemein bei 150 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 fort, um festzustellen, ob das Fahrzeug 10 gegenwärtig einen Autostopp ausführt, was allgemein durch Kästchen 152 angezeigt ist. Der Begriff ”Autostopp” ist, so wie er hier verwendet wird, als eine Bedingung definiert, in welcher sich das Fahrzeug nicht bewegt und die Kraftstoffzufuhr an die Kraftmaschine durch den Fahrzeugcontroller automatisch gestoppt worden ist, um das Laufen der Kraftmaschine zu stoppen, während der Schlüssel in einer Lauf-Position bleibt. Folglich wird ein Autostopp durch den Fahrzeugcontroller automatisch eingeleitet, um die Kraftmaschine zu stoppen, und er wird nicht durch einen Bediener des Fahrzeugs eingeleitet.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostopp ausführt, was allgemein bei 154 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Autostopp-Steuerungsmodus zu konfigurieren, was allgemein durch Kästchen 156 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostopp-Steuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 156 angezeigt ist, ist allgemein in 7 dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig keinen Autostopp ausführt, was allgemein bei 158 angezeigt ist, und wenn der aktuelle Betriebsmodus des Getriebes 16 weder der Vorwärtsfahrmodus noch der Rückwärtsfahrmodus ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Entladungssteuerungsmodus zu konfigurieren, was allgemein durch Kästchen 160 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 160 angezeigt ist, ist allgemein in 8 dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu überwachen, wie allgemein bei 162 angezeigt ist, um zu ermitteln, welcher der verschiedenen Steuerungsmodi gewählt werden soll und/oder in welchen von diesen der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D umkonfiguriert werden soll.
  • Mit Bezug auf 6 ist der Prozess, dem der Fahrzeugcontroller 96 zum Wählen des gewünschten Steuerungsmodus aus den verfügbaren Steuerungsmodi folgt, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D zu konfigurieren, allgemein gezeigt. Der Prozess beginnt damit, dass der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, ob das Fahrzeug gerade beschleunigt, was allgemein durch Kästchen 170 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gerade beschleunigt, was allgemein bei 172 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Beschleunigungssteuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 174 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Beschleunigungssteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 174 angezeigt ist, ist in 9 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 gerade nicht beschleunigt, was allgemein bei 176 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller damit fort, festzustellen, ob das Fahrzeug gerade verzögert, was allgemein durch Kästchen 178 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gerade verzögert, was allgemein bei 180 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Verzögerungssteuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 182 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Verzögerungssteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 182 angezeigt ist, ist in 10 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 gerade nicht verzögert, was allgemein bei 184 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller damit fort, festzustellen, ob das Fahrzeug gerade einen Autostopp ausführt, was durch Kästchen 186 allgemein angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostopp ausführt, was allgemein bei 188 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostopp-Steuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 190 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostopp-Steuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 190 angezeigt ist, ist in 7 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 gegenwärtig keinen Autostopp ausführt, was allgemein bei 192 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 damit fort, festzustellen, ob das Fahrzeug gerade einen Stopp im Leerlauf ausführt, was allgemein durch Kästchen 194 angezeigt ist. Der Begriff ”Stopp im Leerlauf” ist, so wie er hier verwendet wird, als ein Zustand definiert, in welchem sich das Fahrzeug nicht bewegt und die Kraftstoffzufuhr an die Kraftmaschine durch den Fahrzeugcontroller nicht automatisch gestoppt worden ist, um ein Laufen der Kraftmaschine zu stoppen, während der Schlüssel in einer Lauf-Position bleibt. Folglich ist das Fahrzeug 10 gestoppt und die Kraftmaschine läuft, d. h. sie läuft im Leerlauf. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig einen Stopp im Leerlauf ausführt, was allgemein bei 196 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 198 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf, der allgemein durch Kästchen 198 angezeigt ist, ist in 12 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 gegenwärtig keinen Stopp im Leerlauf ausführt, was allgemein bei 200 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller damit fort, festzustellen, ob das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt, was allgemein durch Kästchen 202 angezeigt ist. Der Begriff ”Autostart” ist, so wie er hier verwendet wird, als der Prozess des Startens der Kraftmaschine nach dem Ausführen eines Autostopps definiert. Daher umfasst ein Autostart das automatische Starten der Kraftmaschine nach einem Autostopp ohne irgendeine Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt, was allgemein bei 204 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Autostart-Steuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 206 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostart-Steuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 206 angezeigt ist, ist in 13 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 gegenwärtig keinen Autostart ausführt, was allgemein bei 208 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller damit fort, festzustellen, ob das Fahrzeug gerade dahinrollt, was allgemein durch Kästchen 210 angezeigt ist. Um festzustellen, ob das Fahrzeug 10 gerade dahinrollt, kann der Fahrzeugcontroller 96 die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Dahinrollgeschwindigkeits-Schwellenwert, eine Drosselklappenposition mit einem Drosselklappenpositions-Dahinrollschwellenwert und einen Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs mit einem Bremsfluid-Dahinrollschwellenwert vergleichen. Der Fahrzeugcontroller 96 kann feststellen, dass das Fahrzeug 10 gerade dahinrollt, was allgemein bei 212 angezeigt ist, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als ein Dahinrollgeschwindigkeits-Schwellenwert ist, wenn eine Drosselklappenposition des Fahrzeugs kleiner als ein Drosselklappenpositions-Dahinrollschwellenwert ist und wenn ein Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs kleiner als ein Bremsdruck-Dahinrollschwellenwert ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gerade dahinrollt, was allgemein bei 212 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Dahinrollsteuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 214 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Dahinrollsteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 214 angezeigt ist, ist in 14 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Der Fahrzeugcontroller 96 kann feststellen, dass das Fahrzeug 10 gerade nicht dahinrollt, was allgemein bei 216 angezeigt ist, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht größer als der Dahinrollgeschwindigkeits-Schwellenwert ist, wenn die Drosselklappenposition des Fahrzeugs nicht kleiner als der Drosselklappenpositions-Dahinrollschwellenwert ist oder wenn der Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs nicht kleiner als der Bremsdruck-Dahinrollschwellenwert ist. Wenn dar Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug gerade nicht dahinrolit, was allgemein bei 216 angezeigt ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller 96 Signale, um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus zu konfigurieren, der allgemein durch Kästchen 218 angezeigt ist. Der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 218 angezeigt ist, ist in 15 allgemein dargestellt und wird nachstehend im Detail beschrieben. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 220 angezeigt ist, um zu ermitteln, welcher der verschiedenen Steuerungsmodi gewählt werden soll und/oder in welchen der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D umkonfiguriert werden soll.
  • Mit Bezug auf 7 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostopp-Steuerungsmodus allgemein gezeigt. Im Autostopp-Steuerungsmodus wird die Kraftmaschine 14 nicht mit Kraftstoff versorgt und die Kraftmaschinendrehzahl fällt auf Null ab. Die Lasten des elektrischen Zubehörsystems 56 werden entweder durch die erste Energieversorgungsvorrichtung 40 oder durch die zweite Energieversorgungsvorrichtung 42 in Abhängigkeit von deren jeweiligen Ladezustandsniveaus versorgt. Die Last des elektrischen Zubehörsystems 56 wird durch die erste Energiespeichervorrichtung 40 versorgt, indem die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 geschlossen werden, während die zweite Schaltvorrichtung 68 geöffnet wird. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 unter ein zulässiges Niveau abfällt, das hier als der erste Ladungsniveauschwellenwert definiert ist, wird die zweite Schaltvorrichtung 68 geschlossen, sodass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgen kann, und die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 werden im offenen Zustand gehalten. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert ist, und wenn der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 unter ein zulässiges Niveau abfällt, das hier als der zweite Ladungsniveauschwellenwert definiert ist, dann sendet der Fahrzeugcontroller einen Befehl an das Kraftmaschinensteuerungsmodul, um den Autostopp-Steuerungsmodus zu verlassen, und um einen neuen gewünschten Steuerungsmodus zu wählen, für den der Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D konfiguriert werden soll. Der erste Ladungsniveauschwellenwert und der zweite Ladungsniveauschwellenwert sind so definiert oder gewählt, dass sie gleich einem Wert sind, der genügend Ladung bereitstellen wird, um einen nachfolgenden Kraftmaschinenneustart zu ermöglichen, wenn der Fahrzeugcontroller 96 den Autostopp verlässt.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 mit Bezug auf 7 den Autostopp-Steuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 230 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert der ersten Energiespeichervorrichtung ist, was allgemein durch Kästchen 232 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 234 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die erste Energiespeichervorrichtung 40 die Last für das elektrische Zubehörsystem 96 versorgt, was allgemein durch Kästchen 236 angezeigt ist, bei dem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten offenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 238 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein durch Kästchen 240 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 242 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, was allgemein durch Kästchen 244 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder ausgerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten geschlossenen Zustand positioniert. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 248 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen, und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden soll.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 246 angezeigt ist, dann verfügen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 über genügend Ladung, um das elektrische Zubehörsystem 56 zu betreiben, und der Fahrzeugcontroller 96 sendet Signale, um den Autostopp zu beenden und um den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen anderen Steuerungsmodus zu konfigurieren, was allgemein durch Kästchen 250 angezeigt ist.
  • Mit Bezug auf 8 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus allgemein gezeigt. Im Entladungssteuerungsmodus ist die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null und die Kraftmaschine 14 läuft im Leerlauf. Der Motor/Generator 38 kann entlastet werden, indem die Last des elektrischen Zubehörsystems 56 unter Verwendung entweder der ersten Energiespeichervorrichtung 40 oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 versorgt wird, in Abhängigkeit von deren jeweiligen Ladezustandsniveaus. Die Last des elektrischen Zubehörsystems 56 wird durch die erste Energiespeichervorrichtung 40 versorgt, indem die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 geschlossen werden, während die zweite Schaltvorrichtung 68 geöffnet wird. Ein Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38 wird derart justiert, dass nur die erste Energiespeichervorrichtung 40 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und die Drehmomentlast an der Kraftmaschine 14 von dem Motor/Generator 38 ist minimal. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 unter ein zulässiges Niveau abfällt, das hier als der erste Entladungsniveauschwellenwert definiert ist, wird die zweite Schaltvorrichtung 68 geschlossen, sodass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgen kann, und die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 werden im offenen Zustand gehalten. Der Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38 wird derart justiert, dass nur die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und die Drehmomentlast an der Kraftmaschine 14 von dem Motor/Generator 38 ist minimal.
  • Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert ist, und wenn der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 unter ein zulässiges Niveau abfällt, das hier als der zweite Entladungsniveauschwellenwert definiert ist, dann justiert der Fahrzeugcontroller 96 den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38, sodass der Motor/Generator 38 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 können aufgeladen werden.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 mit Bezug auf 8 den Entladungssteuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 260 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Entladungsniveauschwellenwert der ersten Energiespeichervorrichtung ist, was allgemein durch Kästchen 262 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Entladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 264 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die erste Energiespeichervorrichtung 40 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und er justiert den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38, was allgemein durch Kästchen 266 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder ausgerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten offenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 268 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der zweite Entladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein durch Kästchen 270 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der zweite Entladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 272 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und er justiert den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38, was allgemein durch Kästchen 274 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder ausgerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten geschlossenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der zweite Entladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 276 angezeigt ist, dann verfügen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 über genügend Ladung zum Betreiben des elektrischen Zubehörsystems 56, und der Fahrzeugcontroller 96 sendet Signale, um den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38 zu erhöhen, was allgemein durch Kästchen 278 angezeigt ist, sodass der Motor/Generator 38 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgen kann und die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 aufladen kann.
  • Mit Bezug auf 9 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Beschleunigungssteuerungsmodus allgemein gezeigt. Wenn das Fahrzeug 10 gerade beschleunigt, kann es möglich sein, durch den Motor/Generator 38 eine Drehmomentunterstützung für Kraftmaschine 14 bereitzustellen. Der Fahrzeugcontroller 96 stellt auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 fest, ob eine elektrische Verstärkung, d. h. Drehmomentunterstützung, möglich und/oder gewünscht ist. Wenn das Fahrzeug 10 gerade beschleunigt und der Fahrzeugcontroller 96 Signale sendet, um eine Drehmomentunterstützung für die Kraftmaschine 14 anzufordern, wird der Motor/Generator 38 so eingestellt, dass er als Motor betrieben wird, um Drehmomentunterstützung für die Kraftmaschine 14 bereitzustellen, und er wird mit Leistung von der ersten Energiespeichervorrichtung 40 versorgt, wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als ein erster Verstärkungsniveauschwellenwert ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Verstärkungsniveauschwellenwert ist, dann wird der Motor/Generator 38 mit Leistung von der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 versorgt, wenn der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als ein zweiter Verstärkungsniveauschwellenwert ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Verstärkungsniveauschwellenwert ist und der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 nicht größer als der zweite Verstärkungsniveauschwellenwert ist, dann stellt der Motor/Generator 38 keinerlei Drehmomentunterstützung für die Kraftmaschine 14 bereit und der Motor/Generator 38 wird als Generator betrieben, aber er wird entlastet, indem die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 mit Leistung von entweder der ersten Energiespeichervorrichtung 40 oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 versorgt wird, um die Leistungsentnahme an der Kraftmaschine 14 zu minimeren. Der Motor/Generator 38 kann in Übereinstimmung mit dem vorstehend mit Bezug auf 8 beschriebenen Entladungssteuerungsmodus entlastet werden.
  • Mit Bezug auf 9 stellt der Fahrzeugcontroller 96 dann, wenn er den Beschleunigungssteuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 290 angezeigt ist, fest, ob eine Drehmomentunterstützung angefordert ist, was allgemein durch Kästchen 292 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass gegenwärtig keine Drehmomentunterstützung angefordert ist, was allgemein bei 294 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um den Motor/Generator 38 zu entlasten, was allgemein durch Kästchen 296 angezeigt ist, und er konfiguriert den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, der vorstehend mit Bezug auf 8 beschrieben ist.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass eine Drehmomentunterstützung angefordert ist, was allgemein bei 298 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Verstärkungsniveauschwellenwert der ersten Energiespeichervorrichtung 40 ist, was allgemein durch Kästchen 300 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Verstärkungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 302 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die erste Energiespeichervorrichtung 40 die Last für den Motor/Generator 38 bereitstellt, um eine Drehmomentunterstützung für die Kraftmaschine 14 bereitzustellen, was allgemein durch Kästchen 304 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder ausgerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den zweiten bzw. dritten offenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Verstärkungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 306 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der zweite Verstärkungsniveauschwellenwert ist, was allgemein durch Kästchen 308 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der zweite Entladungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 310 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 den Motor/Generator 38 mit Leistung versorgt, um eine Drehmomentunterstützung für die Kraftmaschine 14 bereitzustellen, was allgemein durch Kästchen 312 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder ausgerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung in den zweiten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der zweite Verstärkungsniveauschwellenwert ist, was allgemein bei 314 angezeigt ist, dann verfügen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 über genügend Ladung zum Betreiben des Motors/Generators 38 als Motor, um eine elektrische Verstärkung für Kraftmaschine 14 bereitzustellen, und der Fahrzeugcontroller 96 konfiguriert den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um den Motor/Generator 38 zu entlasten, was allgemein durch Kästchen 296 angezeigt ist, und er konfiguriert den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, der vorstehend mit Bezug auf 8 beschrieben ist.
  • Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 316 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden soll.
  • Mit Bezug auf 10 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Verzögerungssteuerungsmodus allgemein gezeigt. Wenn das Fahrzeug 10 gerade verzögert, kann es möglich sein, die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 durch Energierückgewinnung aufzuladen. Wenn das Fahrzeug 10 gerade verzögert und der Fahrzeugcontroller gegenwärtig eine Regenerierung der ersten Energiespeichervorrichtung 40 und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 anfordert, dann kann der Motor/Generator 38 als Generator betrieben werden, um die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 in Abhängigkeit von ihrem aktuellen jeweiligen Ladezustand aufzuladen. Das Drehmomentniveau des Motors/Generators 38 wird justiert, um entweder die erste Energiespeichervorrichtung 40 oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 optimal aufzuladen, bis der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein Regenerieren oder Aufladen der ersten Energiespeichervorrichtung 40 und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 nicht länger benötigt wird, oder bis das Fahrzeug nicht mehr verzögert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 mit Bezug auf 10 den Verzögerungssteuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 320 angezeigt ist, dann ermittelt der Fahrzeugcontroller 96, ob ein regeneratives Aufladen entweder der ersten Energiespeichervorrichtung 40 oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 gegenwärtig angefordert wird, was allgemein durch Kästchen 322 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das regenative Aufladen aktuell angefordert wird, was allgemein bei 324 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für einen Steuerungsmodus mit regenerativem Aufladen, was allgemein durch Kästchen 326 angezeigt ist, der vorstehend mit Bezug auf 11 beschrieben ist. Nach dem Konfigurieren des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Steuerungsmodus mit regenerativem Aufladen fährt der Fahrzeugcontroller 96 fort, die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu überwachen, um festzustellen, ob das Fahrzeug mit dem Verzögern fortfährt, was allgemein durch Kästchen 328 angezeigt ist.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 mit dem Verzögern fortfährt, was allgemein bei 330 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 mit dem Prozess des Feststellens, ob das regenerative Aufladen immer noch angefordert wird, fort, was allgemein durch Kästchen 322 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass das Fahrzeug 10 nicht mehr verzögert, was allgemein bei 332 angezeigt ist, dann wird der Verzögerungssteuerungsmodus beendet, was allgemein durch Kästchen 334 angezeigt ist.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein regeneratives Aufladen gegenwärtig nicht angefordert wird, was allgemein bei 336 angezeigt ist, dann fährt der Fahrzeugcontroller 96 mit dem Überwachen der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs fort, um festzustellen, ob das Fahrzeug mit dem Verzögern fortfährt, was allgemein durch Kästchen 328 angezeigt ist.
  • Mit Bezug auf 11 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Steuerungsmodus mit regenerativem Aufladen allgemein gezeigt. Im Steuerungsmodus mit regenerativem Aufladen wird der Motor/Generator 38 als Generator betrieben, um Ladung zum Laden der ersten Energiespeichervorrichtung 40 und/oder der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu erzeugen. Wenn das Fahrzeug 10 gerade verzögert und von dem Fahrzeugcontroller 96 gegenwärtig ein regeneratives Aufladen angefordert wird, dann lädt der Motor/Generator 38 die erste Energiespeichervorrichtung 40, wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als ein erster Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, dann wird der Motor/Generator 38 als Generator verwendet, um die zweite Energiespeichervorrichtung 42 aufzuladen, falls der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 kleiner als ein zweiter Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, und wenn der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 nicht kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, dann benötigen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 ein Aufladen und die regenerative Energie von dem Motor/Generator 38 wird nur verwendet, um die elektrische Last für das elektrische Zubehörsystem 56 zu versorgen.
  • Mit Bezug auf 11 ermittelt der Fahrzeugcontroller 96 dann, wenn er den Steuerungsmodus mit regenerativem Aufladen als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 340 angezeigt ist, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung der ersten Energiespeichervorrichtung 40 ist, was allgemein durch Kästchen 342 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, was allgemein bei 344 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass der Motor/Generator 38 die erste Energiespeichervorrichtung 40 auflädt, was allgemein durch Kästchen 346 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 62 in den zweiten bzw. dritten offenen Zustand positioniert. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 348 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden sollte.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, was allgemein bei 350 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, was allgemein durch Kästchen 352 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, was allgemein bei 354 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass der Motor/Generator 38 die zweite Energiespeichervorrichtung 42 auflädt, was durch Kästchen 356 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den zweiten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 358 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen, und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden sollte.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Regenerierung ist, was allgemein bei 360 angezeigt ist, dann benötigen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 eine Aufladung und der Motor/Generator 38 wird als Generator betrieben und verwendet, um die elektrische Last für das elektrische Zubehörsystem 56 zu versorgen, was allgemein durch Kästchen 362 angezeigt ist.
  • Mit Bezug auf 12 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf allgemein gezeigt. Im Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf wird die Kraftmaschine 14 mit Kraftstoff versorgt und sie läuft, jedoch bewegt sich das Fahrzeug nicht. Die Lasten des elektrischen Zubehörsystems 56 können durch entweder die erste Energieversorgungsvorrichtung 40 oder die zweite Energieversorgungsvorrichtung 42 in Abhängigkeit von deren jeweiligen Ladezustandsniveaus, oder durch den Motor/Generator 38, der als Generator betrieben wird, versorgt werden.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 den Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 370 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als ein erster Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf der ersten Energiespeichervorrichtung 40 ist, was allgemein durch Kästchen 372 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf ist, was allgemein bei 374 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D um zu ermöglichen, dass die erste Energiespeichervorrichtung 40 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und er justiert den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38, was allgemein durch Kästchen 376 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten offenen Zustand positioniert. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt damit fort, die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 zu überwachen, was allgemein bei 378 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen, und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden sollte. Der Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38 wird auf ein niedriges Niveau justiert, um die von der Kraftmaschine 14 benötigte Leistung zu minimieren, um die Kraftstoffsparsamkeit zu verbessern.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf ist, was allgemein bei 380 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf ist, was allgemein durch Kästchen 382 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf ist, was allgemein bei 384 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um zu ermöglichen, dass die zweite Energiespeichervorrichtung 40 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgt, und er justiert den Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38, was allgemein durch Kästchen 386 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten offenen Zustand bzw. den dritten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten geschlossenen Zustand positioniert. Der Fahrzeugcontroller 96 fährt mit dem Überwachen der verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 fort, was allgemein bei 388 angezeigt ist, um den Ladezustand von sowohl der ersten Energiespeichervorrichtung 40 als auch der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 zu überwachen, und um festzustellen, ob die Konfiguration des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D modifiziert werden sollte. Der Spannungseinstellpunkt des Motors/Generators 38 wird auf ein niedriges Niveau justiert, um die von der Kraftmaschine 14 benötigte Leistung zu minimieren, um die Kraftstoffsparsamkeit zu verbessern.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht kleiner als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Stopp im Leerlauf ist, was allgemein bei 390 angezeigt ist, dann weisen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 genügend Ladung auf, um das elektrische Zubehörsystem 56 zu betreiben, und der Fahrzeugcontroller 96 sendet Signale 392, sodass der Motor/Generator 38 die Last für das elektrische Zubehörsystem 56 versorgen kann.
  • Mit Bezug auf 13 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Autostart-Steuerungsmodus allgemein gezeigt. Im Autostart-Steuerungsmodus wird die Kraftmaschine 14 durch den Fahrzeugcontroller 96 automatisch gestartet, nachdem sie durch den Fahrzeugcontroller 96 mithilfe des Autostopp-Steuerungsmodus automatisch gestoppt worden ist.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 den Autostart-Steuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 400 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D zum Starten der Kraftmaschine 14, was allgemein durch Kästchen 402 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Stand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den ersten bzw. zweiten geschlossenen Zustand positioniert, und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den dritten offenen Zustand positioniert. Auf diese Weise liefert die erste Energiespeichervorrichtung 40 Leistung an den Motor/Generator 38 oder an den Startermechanismus 60, um die Kraftmaschine 14 zu starten, während die zweite Energiespeichervorrichtung Leistung an das elektrische Zubehörsystem 56 liefert.
  • Mit Bezug auf 14 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Dahinrollsteuerungsmodus allgemein gezeigt. Im Dahinrollsteuerungsmodus ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 größer als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellenwert, der Bremsfluiddruck an den Bremssätteln des Fahrzeugs 10 ist kleiner als ein Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen und die Drosselklappenposition ist kleiner als ein Drosselpositionsschwellenwert für Dahinrollen. Im Dahinrollsteuerungsmodus wird die elektrische Last für das elektrische Zubehörsystem 56 durch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 versorgt, solange der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als ein Schwellenwert für Dahinrollen ist. Der Dahinrollsteuerungsmodus hält den Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 über dem Schwellenwert für Dahinrollen, sodass die zweite Energiespeichervorrichtung 42 zum Neustart in der Lage ist, wenn der Dahinrollsteuerungsmodus verlassen wird. Der Dahinrollsteuerungsmodus wird verlassen, wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 unter den Neustartschwellenwert für die erste Energiespeichervorrichtung 40 fällt und der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 unter den Neustartschwellenwert für die zweite Energiespeichervorrichtung 42 fällt.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 mit Bezug auf 14 den Dahinrollsteuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 410 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob die Position der Drosselklappe des Fahrzeugs 10 größer als der Drosselklappenpositionsschwellenwert für Dahinrollen ist, und ob der Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs 10 größer als der Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen ist, was allgemein durch Kästchen 412 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass die Drosselklappenposition nicht größer als der Drosselklappenpositionsschwellenwert für Dahinrollen ist oder wenn der Bremsfluiddruck nicht größer als der Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen ist, was allgemein bei 414 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um den Dahinrollsteuerungsmodus zu beenden, was allgemein durch Kästchen 416 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den ersten bzw. zweiten geschlossenen Zustand positioniert und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den dritten offenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass die Drosselklappenposition größer als der Drosselklappenpositionsschwellenwert für Dahinrollen ist und dass der Bremsfluiddruck größer als der Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen ist, was allgemein bei 418 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der Neustartschwellenwert ist, was allgemein durch Kästchen 420 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der Neustartschwellenwert ist, was allgemein bei 422 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um den Dahinrollsteuerungsmodus zu beenden, was allgemein durch Kästchen 416 angezeigt ist.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der Neustartschwellenwert ist, was allgemein bei 424 angezeigt ist, dann ermittelt der Fahrzeugcontroller 96, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der Dahinrollschwellenwert ist, was allgemein durch Kästchen 426 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 nicht größer als der Dahinrollschwellenwert ist, was allgemein bei 428 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um den Dahinrollsteuerungsmodus zu beenden, was allgemein durch Kästchen 416 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 jedoch feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der Dahinrollschwellenwert ist, was allgemein bei 430 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um mit dem Dahinrollsteuerungsmodus fortzufahren, was allgemein durch Kästchen 432 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den ersten bzw. zweiten offenen Zustand positioniert und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den dritten geschlossenen Zustand positioniert.
  • Mit Bezug auf 15 ist der Prozess des Konfigurierens des Antriebsstrangs 12A, 12B, 12C, 12D für den Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus allgemein gezeigt. Wenn das Fahrzeug 10 mit einer Reisegeschwindigkeit fährt, kann es möglich sein, ein ”Gelegenheitsaufladen” zu verwenden, bei dem die erste Energiespeichervorrichtung 40 und/oder die zweite Energiespeichervorrichtung 42 durch den Motor/Generator 38 aufgeladen werden, während die Kraftmaschine dennoch mit Kraftstoff versorgt wird. Dies bewegt den Kraftmaschinenarbeitspunkt in eine effizientere Region. Die in entweder der ersten Energiespeichervorrichtung 40 oder in der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 gespeicherte Energie kann zu einem späteren Zeitpunkt zum Entlasten des Motors/Generators 38 verwendet werden. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein Gelegenheitsaufladen möglich ist, dann wird der Motor/Generator 38 als Generator betrieben, um die erste Energiespeichervorrichtung 40 aufzuladen, wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als ein erster Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, dann wird der Motor/Generator 38 als Generator betrieben, um die zweite Energiespeichervorrichtung 42 aufzuladen, wenn der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 nicht größer als ein zweiter Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist. Wenn der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist und der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, dann wird der Motor/Generator 38 als Generator betrieben, um die elektrische Last für das elektrische Zubehörsystem 56 direkt zu versorgen, indem die erste Schaltvorrichtung 62 und die zweite Schaltvorrichtung 68 geöffnet werden und die dritte Schaltvorrichtung 64 geschlossen wird. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein Gelegenheitsaufladen nicht möglich oder angefordert ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, der vorstehend mit Bezug auf 8 beschrieben wurde.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 mit Bezug auf 15 den Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus als den gewünschten Steuerungsmodus wählt, was allgemein durch Kästchen 440 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob ein Gelegenheitsaufladen angefordert ist, was allgemein durch Kästchen 442 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein Gelegenheitsaufladen gegenwärtig nicht angefordert ist, was allgemein bei 444 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, was allgemein durch Kästchen 446 angezeigt ist, der vorstehend mit Bezug auf 8 beschrieben wurde.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass ein Gelegenheitsaufladen angefordert ist, was allgemein bei 448 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit der ersten Energiespeichervorrichtung 40 ist, was allgemein durch Kästchen 450 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, was allgemein bei 452 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um die erste Energiespeichervorrichtung 40 aufzuladen, was allgemein durch Kästchen 454 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den ersten bzw. dritten geschlossenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 in den zweiten offenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der ersten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der erste Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, was allgemein bei 456 angezeigt ist, dann stellt der Fahrzeugcontroller 96 fest, ob der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 42 größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, was allgemein durch Kästchen 458 angezeigt ist. Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 nicht größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, was allgemein bei 460 angezeigt ist, dann konfiguriert der Fahrzeugcontroller 96 den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D, um die zweite Energiespeichervorrichtung 42 aufzuladen, was allgemein durch Kästchen 462 angezeigt ist, bei welchem der Fahrzeugcontroller 96 den ersten Aktor 92A und den zweiten Aktor 92B in ihre jeweiligen offenen oder nicht eingerückten Zustände positioniert, den dritten Aktor 70 in seinen jeweiligen geschlossenen Zustand positioniert, die erste Schaltvorrichtung 62 in den ersten offenen Zustand positioniert und die zweite Schaltvorrichtung 68 und die dritte Schaltvorrichtung 64 in den zweiten bzw. den dritten geschlossenen Zustand positioniert.
  • Wenn der Fahrzeugcontroller 96 feststellt, dass der Ladezustand der zweiten Energiespeichervorrichtung 40 größer als der zweite Ladungsniveauschwellenwert für Reisegeschwindigkeit ist, was allgemein bei 464 angezeigt ist, dann benötigen weder die erste Energiespeichervorrichtung 40 noch die zweite Energiespeichervorrichtung 42 ein Aufladen und der Fahrzeugcontroller 96 konfiguriert den Antriebsstrang 12A, 12B, 12C, 12D für den Entladungssteuerungsmodus, der allgemein durch Kästchen 466 angezeigt ist und vorstehend mit Bezug auf 8 beschrieben wurde.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Offenbarung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, das diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zum Umsetzen der Offenbarung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche in die Praxis erkennen. Außerdem dürfen die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen oder die Eigenschaften von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt wurden, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Stattdessen ist es möglich, dass jede der Eigenschaften, die in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschrieben sind, mit einer oder einer Vielzahl anderer gewünschter Eigenschaften von anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was zu weiteren Ausführungsformen führt, die nicht mit Worten oder durch Bezug auf die Zeichnungen beschrieben sind. Folglich fallen diese weiteren Ausführungsformen in den Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine Brennkraftmaschine, einen Motor/Generator, der mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und mindestens einen Aktor aufweist, um den Motor/Generator mit der Kraftmaschine zu verbinden, einen Startermechanismus, der mit einer Kurbelwelle der Kraftmaschine gekoppelt ist und mindestens einen Aktor aufweist, um den Startermechanismus mit der Kurbelwelle in Eingriff zu stellen, mindestens eine Energiespeichervorrichtung und mindestens einen Schalter zum Verbinden der mindestens einen Energiespeichervorrichtung mit dem Motor/Generator oder mit dem Startermechanismus enthält, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine Vielzahl von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs mit einem Fahrzeugcontroller erfasst wird; ein Betriebsmodus eines Getriebes mit dem Fahrzeugcontroller erfasst wird, um festzustellen, ob sich das Getriebe gegenwärtig entweder in einem Rückwärtsfahrmodus oder in einem Vorwärtsfahrmodus befindet, oder ob das sich Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet; mit dem Fahrzeugcontroller ein gewünschter Steuerungsmodus aus einer Vielzahl verfügbarer Steuerungsmodi auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs gewählt wird, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet; eine Position des mindestens einen Schalters, ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Motors/Generators mit dem Fahrzeugcontroller gesteuert werden, um den Antriebsstrang in den gewünschten Steuerungsmodus zu konfigurieren; eine Bewegung des Fahrzeugs und ein Kraftstoffzufuhrzustand der Kraftmaschine mit dem Fahrzeugcontroller erfasst werden, wenn sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, um festzustellen, ob das Fahrzeug gerade einen Autostopp ausführt, bei welchem sich das Fahrzeug gerade nicht bewegt und die Kraftmaschine nicht mit Kraftstoff versorgt wird und nicht läuft, oder ob das Fahrzeug gegenwärtig keinen Autostopp ausführt; eine Position des mindestens einen Schalters, ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Motors/Generators mit dem Fahrzeugcontroller gesteuert werden, wenn sich das Getriebe gegenwärtig nicht in dem Rückwärtsfahrmodus oder dem Vorwärtsfahrmodus befindet und das Fahrzeug gerade einen Autostopp ausführt, um den Antriebsstrang in einen Autostopp-Steuerungsmodus zu konfigurieren; und eine Position des mindestens einen Schalters, ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Startermechanismus und ein Einrücken des mindestens einen Aktors des Motors/Generators mit dem Fahrzeugcontroller gesteuert werden, um den Antriebsstrang in einen Entladungssteuerungsmodus zu konfigurieren, um den Motor/Generator zu entlasten, wenn sich das Getriebe gegenwärtig weder in dem Rückwärtsfahrmodus noch in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, und wenn das Fahrzeug gegenwärtig keinen Autostopp ausführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der verfügbaren Steuerungsmodi umfasst: einen Beschleunigungssteuerungsmodus, einen Verzögerungssteuerungsmodus, einen Autostopp-Steuerungsmodus, einen Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf, einen Autostart-Steuerungsmodus, einen Dahinrollsteuerungsmodus, einen Steuerungsmodus mit regenerativer Aufladung, einen Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus, den Autostopp-Steuerungsmodus und den Entladungsteuerungsmodus.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erfassen der Vielzahl von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs mit dem Fahrzeugcontroller umfasst, dass eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Beschleunigung des Fahrzeugs, eine Verzögerung des Fahrzeugs, ein Kraftstoffzufuhrzustand der Kraftmaschine, eine Drosselklappenposition der Kraftmaschine und ein Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs erfasst werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Beschleunigungssteuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass das Fahrzeug gerade beschleunigt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Verzögerungssteuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass das Fahrzeug gerade verzögert.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vowärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Autostopp-Steuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt und die Kraftmaschine nicht mit Kraftstoff versorgt wird und nicht läuft.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Steuerungsmodus mit Stopp im Leerlauf gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt und die Kraftmaschine mit Kraftstoff versorgt wird und läuft.
  8. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass mit dem Fahrzeugcontroller erfasst wird, ob das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt, bei welchem die Kraftmaschine nach einem Autostopp ohne irgendeine Eingabe von einem Bediener automatisch gestartet wird, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Autostart-Steuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt und das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt.
  9. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass mit dem Fahrzeugcontroller erfasst wird, ob das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt, bei welchem die Kraftmaschine nach einem Autostopp ohne irgendeine Eingabe von einem Bediener automatisch gestartet wird, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Dahinrollsteuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig keinen Autostart ausführt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als ein Geschwindigkeitsschwellenwert für Dahinrollen ist, dass eine Drosselklappenposition des Fahrzeugs kleiner als ein Drosselklappenpositionsschwellenwert für Dahinrollen ist und dass ein Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs kleiner als ein Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass mit dem Fahrzeugcontroller erfasst wird, ob das Fahrzeug gegenwärtig einen Autostart ausführt, bei welchem die Kraftmaschine nach einem Autostopp ohne irgendeine Eingabe von einem Bediener automatisch gestartet wird, wobei das Wählen des gewünschten Steuerungsmodus auf der Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wenn sich das Getriebe gegenwärtig entweder in dem Rückwärtsfahrmodus oder in dem Vorwärtsfahrmodus befindet, umfasst, dass der Reisegeschwindigkeitssteuerungsmodus gewählt wird, wenn der Fahrzeugcontroller feststellt, dass das Fahrzeug gegenwärtig keinen Autostart ausführt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht größer als ein Geschwindigkeitsschwellenwert für Dahinrollen ist, dass eine Drosselklappenposition des Fahrzeugs nicht kleiner als ein Drosselklappenpositionsschwellenwert für Dahinrollen ist oder dass ein Bremsfluiddruck an jedem Bremssattel des Fahrzeugs nicht kleiner als ein Bremsdruckschwellenwert für Dahinrollen ist.
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