DE102016107095A1 - Verfahren und systeme zur effizienten steuerung des kraftmaschinendrehmoments - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments in Reaktion auf die Änderungen eines Kraftmaschinen-Solldrehmoments bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren in Reaktion auf das Vergrößern der Kraftmaschinen-Solldrehmomente das monotone Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Niveau zu einem ersten Niveau, wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, und das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, während die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet wird, und dann das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau in Reaktion darauf, dass das Drehstromgenerator-Drehmoment das erste Niveau erreicht, umfassen. In dieser Weise kann ein Verfahren das Einstellen einer auf eine Kraftmaschine durch einen Drehstromgenerator, der mechanisch an die Kraftmaschine gekoppelt ist, ausgeübten Last sowohl während der Zylinderverbrennung als auch während der Bedingungen ohne Kraftstoffbeaufschlagung umfassen.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Steuern des Drehmoments einer Brennkraftmaschine, während die Kraftstoffwirtschaftlichkeit optimiert wird.
  • Hintergrund/Zusammenfassung
  • Die Drehzahl- und Drehmomentsteuersysteme für Brennkraftmaschinen ändern die Drosselklappenposition und die Kraftstoffeinspritzmenge, um das Kraftmaschinendrehmoment zu einem Solldrehmoment zu vergrößern oder zu verkleinern. Folglich kann während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wenn das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment größer als ein vom Fahrer angefordertes Kraftmaschinendrehmoment ist, die Drosselklappe eingestellt werden, um die Luftströmung zur Kraftmaschine zu verringern. Entsprechend kann die Kraftstoffeinspritzung verringert werden. Weil die Drosselklappe durch einen Einlasskrümmer an das Lufteinlassventil mehrerer Zylinder gekoppelt ist, gibt es eine Verzögerungszeit, bevor die Änderung der Drosselklappenposition zu einer Änderung des Kraftmaschinendrehmoments führt. Weil das Einstellen der Drosselklappenposition keine unmittelbare Änderung des Kraftmaschinendrehmoments bereitstellt, wird die Zündzeitsteuerung nach spät verstellt, um eine schnellere Reaktionszeit bereitzustellen. In der Beschreibung kann hier die Zündzeitsteuerung außerdem als Funkenzeitsteuerung bezeichnet werden. Ferner kann die Spätverstellung der Zündzeitsteuerung außerdem als Funkenspätverstellung bezeichnet werden. Deshalb können sowohl die Drosselklappenposition als auch die Zündzeitsteuerung eingestellt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. In einem Beispiel kann die Funkenspätverstellung in Reaktion auf die Abnahmen des vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmoments verwendet werden. Folglich kann die Zündzeitsteuerung nach spät verstellt werden, um eine unmittelbarere Reaktion auf die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments bereitzustellen.
  • In einem weiteren Beispiel kann die Funkenspätverstellung verwendet werden, wenn das vom Fahrer angeforderte Kraftmaschinendrehmoment von einem Niveau, wo die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist, zu einem Niveau, wo die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, zunimmt. Unter den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, unter denen das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter einen Schwellenwert fällt, wie z. B. während einer Fahrzeugverzögerung, kann die Kraftstoffeinspritzung abgesperrt werden, wobei die Fahrzeugräder eine Kraft bereitstellen, die notwendig ist, um die Kraftmaschine laufend zu halten. Diese Strategie wird im Allgemeinen als Kraftstoff-Schubabschaltung (DFSO) bezeichnet, wobei sie während der Bedingungen eines niedrigen Kraftmaschinendrehmoments einen verbesserten Kraftstoffwirkungsgrad bereitstellt. Wenn jedoch das vom Fahrer angeforderte Kraftmaschinendrehmoment über den Schwellenwert zunimmt, wo die Kraftstoffeinspritzung wieder eingeschaltet wird, kann die Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments, die sich aus der Kraftstoffeinspritzung ergibt, größer als die vom Fahrer angeforderte Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments sein. Im Ergebnis kann unter derartigen Bedingungen das Kraftmaschinendrehmoment das Kraftmaschinen-Solldrehmoment übersteigen. Um das abgegebene Drehmoment zu verringern, um unter derartigen Bedingungen dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment genauer zu entsprechen, kann die Funkenspätverstellung verwendet werden.
  • Die Erfinder haben hier erkannt, dass die Spätverstellung der Zündzeitsteuerung die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringert. In einem Beispiel können einige der obigen Probleme durch ein Verfahren behandelt werden, das, wenn ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt, wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, das monotone Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Niveau zu einem ersten Niveau; und in Reaktion darauf, dass das Drehstromgenerator-Drehmoment das erste Niveau erreicht, das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, während die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet wird, und dann das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau umfasst. In dieser Weise kann weniger Funkenspätverstellung verwendet werden, während immer noch die verzögerte Drehmomentreaktion verringert wird und die Energieerfassung in der Fahrzeugbatterie erhöht wird.
  • In einer weiteren Darstellung kann ein Verfahren Folgendes umfassen: während der DFSO, wenn sich eine Drosselklappe an einer ersten Position befindet und kein Kraftstoff in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Drehmoment zu einem ersten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu einem ersten Niveau zunimmt, und während der Zylinderverbrennung Aufrechterhalten der Position der Drosselklappe an einer zweiten Position und monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Drehmoment zu dem zweiten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von dem ersten Niveau zu einem zweiten Niveau zunimmt. In einigen Beispielen kann das Verfahren ferner das Einstellen der Position der Drosselklappe zwischen der zweiten Position und einer dritten Position umfassen, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das zweite Niveau zunimmt.
  • In einer weiteren Darstellung kann das Verfahren zusätzlich die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung von einer Soll-Funkenzeitsteuerung während der Zylinderverbrennung umfassen, wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau befindet und das Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist.
  • In dieser Weise wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch das Verringern der Verwendung der Funkenspätverstellung verbessert, wobei eine schnellere Reaktionszeit des Kraftmaschinendrehmoments durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments in Reaktion auf die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments bereitgestellt wird. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment sowohl während der Zylinderverbrennung als auch dann, wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt wird, wie z. B. während einer DFSO-Bedingung, einzustellen.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Fahrzeugsystems.
  • 2 zeigt eine beispielhafte elektrische Schaltung für das in 1 gezeigte Fahrzeugsystem.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Regeln des Kraftmaschinendrehmoments.
  • 4 zeigt eine graphische Darstellung, die die Änderungen eines Drehstromgenerator-Drehmoments in Reaktion auf die Änderungen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine darstellt.
  • 5 zeigt eine graphische Darstellung, die die Änderungen eines Drehstromgenerator-Drehmoments und der Funkenspätverstellung in Reaktion auf die Änderungen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine darstellt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments in Reaktion auf vom Fahrer angeforderte Änderungen des Kraftmaschinendrehmoments. Das Kraftmaschinendrehmoment kann durch das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge und entsprechend einer Einlassluftströmung, der Funkenzeitsteuerung und des Drehstromgenerator-Drehmoments eingestellt werden. Ein Fahrzeugsystem, wie in 1 gezeigt ist, kann mit einem Drehstromgenerator konfiguriert sein, der mechanisch an eine Kraftmaschine gekoppelt ist. In einem Beispiel können ein Strom und/oder eine Spannung in eine Feldspule des Drehstromgenerators eingespeist werden, der einen Drehstromgenerator-Ausgangsstrom erzeugen kann, der dann verwendet werden kann, um verschiedene elektrische Lasten (z. B. elektrische Hilfsvorrichtungen) mit Energie zu versorgen und eine oder mehrere Batterien zu laden, wie in 2 gezeigt ist. Wenn jedoch in einigen Beispielen ein Drehstromgenerator-Ausgangsstrom unzureichend ist, um die verschiedenen elektrischen Lasten mit Energie zu versorgen, kann Strom aus der einen oder den mehreren Batterien gezogen werden, um den Anforderungen elektrischer Leistung der elektrischen Lasten zu entsprechen.
  • Weil außerdem der Drehstromgenerator mechanisch an die Kraftmaschine gekoppelt ist, kann der in die Feldspule des Drehstromgenerators eingespeiste Strom konfiguriert sein, eine an die Kraftmaschine angelegte Last einzustellen. Folglich können in einigen Beispielen das Drehstromgenerator-Drehmoment und die Funkenzeitsteuerung eingestellt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment in Reaktion auf die Änderungen des vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmoments einzustellen. In Reaktion auf die Abnahmen des vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmoments können z. B. eine Spannung und/oder ein Strom für die Feldspule vergrößert werden, um eine zusätzliche Last und Bremskraft für die Kraftmaschine bereitzustellen, wie in dem Verfahren nach 3 beschrieben ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Funkenzeitsteuerung in Reaktion auf die Abnahmen des vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmoments nach spät verstellt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu verringern.
  • Die Drehstromgeneratorlast an der Kraftmaschine ist jedoch auf die Kapazität des elektrischen Systems des Fahrzeugs eingeschränkt, um die durch den Drehstromgenerator erzeugte elektrische Leistung zu verwenden und/oder zu speichern. Wenn der Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule eingespeist werden, vergrößert werden, nimmt die Drehstromgeneratorlast zu, wobei aber folglich die durch den Drehstromgenerator erzeugte elektrische Leistung außerdem zunimmt. Folglich kann das Fahrzeugsystem zwei Batterien enthalten, um eine vergrößerte Speicherkapazität für den Strom und/oder die Spannung, die von dem Drehstromgenerator erzeugt werden, bereitzustellen, wie in den 1–2 gezeigt ist. Der Bereich der Spannungen und/oder des Stroms, der in die Feldspule eingespeist werden kann, und deshalb die durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Bremskraft können als solche vergrößert werden.
  • Deshalb kann aufgrund der durch den Drehstromgenerator bereitgestellten vergrößerten Bremskraft die Verwendung der Funkenspätverstellung verringert werden. Wie in den 4–5 gezeigt ist, kann sich das vom Fahrer angeforderte Kraftmaschinendrehmoment während einer Dauer der Verwendung der Kraftmaschine ändern. In einigen Beispielen kann, wie in 4 gezeigt ist, innerhalb eines ersten Bereichs der vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmomente nur das Drehstromgenerator-Drehmoment und nicht die Funkenzeitsteuerung eingestellt werden, um die Änderungen des vom Fahrer angeforderten Kraftmaschinendrehmoments zu kompensieren und das Kraftmaschinendrehmoment einzustellen, um dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment zu entsprechen. In anderen Beispielen kann, wie in 5 gezeigt ist, nur die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment an einem oberen Schwellenwert befindet, sich die Kraftstoffeinspritzung auf einem unteren Niveau befindet und das Kraftmaschinendrehmoment größer als das vom Fahrer angeforderte Kraftmaschinendrehmoment ist. In dieser Weise kann die Funkenspätverstellung nur verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu verringern, wenn das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments zu dem oberen Schwellenwert unzureichend ist, um die vom Fahrer angeforderte Abnahme des Kraftmaschinendrehmoments zu bewerkstelligen. Die Verwendung der Funkenspätverstellung als solche kann verringert werden und der Kraftstoffwirkungsgrad des Fahrzeugsystems kann verbessert werden.
  • 1 zeigt einen Blockschaltplan-Aufbau eines Fahrzeugsystems 10, das einen Fahrzeug-Triebstrang 20 enthält. Die in 1 gezeigten Blöcke, die die Komponenten des Fahrzeugsystems 10 repräsentieren, können durch ausgezogene Linien miteinander verbunden sein. Die ausgezogenen Linien repräsentieren physikalische und/oder elektrische Verbindungen. Die Blöcke als solche, die in 1 durch die ausgezogenen Linien miteinander verbunden sind, repräsentieren Komponenten des Fahrzeugsystems 10, die direkt physikalisch und/oder elektrisch miteinander verbunden sind. Ferner repräsentieren die in 1 gezeigten gestrichelten Linien die elektrischen Verbindungen zwischen dem Controller 40 des Fahrzeugsystems 10 und verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 10.
  • Der Triebstrang 20 kann durch die Kraftmaschine 22 angetrieben sein. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine 22 eine Benzinkraftmaschine sein. In alternativen Beispielen können andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Dieselkraftmaschine. Die Kraftmaschine 22 kann mit einem Kraftmaschinen-Startsystem 24, das einen Starter enthält, gestartet werden. In einem Beispiel kann der Starter einen Elektromotor enthalten. Der Starter kann konfiguriert sein, einen Neustart der Kraftmaschine bei oder unter einer vorgegebenen Schwellendrehzahl in der Nähe von null, z. B. bei oder unter 50 min–1 oder 100 min–1, zu unterstützen. Das Startsystem 24 kann durch eine erste Batterie 51 angetrieben sein. In einigen Beispielen kann die Batterie 51 eine Bleibatterie sein. In anderen Beispielen kann die Batterie 51 jedoch ein Superkondensator sein. In noch weiteren Beispielen kann die Batterie 51 irgendeine geeignete Speichervorrichtung für elektrische Energie, wie z. B. eine Batterie, ein Superkondensator, ein Kondensator usw., sein. Ferner ist die Batterie 51 elektrisch an das Startsystem 24 gekoppelt, um während eines Starts und/oder eines Neustarts der Kraftmaschine dem Startsystem 24 Leistung bereitzustellen. Das Drehmoment der Kraftmaschine 22 kann über Drehmomentaktuatoren, wie z. B. eine Kraftstoffeinspritzdüse 26, eine Drosselklappe 25, eine (nicht gezeigte) Nockenwelle usw., eingestellt werden. Spezifisch kann das Drehmoment der Kraftmaschine 22 durch das Einstellen einer Menge der Einlassluft, die zu der Kraftmaschine strömt, über eine Position einer (nicht gezeigten) Drosselklappe, einer Kraftstoffmenge, die durch die Kraftstoffeinspritzdüse 26 in die Kraftmaschine eingespritzt wird, und einer Funkenzeitsteuerung gesteuert werden.
  • Die Position der Drosselklappe 25 kann zwischen einer ersten Position und einer dritten Position und/oder irgendeiner Position dazwischen eingestellt werden, um die Menge der Einlassluft, die zu der Kraftmaschine strömt, einzustellen. Spezifisch kann die Drosselklappe 25 eine elektronische Klappe sein, die mit einem Controller 40 in Verbindung steht, so dass der Controller 40 Signale an den elektronischen Aktuator der Drosselklappe 25 zum Einstellen der Position der Klappe 25 senden kann. Wenn sich die Drosselklappe 25 an der dritten Position befindet, strömt eine größere Menge von Einlassluft als dann, wenn sich die Drosselklappe 25 an der ersten Position befindet, zur Kraftmaschine. Die Drosselklappe 25 kann zu der ersten Position eingestellt werden, wenn durch die Kraftstoffeinspritzdüse 26 kein Kraftstoff eingespritzt wird. Ferner kann die Drosselklappe 25 zu einer zweiten Position, die sich zwischen der ersten Position und der dritten Position befindet, eingestellt werden, so dass eine größere Menge von Luft zur Kraftmaschine 22 als an der ersten Position, aber weniger als an der dritten Position strömt, wenn sich die durch die Kraftstoffeinspritzdüse 26 eingespritzte Kraftstoffmenge auf einer niedrigeren ersten Menge befindet. Folglich kann die Menge von Einlassluft, die durch die Drosselklappe 25 zur Kraftmaschine 22 strömt, bei einer zunehmenden Ablenkung der Drosselklappe 25 von der ersten Position zu der dritten Position zunehmen. Außerdem kann die Funkenzeitsteuerung eingestellt werden, um das von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Drehmoment einzustellen. Spezifisch kann das von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Drehmoment mit einer zunehmenden Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung abnehmen. Folglich kann die Funkenzeitsteuerung zu einem Punkt später im Verdichtungstakt eines oder mehrerer Zylinder der Kraftmaschine 22 (z. B. näher zu der Position des oberen Totpunkts des einen oder der mehreren Zylinder der Kraftmaschine 22) nach spät verstellt werden, um die von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Leistung zu verringern und dadurch das Kraftmaschinendrehmoment zu verringern.
  • Das von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Drehmoment kann zu einem Drehmomentwandler 28 übertragen werden, um ein Automatikgetriebe 30 anzutreiben. In einigen Beispielen kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden. Die Ausgabe des Drehmomentwandlers 28 kann durch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 gesteuert sein. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 völlig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 28 Drehmoment über eine Fluidübertragung zwischen der Turbine des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers zu dem Automatikgetriebe 30 und ermöglicht dadurch die Drehmomentvervielfachung. Wenn im Gegensatz die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 völlig eingerückt ist, wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine über den Drehmomentwandler 28 direkt zu einer (nicht gezeigten) Eingangswelle des Getriebes 30 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 teilweise eingerückt sein, wobei sie dadurch ermöglicht, dass der zu dem Getriebe weitergeleitete Betrag des Drehmoments eingestellt wird.
  • Das von dem Automatikgetriebe 30 ausgegebene Drehmoment kann wiederum zu den Rädern 36 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Spezifisch kann das Automatikgetriebe 30 ein Eingangs-Antriebsdrehmoment an der (nicht gezeigten) Eingangswelle in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs vor dem Übertragen eines Ausgangs-Antriebsdrehmoments zu den Rädern einstellen. Das Getriebedrehmoment kann z. B. durch das Einrücken einer oder mehrerer Kupplungen einschließlich einer Vorwärtskupplung 32 zu den Fahrzeugrädern 36 übertragen werden. Bei Bedarf können mehrere derartige Kupplungen als solche eingerückt werden. Ferner können die Räder 36 zum Stehen gebracht werden, indem die Radbremsen 38 in Eingriff gebracht werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 38 in Reaktion auf einen Fahrer, der seinen Fuß auf ein (nicht gezeigtes) Bremspedal drückt, in Eingriff gebracht werden. In der gleichen Weise können die Räder 36 durch das Lösen der Radbremsen 38 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß vom Bremspedal löst, entsperrt werden.
  • Die Fahrzeugsystemkomponenten außerhalb des Triebstrangs können einen Drehstromgenerator 42, die erste Batterie 51, eine zweite Batterie 46 und die elektrischen Hilfslasten 48 enthalten. Die elektrischen Hilfslasten 48 können Folgendes enthalten: die Leuchten, ein Radiosystem, die HVAC-Systeme (zum Erwärmen und/oder Kühlen einer Fahrzeugkabine), eine Sitzheizung, Heckscheibenheizungen, Kühlgebläse usw. Der Drehstromgenerator 42 kann konfiguriert sein, die während des Betriebs der Kraftmaschine 22 erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umzusetzen, um die elektrischen Lasten 48 mit Energie zu versorgen und die erste und die zweite Batterie 51 bzw. 46 zu laden. Wie oben beschrieben worden ist, kann die erste Batterie 51 eine Bleibatterie sein. In einigen Beispielen kann die zweite Batterie 46 eine Lithiumionenbatterie sein. In anderen Beispielen kann die zweite Batterie 46 eine Bleibatterie sein. In weiteren Beispielen kann die zweite Batterie 46 ein Superkondensator sein. In noch weiteren Beispielen kann die Batterie 46 eine geeignete Speichervorrichtung für elektrische Energie sein, wie z. B. eine Batterie, ein Kondensator, ein Superkondensator usw.
  • Ein Klimaanlagen-Kompressor (A/C-Kompressor) 144 kann außerdem mit der Kraftmaschine 22 verbunden sein. Der Klimaanlagen-Kompressor 144 komprimiert und überträgt Kältemittelgas. Die Kraftmaschine 22 stellt dem Klimaanlagen-Kompressor 144 Drehmoment für den Betrieb bereit. Der Klimaanlagen-Kompressor 144 kann selektiv an die Kraftmaschine 22 gekoppelt und von der Kraftmaschine 22 entkoppelt werden, so dass der A/C-Kompressor eingeschaltet ist, wenn er an die Kraftmaschine 22 gekoppelt ist, während der A/C-Kompressor ausgeschaltet ist, wenn er von der Kraftmaschine 22 entkoppelt ist. Der A/C-Kompressor kann durch eine Kupplung und/oder einen elektronischen Schalter usw. an die Kraftmaschine gekoppelt sein.
  • Ein Drehstromgenerator 42 kann einen Rotor 43, der mechanisch an die Kraftmaschine 22 gekoppelt ist, und einen Stator 47, der elektrisch an die zweite Batterie 46, die erste Batterie 51 und die elektrischen Lasten 48 gekoppelt ist, enthalten. Wenn die Kraftmaschine 22 eingeschaltet ist, verursacht folglich die durch die Kraftmaschine erzeugte Rotationsenergie, dass der Rotor 43 rotiert, weil der Rotor 43 mechanisch an die Kraftmaschine 22 gekoppelt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Rotor 43 eine Rotor-Feldspule 45 enthalten. Wenn die Kraftmaschine 22 eingeschaltet ist und der Rotor 43 bezüglich des Stators 47 rotiert, kann der in die Feldspule 45 eingespeiste Strom einen Stromfluss im Stator 47 induzieren. In anderen Ausführungsformen kann die Feldspule 45 im Stator 47 und nicht im Rotor 43 enthalten sein. Folglich kann der Ausgangsstrom in dem rotierenden Rotor 43 anstatt in dem stationären Stator 47 induziert werden. Wenn jedoch in der bevorzugten Ausführungsform eine Spannung an die Feldspule 45 angelegt ist und die Kraftmaschine 22 läuft, kann ein Strom im Stator 47 erzeugt werden. Während des Kraftmaschinenbetriebs kann ein Anteil oder alles des von dem Stator 47 ausgegebenen Stroms zu der Feldspule 45 strömen. Der Drehstromgenerator 42 als solcher kann selbsterregend sein. Sobald die Kraftmaschine 22 eingeschaltet ist und der Rotor 43 rotiert, kann der durch den Drehstromgenerator 42 erzeugte Strom verwendet werden, um die Spannung und/oder den Strom, die erforderlich sind, um die Feldspule 45 zu erregen, zuzuführen und wiederum weiterhin elektrische Leistung von dem Drehstromgenerator 42 zu erzeugen.
  • Bevor der Rotor 43 beginnt zu rotieren, wie z. B. wenn die Kraftmaschine 22 bei einem Start und/oder einem Neustart eingeschaltet wird, kann der Strom für die Feldspule 45 jedoch von einer externen Quelle außerhalb des Drehstromgenerators 42 zugeführt werden. In einem Beispiel kann der Strom für die Feldspule 45 durch die erste Batterie 51 zugeführt werden, wenn der Rotor 43 nicht rotiert, wie z. B. während eines Starts und/oder Neustarts der Kraftmaschine. In einem weiteren Beispiel kann jedoch der Strom für die Feldspule 45 bei einer Start- und/oder Neustartbedingung der Kraftmaschine durch die zweite Batterie 46 zugeführt werden. In anderen Beispielen kann der Strom für die Feldspule 45 bei einer Start- und/oder Neustartbedingung der Kraftmaschine sowohl durch die erste Batterie 51 als auch durch die zweite Batterie 46 zugeführt werden. In noch weiteren Beispielen kann der Drehstromgenerator 42 seinen eigenen Gleichstrom-Generator (der im Folgenden bezüglich 2 gezeigt ist) zum Zuführen von Strom zu der Feldspule 45 bei einer Start- und/oder Neustartbedingung der Kraftmaschine enthalten.
  • Sowohl während eines Starts und/oder Neustarts der Kraftmaschine als auch dann, wenn die Kraftmaschine läuft, können die Spannung und/oder der Strom, die der Feldspule 45 bereitgestellt werden, durch einen ersten Spannungsregler 44 gesteuert sein. Folglich werden jeder Strom und/oder jede Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, durch den Spannungsregler 44 geregelt und/oder eingestellt. Der Spannungsregler 44 kann z. B. ein Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer (oder eine auf einem Gleichstrom/Gleichstrom-Umsetzer basierende Vorrichtung) sein, der konfiguriert ist, eine geregelte Spannung an die Feldspule 45 auszugeben. In einem Beispiel kann der Spannungsregler 44 innerhalb des Drehstromgenerators 42 enthalten sein. Wie jedoch in dem Beispiel nach 1 gezeigt ist, kann sich der Spannungsregler 44 außerhalb des Drehstromgenerators 42 befinden. Folglich können die Spannung und/oder der Strom, die der Feldspule 45 bereitgestellt werden, und deshalb der durch den Stator 47 ausgegebene Strom durch den Spannungsregler 44 geregelt sein. Spezifisch kann der Spannungsregler 44 konfiguriert sein, die Spannung und/oder den Strom, die der Feldspule 45 zugeführt werden, auf einen Sollwert zu regeln, wobei der Sollwert basierend auf elektrischen Signalen von dem Controller 40 und auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine einstellbar ist.
  • Der Controller 40 kann mit der ersten Batterie 51 und/oder der zweiten Batterie 46 und/oder den elektrischen Lasten 48 und/oder dem Spannungsregler 44 elektrisch in Verbindung stehen. Die gestrichelten Linien in 1 repräsentieren die elektrischen Verbindungen zwischen dem Controller 40 und verschiedenen Komponenten des Fahrzeugsystems 10. Der Controller 40 kann Signale an den Spannungsregler 44 senden, um den Sollwert (z. B. den Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden) basierend auf den Anforderungen von elektrischer Leistung des Fahrzeugsystems 10, die die Ladezustände der Batterien 51 und 46 und/oder die Betriebszustände der elektrischen Lasten 48 enthalten, einzustellen. Wie im Folgenden bezüglich 2 ausführlicher erklärt wird, können der Spannungsregler 44 und/oder der Controller 40 mit der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46 zum Abtasten der jeweiligen Spannung der Batterien und Einstellen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, basierend auf den Ladezuständen der Batterien in elektrischer Verbindung stehen.
  • In anderen Beispielen kann jedoch der Controller 40 zusätzlich oder alternativ Signale an den Spannungsregler 44 senden, um den Sollwert (z. B. den Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden) basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine einzustellen, wie im Folgenden bezüglich der 3–5 ausführlicher erklärt wird. Die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment als eine Eingabe durch eine Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 192, ein durch die Kraftmaschine erzeugtes geschätztes Drehmoment, eine Funkenzeitsteuerung, eine Drosselklappenposition, eine Kraftstoffeinspritzmenge usw. enthalten, wie im Folgenden bezüglich 3 ausführlicher erörtert wird. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann basierend auf der Eingabe von der Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs über die Eingabevorrichtung durch den Controller 40 geschätzt werden. Folglich kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment auf der Position des Fahrpedals und des Bremspedals der Eingabevorrichtung 192 basieren. Wie im Folgenden beschrieben wird, können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Drosselklappenposition basierend auf den Änderungen der Position des Fahrpedals und/oder des Bremspedals eingestellt werden.
  • Folglich kann der Controller 40 zusätzlich oder alternativ den Strom und/oder die Spannung, die über den Spannungsregler 44 der Feldspule 45 zugeführt werden, in Reaktion auf die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments einstellen. Wie bezüglich 3 ausführlicher ausgearbeitet wird, können z. B. der Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, und deshalb das Drehstromgenerator-Drehmoment in Reaktion auf die Verringerung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments vergrößert werden. Ferner kann das Drehstromgenerator-Drehmoment basierend auf einem Unterschied zwischen dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und dem geschätzten tatsächlichen Kraftmaschinendrehmoment eingestellt werden. Das geschätzte tatsächliche Kraftmaschinendrehmoment kann durch den Controller 40 basierend auf einer Rückkopplung von mehreren Sensoren 65, die einen Drehmomentsensor und/oder einen Krümmerluftstromsensor (MAF-Sensor) und/oder einen Drosselklappenpositionssensor und/oder einen Kurbelwellenpositionssensor und/oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor usw. enthalten können, geschätzt werden. Folglich kann das durch die Kraftmaschine 22 abgegebene tatsächliche Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Einlassluftmassenströmung, die basierend auf den Ausgaben von einem MAF-Sensor und einem Drosselklappenpositionssensor geschätzt wird, der Kraftstoffeinspritzmenge, der Kurbelwellenposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. geschätzt werden.
  • Deshalb kann der Controller 40 einen Sollstrom und/oder eine Sollspannung, die der Feldspule 45 zuzuführen sind, bestimmen, während der Spannungsregler 44 sicherstellen kann, dass die tatsächliche Spannung und/oder der tatsächliche Strom, die der Feldspule 45 zugeführt werden, der Sollspannung und/oder dem Sollstrom, die durch den Controller 40 bestimmt werden, entsprechen. In einem Beispiel kann ein Spannungsbefehl von einem Controller 40 mit einer Spannungsausgabe von dem Drehstromgenerator 42 verglichen werden. Falls als ein Beispiel die von dem Controller 40 befohlene Spannung größer als die Spannungsausgabe durch den Drehstromgenerator 42 ist, können die Spannung und/oder der Strom, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, vergrößert werden, um den von dem Stator 47 ausgegebenen Strom zu vergrößern.
  • Wenn in dem Stator 47 Strom erzeugt wird, wird durch den Stator 47 eine elektromotorische Kraft auf den Rotor 43 ausgeübt, die der Drehbewegung des Rotors 43 entgegenwirkt. Spezifisch erzeugt der in der Feldspule 45 des Rotors 43 erzeugte Strom ein sich änderndes Magnetfeld, das einen Stromfluss im Stator 47 induziert. Der im Stator 47 erzeugte Strom erzeugt ein Magnetfeld, das eine Kraft auf den Rotor 43 ausübt, die der Drehung des Rotors 43 entgegenwirkt. Anders ausgedrückt, das Vergrößern des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, führt zu einer Bremskraft, die die Drehzahl des Rotors 43 verringern kann. Folglich kann das Vergrößern des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, zu einer größeren Kraft führen, die erforderlich ist, um den Rotor 43 des Drehstromgenerators 42 zu drehen. Wenn eine Spannung an die Feldspule 45 des Drehstromgenerators angelegt ist, ist eine Last als solche an die Kraftmaschine 22 angelegt. In einem Beispiel kann das Verringern der Spannung und/oder des Stroms, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, den von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebenen Strom verringern und die an die Kraftmaschine 22 angelegte Last verringern. Folglich kann die an die Kraftmaschine 22 angelegte Last durch das Vergrößern oder das Verkleinern der Spannung und/oder des Stroms, die in die Feldspule 45 des Drehstromgenerators 42 eingespeist werden, eingestellt werden. Wie im Folgenden bezüglich der 3–5 ausführlicher erörtert wird, kann das Drehmoment der Kraftmaschine 22 durch das Vergrößern der Spannung und/oder des Stroms, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, verringert werden. Ähnlich kann das Drehmoment der Kraftmaschine 22 durch das Verringern der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule 45 zugeführt werden, vergrößert werden.
  • In dieser Weise kann das von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Drehmoment durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments eingestellt werden. Spezifisch kann das Kraftmaschinendrehmoment durch das Einstellen eines Betrags des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, eingestellt werden. Wie oben erklärt worden ist, kann das Einstellen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, durch das Einstellen des Sollwerts des Spannungsreglers 44 ausgeführt werden, der durch den Controller 40 gesteuert sein kann. Folglich kann der Controller 40 den Sollwert des Spannungsreglers 44 durch das Senden elektrischer Signale an den Spannungsregler 44 einstellen und dadurch das auf die Kraftmaschine 22 ausgeübte Drehstromgenerator-Drehmoment einstellen, was wiederum zu Änderungen des durch die Kraftmaschine 22 erzeugten Drehmoments führen kann. Wie im Folgenden bezüglich 3 ausführlicher erklärt wird, kann der Controller 40 den Sollwert des Spannungsreglers basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments einstellen. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann ein Kraftmaschinendrehmoment sein, das von der Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs über die Eingabevorrichtung 192 angefordert wird, die ein Fahrpedal und ein Bremspedal enthalten kann. Deshalb kann in ziemlich der gleichen Weise eine in die Kraftmaschine 22 eingespritzte Kraftstoffmenge basierend auf einer Eingabe der Bedienungsperson des Fahrzeugs über die Eingabevorrichtung 192 eingestellt werden, wobei der Strom und/oder die Spannung, die dem Drehstromgenerator zugeführt werden, ebenfalls so eingestellt werden können. Das Drehstromgenerator-Drehmoment als solches (z. B. das durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Drehmoment) kann basierend auf einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment eingestellt werden, das basierend auf einer Eingabe von einer Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs bestimmt wird. Spezifisch kann das Drehstromgenerator-Drehmoment (z. B. der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden) in Reaktion auf das von der Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs angeforderte Kraftmaschinendrehmoment, das unter ein tatsächliches Drehmoment, das von der Kraftmaschine 22 erzeugt wird, abnimmt, vergrößert werden. Folglich kann in Reaktion auf die Änderungen des angeforderten Kraftmaschinendrehmoments ein Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden, um das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das angeforderte Kraftmaschinendrehmoment anzupassen. Die Einstellungen des Drehstromgenerator-Drehmoments können zu Änderungen der von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebenen elektrischen Energie führen.
  • Die von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene elektrische Energie kann zu der ersten Batterie 51 und/oder der zweiten Batterie 46 und/oder den elektrischen Lasten 48 geleitet werden. Folglich kann der Drehstromgenerator verwendet werden, um die Batterien 51 und 46 nachzuladen und die verschiedenen elektrischen Hilfslasten 48 des Fahrzeugsystems 10 mit Energie zu versorgen. Die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 können nur während bestimmter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. während einer DFSO, durch den Drehstromgenerator 42 geladen werden, wie im Folgenden bezüglich 2 ausführlicher beschrieben wird. Der durch den Drehstromgenerator 42 erzeugte Strom als solcher kann zwischen einer oder mehreren der Folgenden: der ersten Batterie 51, der zweiten Batterie 46 und den elektrischen Lasten 48 basierend auf ihren jeweiligen Spannungen aufgeteilt werden. Wenn sich als ein Beispiel die zweite Batterie 46 auf einem niedrigeren Ladezustand (z. B. einer niedrigeren Spannung) als die erste Batterie 51 befindet, dann kann ein größerer Anteil der durch den Drehstromgenerator 42 erzeugten elektrischen Energie zu der zweiten Batterie 46 als zu der ersten Batterie 51 fließen. Unter anderen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine kann der Drehstromgenerator 42 nur die zweite Batterie 46 und nicht die erste Batterie 51 nachladen. In noch weiteren Beispielen kann der Drehstromgenerator 42 nur die erste Batterie 51 und nicht die zweite Batterie 46 nachladen. In noch weiteren Beispielen kann der durch den Drehstromgenerator erzeugte Strom nur fließen, um die elektrischen Lasten 48 und nicht die erste Batterie 51 oder die zweite Batterie 46 mit Energie zu versorgen. In anderen Beispielen kann jedoch der durch den Drehstromgenerator erzeugte Strom fließen, um die elektrischen Lasten 48 und die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 mit Energie zu versorgen.
  • Wie im Folgenden bezüglich 2 ausführlicher beschrieben wird, können außerdem die erste Batterie 51 und die zweite Batterie 46 elektrisch an die elektrischen Lasten 48 gekoppelt sein, um den elektrischen Lasten 48 Leistung bereitzustellen. Wie oben beschrieben worden ist, kann die erste Batterie 51 ferner elektrisch an das Startsystem 24 gekoppelt sein, um Leistung bereitzustellen, um das Fahrzeugsystem 10 zu starten. Die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 können den elektrischen Lasten 48 elektrische Energie bereitstellen, wenn der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugt werden, unzureichend sind, um den Anforderungen elektrischer Leistung der elektrischen Lasten 48 zu entsprechen. Folglich können die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 während bestimmter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wenn die Leistungsanforderungen von den elektrischen Lasten 48 die von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene Leistung übersteigen, wie z. B. während des Leerlaufs der Kraftmaschine, alles oder einen Teil der angeforderten Leistung den elektrischen Lasten 48 bereitstellen. Die elektrischen Lasten 48 als solche können Leistung von dem Drehstromgenerator 42 und/oder der ersten Batterie 51 und/oder der zweiten Batterie 46 empfangen. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine 22 konfiguriert sein, selektiv (und automatisch) stillgelegt zu werden, wenn die Leerlauf-Stopp-Bedingungen erfüllt sind, und neu gestartet zu werden, wenn die Neustartbedingungen erfüllt sind, wie dargestellt ist. Eine oder mehrere Hilfslasten 48 können aufrechterhalten werden, z. B. bei 12 V, selbst wenn die Kraftmaschine ausgeschaltet ist. Die Leistung, um die Hilfslasten betriebsbereit aufrechtzuerhalten, wenn die Kraftmaschine stillgelegt ist, kann wenigstens teilweise durch die zweite Batterie 46 und/oder die erste Batterie 51 bereitgestellt werden.
  • In dieser Weise können die erste Batterie 51 und die zweite Batterie 46 die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugte elektrische Energie speichern und diese Energie zu dem Fahrzeugsystem 10 zurückführen, wenn die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugte elektrische Leistung unzureichend ist, um den elektrischen Anforderungen des Fahrzeugsystems 10 zu entsprechen. Im Ergebnis kann der Betriebsbereich des Stroms und/oder der Spannungen des Drehstromgenerators 42 aufgrund der vergrößerten elektrischen Speicherkapazität des Fahrzeugsystems 10 vergrößert sein. Anders dargelegt, durch das Einbeziehen sowohl der ersten Batterie 51 als auch der zweiten Batterie 46 kann die Speicherkapazität für elektrische Energie des Fahrzeugsystems 10 vergrößert werden, so dass der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugt werden, mehr fluktuieren können, ohne zu Leistungsverlusten und/oder Leistungsstößen zu den elektrischen Lasten 48 zu führen. Bei höheren Ausgaben elektrischer Leistung durch den Drehstromgenerator 42, wo die ausgegebene Leistung die Leistungsanforderung der elektrischen Lasten 48 übersteigen kann, können die erste Batterie 51 und die zweite Batterie 46 einen größeren Betrag der elektrischen Leistung annehmen und dadurch die Leistungsstöße in dem Fahrzeugsystem verringern. Ähnlich können die erste Batterie 51 und die zweite Batterie 46 bei niedrigeren Ausgaben elektrischer Leistung durch den Drehstromgenerator 42, wo die von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene Leistung kleiner als die Leistungsanforderung der elektrischen Lasten 48 sein kann, einen größeren Betrag elektrischer Leistung bereitstellen und dadurch die elektrischen Leistungsverluste für die Komponenten des Fahrzeugsystems 10 verringern. Folglich können größere Fluktuationen der Strom- und/oder Spannungsausgabe des Drehstromgenerators durch das Fahrzeugsystem 10 toleriert werden, ohne die Leistung der elektrischen Lasten 48 des Fahrzeugsystems 10 zu verringern.
  • Weil der Drehstromgenerator 42 einen größeren Bereich von Spannungen und/oder Strömen erzeugen darf, können das Drehstromgenerator-Drehmoment und deshalb der Betrag der Kraft, der durch den Drehstromgenerator 42 auf die Kraftmaschine 22 ausgeübt werden kann, vergrößert sein. Die durch den Drehstromgenerator 42 auf die Kraftmaschine 22 ausgeübte Bremskraft als solche kann vergrößert sein. Wie im Folgenden bezüglich der 3–5 ausführlicher erklärt wird, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment deshalb eingestellt werden, um eine verbesserte Steuerung des Kraftmaschinendrehmoments bereitzustellen, während außerdem der Kraftstoffwirkungsgrad des Fahrzeugsystems 10 vergrößert wird.
  • Das Fahrzeugsystem 10 kann wenigstens teilweise durch den Controller 40 und durch eine Eingabe von der Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs über die Eingabevorrichtung 192 gesteuert sein. In dem in 1 gezeigten Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 192 ein Fahrpedal und ein Bremspedal. Außerdem ist in der Eingabevorrichtung 192 ein Pedalpositionssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP enthalten. Das Fahrpedal und das Bremspedal können zwischen jeweiligen ersten und zweiten Positionen und irgendwelchen Positionen dazwischen eingestellt werden. Bei der Vergrößerung der Ablenkung von der ersten Position zu der zweiten Position des Fahrpedals kann der Controller 40 eine oder mehrere der Folgenden befehlen: eine Zunahme der Kraftstoffeinspritzmenge, eine Zunahme der Einlassluftmassenströmung und eine Abnahme des Stroms und/oder der Spannung, die in die Feldspule 45 des Drehstromgenerators 42 eingespeist werden. Wie oben beschrieben worden ist, kann der Controller 40 die Kraftstoffeinspritzmenge über die Kraftstoffeinspritzdüse 26 einstellen, und er kann die Einlassluftmassenströmung durch das Einstellen der Position der Drosselklappe 25 einstellen. Umgekehrt kann mit dem Vergrößern der Ablenkung von der ersten Position zu der zweiten Position des Bremspedals der Controller 40 eine oder mehrere der Folgenden befehlen: eine Zunahme der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule 45 des Drehstromgenerators zugeführt werden, eine Abnahme der Kraftstoffeinspritzmenge und eine Abnahme der Einlassluftmassenströmung.
  • Der Controller 40 kann ein Mikrocomputer sein, der das Folgende enthält: eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe/Ausgabe-Ports, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte (z. B. einen Festwertspeicher-Chip), einen Schreib-Lese-Speicher, einen Haltespeicher und einen Datenbus. Der Festwertspeicher des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die nichtflüchtige Anweisungen repräsentieren, die durch den Mikroprozessor zum Ausführen sowohl der hier beschriebenen Routinen als auch anderer Varianten, die vorhergesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausführbar sind. Der Controller 40 kann konfiguriert sein, Informationen von mehreren Sensoren 65 zu empfangen und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 75 zu senden (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind). Wie oben beschrieben worden ist, kann der Controller 40 z. B. in Reaktion auf die von einer Eingabevorrichtung 192 empfangenen Informationen ein Signal an einen Aktuator der Drosselklappe 25 senden, um die Position der Drosselklappe 25 einzustellen. Andere Aktuatoren, wie z. B. verschiedene zusätzliche Ventile und Drosselklappen, können an verschiedene Orte in dem Fahrzeugsystem 10 gekoppelt sein. Der Controller 40 kann basierend auf Anweisungen oder Code, die entsprechend einer oder mehreren Routinen darin programmiert sind, Eingangsdaten von verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auslösen. Beispielhafte Steuerroutinen sind hier bezüglich 3 beschrieben.
  • In einigen Beispielen kann die Drehstromgenerator-Last basierend auf den Steuerparametern, die nicht streng von der Drehzahl und/oder dem Drehmoment der Kraftmaschine abhängig sind, variiert werden. Die Feldspannung und/oder der Feldstrom des Drehstromgenerators können z. B. eingestellt werden, um die Kraftmaschinenreibung zu kompensieren, die mit der Kraftmaschinentemperatur in Beziehung steht. Alternativ kann der Controller 40 einen vorhersagbaren konsistenten Betrag der mechanischen Last an der Kraftmaschine bereitstellen, indem er im Wesentlichen eine konstante Spannung an der Feldspulen-Schaltung des Drehstromgenerators aufrechterhält. Es sollte jedoch angegeben werden, dass der Feldstrom und die durch den Drehstromgenerator der Kraftmaschine bereitgestellte Last nicht konstant sind, wenn eine konstante Spannung an die Feldspule des Drehstromgenerators angelegt ist. Wenn eine konstante Spannung an die Feldspule des Drehstromgenerators angelegt ist, ändert sich stattdessen der Feldstrom des Drehstromgenerators mit der Winkelgeschwindigkeit des Rotors. Folglich hängt der von dem Stator 47 ausgegebene Strom sowohl von der Spannung und/oder dem Strom, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, als auch von der Drehzahl der Kraftmaschine 22 ab. Die durch den Drehstromgenerator 42 an die Kraftmaschine 22 angelegte Last hängt von dem Strom und/oder der Spannung, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, ab.
  • Der Controller 40 kann außerdem durch das Einstellen einer Kombination aus der Funkenzeitsteuerung (die hier außerdem als Zündzeitsteuerung bezeichnet wird), der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpuls-Zeitsteuerung und/oder der Luftladung, durch das Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder der Ventilzeitsteuerung, des Ventilhubs und der Aufladung für Turbolader- oder Lader-Kraftmaschinen eine Drehmomentausgabe der Kraftmaschine einstellen. Im Fall einer Dieselkraftmaschine kann der Controller 40 die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine durch das Steuern einer Kombination aus der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpuls-Zeitsteuerung und der Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Kraftmaschinensteuerung auf einer zylinderweisen Grundlage ausgeführt werden, um die Drehmomentausgabe der Kraftmaschine zu steuern. Ferner kann der Controller 40 die Drehmomentaktuatoren der Kraftmaschine (z. B. die Drosselklappe 25 und die Kraftstoffeinspritzdüse 26) zusammen mit dem Ausführen von Einstellungen des Stroms, der einer Feldspule 45 des Drehstromgenerators zugeführt wird, verwenden, um die Drehzahl und/oder das Drehmoment der Kraftmaschine während des Kraftmaschinenbetriebs zu steuern. Durch das Steuern der Drehmomentaktuatoren der Kraftmaschine und der über den Drehstromgenerator 42 an die Kraftmaschine 22 angelegten Last kann es möglich sein, das Drehmoment der Kraftmaschine 22 während des Kraftmaschinenbetriebs innerhalb eines Sollbereichs zu steuern.
  • In dieser Weise kann ein Fahrzeugsystem einen Drehstromgenerator, der mechanisch an eine Kraftmaschine gekoppelt ist, umfassen, wobei der Drehstromgenerator konfiguriert ist, einen Anteil der von der Kraftmaschine erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie umzusetzen. Spezifisch können ein Strom und/oder eine Spannung, die einer Feldspule in einem Rotor des Drehstromgenerators zugeführt werden, eingestellt werden, um die elektrische Ausgabe des Drehstromgenerators einzustellen. Wenn der Rotor aufgrund der durch die Kraftmaschine erzeugten Rotationsenergie rotiert, erzeugt der Strom in der Feldspule ein magnetisches Wechselfeld, das wiederum einen Strom induziert, der in einem Stator des Drehstromgenerators erzeugt wird. Der in dem Stator erzeugte Strom erzeugt ein Magnetfeld, das eine Kraft auf den Rotor ausübt, die der Drehung des Rotors entgegenwirkt. Deshalb wird durch den Drehstromgenerator ein Drehmoment auf die Kraftmaschine ausgeübt. Wenn die Spannung und/oder der Strom, die der Feldspule zugeführt werden, zunehmen, nimmt das Drehstromgenerator-Drehmoment zu, wobei deshalb eine durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Bremskraft zunimmt.
  • Das Fahrzeugsystem kann ferner zwei Batterien zum Speichern der durch den Drehstromgenerator erzeugten elektrischen Energie und zum Bereitstellen von Energie für die elektrischen Hilfsvorrichtungen des Fahrzeugsystems umfassen. Das Zweibatteriesystem kann eine vergrößerte elektrische Speicherkapazität für das Fahrzeugsystem bereitstellen. Infolge der vergrößerten Leistungsausgabe durch das Zweibatteriesystem können niedrigere Drehstromgenerator-Drehmomente erreicht werden, ohne die Leistungszufuhr zu den elektrischen Vorrichtungen zu opfern. Weil das Zweibatteriesystem eine vergrößerte Menge elektrischer Leistung von dem Drehstromgenerator speichern kann, können ferner höhere Drehstromgenerator-Drehmomente erreicht werden, während die Leistungsstöße verringert werden, die zu einer Verschlechterung eines elektrischen Systems des Fahrzeugs führen können. Im Ergebnis können der Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule eingespeist werden, und deshalb das Drehstromgenerator-Drehmoment in einem größeren Grad variiert werden, ohne die Funktion der elektrischen Vorrichtungen in dem Fahrzeugsystem zu opfern.
  • Weil das Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen einem weiteren Bereich der Drehmomente eingestellt werden kann, kann die durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Bremskraft vergrößert werden. Weil die maximale Bremskraft, die durch den Drehstromgenerator an der Kraftmaschine bereitgestellt wird, vergrößert werden kann, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment bei höheren Kraftmaschinendrehmomenten zu verringern. Im Ergebnis können andere Verfahren zum Verringern des Kraftmaschinendrehmoments, wie z. B. die Verwendung der Funkenspätverstellung, verringert werden, und der Kraftstoffwirkungsgrad des Fahrzeugsystems kann verbessert werden.
  • In 2 ist ein Blockschaltplan-Aufbau eines beispielhaften elektrischen Systems des Fahrzeugsystems 10 nach 1 gezeigt. Die in 2 gezeigten Komponenten des Fahrzeugsystems 10 können die gleichen wie die in 1 gezeigten Komponenten sein. Folglich brauchen die Komponenten des Fahrzeugsystems 10, die oben bezüglich 1 beschrieben worden sind, im Folgenden nicht abermals ausführlich beschrieben zu werden. Alle in 2 gezeigten Verbindungslinien repräsentieren elektrische Verbindungen. Irgendwelche Komponenten des Fahrzeugsystems 10 als solche, die aneinandergekoppelt gezeigt sind, können direkt elektrisch miteinander verbunden sein.
  • Der Controller 40 kann konfiguriert sein, Informationen von mehreren Sensoren 65 zu empfangen und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 75 zu senden (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben sind). Der Controller 40 kann z. B. das von der Kraftmaschine (z. B. der Kraftmaschine 22, die in 1 gezeigt ist) erzeugte Kraftmaschinendrehmoment von mehreren Sensoren, wie z. B. einem MAF-Sensor, einem Drosselklappenpositionssensor, einem Kurbelwellenpositionssensor, einem Drehmomentsensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor usw., schätzen. Basierend auf den von den mehreren Sensoren 65 und von der Eingabe über eine Bedienungsperson des Fahrzeugs (z. B. die Bedienungsperson 192 des Fahrzeugs, die in 1 gezeigt ist) empfangenen Informationen sendet der Controller 40 Steuersignale an eine Drosselklappe (z. B. die Drosselklappe 25, die in 1 gezeigt ist) und/oder eine Kraftstoffeinspritzdüse (z. B. die Kraftstoffeinspritzdüse 26, die in 1 gezeigt ist) und/oder den Spannungsregler 44 zum Einstellen des von der Kraftmaschine (z. B. der Kraftmaschine 22, die in 1 gezeigt ist) ausgegebenen Drehmoments.
  • Der Controller 40 kann mit der ersten Batterie 51, der zweiten Batterie 46, den elektrischen Lasten 48, dem Spannungsregler 44, einem Zündschalter 210 und einer Steuerschaltung 212 elektrisch in Verbindung stehen. Die elektrischen Lasten 48 können elektrische Hilfsvorrichtungen, wie z. B. Pumpen, Heizgeräte, Lüfter, ein Radio, eine Servolenkung usw., enthalten. In einigen Beispielen kann der Controller durch die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 mit Energie versorgt werden. In noch weiteren Beispielen kann der Controller 40 seine eigene Leistungsquelle aufweisen. Der Spannungsregler 44 kann an die Feldspule 45 des Drehstromgenerators 42 und an die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 zum Abtasten der von der ersten bzw. der zweiten Batterie ausgegebenen Spannungen elektrisch gekoppelt sein und die abgetasteten Spannungen an den Controller 40 weiterleiten. In anderen Beispielen kann der Controller 40 jedoch direkt an die erste Batterie 51 und die zweite Batterie 46 zum Abtasten der Spannungen der jeweiligen Batterien gekoppelt sein. Der Controller 40 kann basierend auf den abgetasteten Spannungen der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46 und auf den Leistungsanforderungen der elektrischen Lasten 48 Signale an den Spannungsregler 44 senden, um die Spannung und/oder den Strom für die Feldspule 45 des Aktuators einzustellen. In noch weiteren Beispielen kann der Controller 40 die Spannung und/oder den Strom, die der Feldspule 45 des Drehstromgenerators zugeführt werden, basierend auf einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und einem geschätzten Kraftmaschinendrehmoment einstellen, wie oben bezüglich 1 erklärt worden ist.
  • Wenn eine Kraftmaschine nicht rotiert (z. B. die Kraftmaschine 22, die in 1 gezeigt ist), können von der ersten Batterie 51 und/oder der zweiten Batterie 46 ein Strom und/oder eine Spannung der Feldspule 45 zugeführt werden. Spezifisch kann ein Zündschalter 210 in einem elektrischen Weg zwischen der zweiten Batterie 46 und dem Spannungsregler 44 und/oder zwischen der ersten Batterie 51 und dem Spannungsregler 44 bereitgestellt sein. Der Zündschalter kann zwischen einer ersten Position (die durch die punktierte Linie 211 in 2 gezeigt ist), in der der elektrische Strom von der zweiten Batterie 46 zu dem Spannungsregler 44 fließt, und einer zweiten Position (die durch die ausgezogene Linie 213 in 2 gezeigt ist), in der der elektrische Strom nicht von der zweiten Batterie 46 zu dem Spannungsregler 44 fließt, eingestellt werden. Wenn die Kraftmaschine nicht rotiert, kann der Controller 40 einem Aktuator des Zündschalters 210 signalisieren, die Position des Zündschalters 210 zu der ersten Position 211 einzustellen. Sobald jedoch die Kraftmaschine läuft, können die Spannung und/oder der Strom, die der Feldspule zugeführt werden, durch den Stator 47 erzeugt werden. Folglich kann der Drehstromgenerator 42 selbsterregend sein, sobald die Kraftmaschine eingeschaltet ist und Rotationsenergie erzeugt, wie oben bezüglich 1 beschrieben worden ist. In anderen Beispielen kann der Drehstromgenerator 42 jedoch seine eigene Erregerschaltung 202 enthalten, die der Feldspule 45 die Spannung zuführen kann, wenn die Kraftmaschine nicht rotiert. Die Erregerschaltung 202 kann ein Gleichstrom-Generator oder eine andere Gleichstrom-Leistungsquelle sein.
  • Wenn eine Spannung und/oder ein Strom in die Feldspule 45 des Drehstromgenerators eingespeist werden, kann durch die Feldspule 45 ein magnetisches Wechselfeld erzeugt werden, das einen Stromfluss im Stator 47 induzieren kann. Der Stator 47 kann Spulenwicklungen umfassen, die konfiguriert sind, Strom auszugeben, um die elektrischen Lasten 48 mit Energie zu versorgen und die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 zu laden. Während des Kraftmaschinenbetriebs können die Spannung und/oder der Strom für die Feldspule 45 des Drehstromgenerators durch Befehle vom Controller 40 an den Spannungsregler 44 in Abhängigkeit von den aktuellen Anforderungen des elektrischen Systems des Fahrzeugsystems 10 moduliert werden, das die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 und/oder die elektrischen Lasten 48 umfassen kann. Wenn der Controller 40 als ein Beispiel bestimmt, dass der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator 42 ausgegeben werden, den Strom und/oder die Spannung, die von der ersten Batterie 51, der zweiten Batterie 46 und den elektrischen Lasten 48 gezogen werden, übersteigen, dann kann der Controller dem Spannungsregler 44 signalisieren, die Spannung und/oder den Strom für die Feldspule 45 zu verringern. Falls in einem weiteren Beispiel der Controller 40 bestimmt, dass der von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene Strom kleiner als die Stromanforderungen der elektrischen Lasten 48 ist, kann der Controller dem Spannungsregler signalisieren, die Spannung und/oder den Strom für die Feldspule 45 zu vergrößern.
  • Anders dargelegt, der Spannungsregler 44 kann einen in die Feldspule 45 eingespeisten Strom variieren, um eine konstante Spannung in dem von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebenen Strom zu erzeugen. In einigen Beispielen können die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 außerdem verwendet werden, um die von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene elektrische Leistung zu ergänzen, falls die Stromanforderung von den elektrischen Lasten 48 größer als der von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebene Strom ist. Anders dargelegt, die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 können den elektrischen Lasten 48 zusätzliche elektrische Leistung zuführen, falls die Stromanforderung von den elektrischen Lasten 48 den von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebenen Strom übersteigt. Folglich kann in einigen Beispielen der Controller 40 die Spannung (z. B. den Ladezustand) der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46 abtasten und den Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule 45 eingespeist werden, steuern, um einen konstanten Ladezustand in der ersten und der zweiten Batterie 51 bzw. 46 zu erreichen.
  • Während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wenn das Kraftmaschinendrehmoment unter einen Schwellenwert abnimmt, wie z. B. während eines Leerlaufs der Kraftmaschine, eines Stopps der Kraftmaschine und/oder einer DFSO, kann eine Spannung, die ausreichend ist, um alle elektrischen Lasten 48 des Fahrzeugsystems 10 mit Energie zu versorgen, weiterhin an die Feldspule 45 angelegt sein. In anderen Beispielen kann bei einem Leerlauf der Kraftmaschine eine Spannung, die ausreichend ist, um alle elektrischen Lasten 48 mit Energie zu versorgen und die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 des Fahrzeugsystems 10 zu laden, an die Feldspule 45 angelegt sein. In noch weiteren Beispielen kann bei einem Leerlauf der Kraftmaschine eine Spannung, die ausreichend ist, um die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46, aber nicht alle der elektrischen Lasten 48 des Fahrzeugsystems 10 zu laden, an die Feldspule 45 angelegt sein. In anderen Beispielen kann der in die Feldspule 45 eingespeiste Strom auf angenähert null fallen, wenn das Kraftmaschinendrehmoment unter den Schwellenwert abnimmt, wobei die erste Batterie 51 und/oder die zweite Batterie 46 verwendet werden können, um den Gesamtbedarf an elektrischer Leistung den elektrischen Lasten 48 zuzuführen.
  • Folglich kann der Controller 40 Signale bezüglich des Ladezustands der ersten Batterie 51, der zweiten Batterie 46, der Leistungsanforderungen von den elektrischen Lasten 48 und des von dem Stator 47 des Drehstromgenerators 42 ausgegebenen Stroms empfangen. Außerdem kann der Controller 40 die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine basierend auf der Rückkopplung von mehreren Sensoren 65 schätzen und/oder messen, wie oben beschrieben worden ist. In dieser Weise kann der Controller 40 die Spannung und/oder den Strom für die Feldspule 45 des Drehstromgenerators und dadurch den von dem Drehstromgenerator 42 ausgegebenen Strom basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, den Leistungsanforderungen von den elektrischen Lasten 48 und dem Ladezustand der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46 einstellen.
  • Wie oben beschrieben worden ist, können der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugt werden, basierend auf den Spannungen der Batterien zu der ersten Batterie 51 und/oder der zweiten Batterie 46 geleitet werden. Der Stromfluss von dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 kann jedoch zusätzlich durch die Steuerschaltung 212 geregelt sein. Spezifisch kann die Steuerschaltung 212 eine Diode 214 und eine Diodenumgehung 216 umfassen. Die Diode 214 kann konfiguriert sein, einen unidirektionalen Stromfluss in dem Fahrzeugsystem 10 bereitzustellen. Die Diode 214 ist in dem Beispiel nach 2 als ein Pfeil dargestellt, wobei die Richtung des Stromflusses durch die Diode 214 in der Richtung geschieht, in der der Pfeil zeigt. Folglich kann der Strom nur durch die Diode 214 von der ersten Batterie 51 zu den elektrischen Lasten 48 fließen. Der Strom als solcher kann nicht von dem Drehstromgenerator 42 durch die Diode 214 zu der ersten Batterie 51 fließen. Der Strom kann jedoch durch die Diodenumgehung 216 um die Diode 214 fließen, wenn die Umgehung zu einer ersten Position, die in 2 als die punktierte Linie 217 gezeigt ist, eingestellt ist. Die Position der Umgehung 216 kann durch den Controller 40 gesteuert sein. Folglich kann der Controller 40 Signale an einen Aktuator der Umgehung 216 zum Einstellen der Position der Umgehung 216 senden. Die Position der Umgehung 216 kann zwischen der ersten Position, in der der Strom von dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 fließen kann, und einer zweiten Position, in der der Strom nicht von dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 fließen kann, eingestellt werden. In dieser Weise kann der Strom bidirektional zwischen der ersten Batterie 51 und dem Drehstromgenerator 42 und/oder den elektrischen Lasten 48 fließen, wenn die Umgehung 216 zu der ersten Position eingestellt ist. Wenn jedoch die Umgehung 216 zu der zweiten Position eingestellt ist, kann der Strom nur von der ersten Batterie 51 zu dem Drehstromgenerator 42 und/oder den elektrischen Lasten 48 und nicht von der zweiten Batterie 46 und/oder dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 fließen.
  • Der Controller 40 kann basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. dem Kraftmaschinendrehmoment, der Kraftmaschinendrehzahl, dem Betriebsstatus der Kraftmaschine usw., Signale an die Umgehung 216 senden, um die Position der Umgehung 216 einzustellen. Falls z. B. die Kraftmaschinen-Solldrehzahl und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment der Kraftmaschine basierend auf einer Eingabe von der Bedienungsperson des Fahrzeugs um mehr als einen Schwellenwert abnehmen, wie z. B. während einer DFSO, kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet werden, kann die Einlassluftmassenströmung verringert werden und kann das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert werden. In Reaktion auf das vergrößerte Drehstromgenerator-Drehmoment und die deshalb vergrößerte Ausgabe elektrischer Leistung von dem Drehstromgenerator 42 kann die Umgehung 216 zu der ersten Position eingestellt werden, so dass alles oder ein Anteil der durch den Drehstromgenerator 42 erzeugten elektrischen Leistung zu der ersten Batterie 51 zum Laden der Batterie geleitet werden kann. In anderen Beispielen kann der Controller die Position der Umgehung 216 außerdem basierend auf der abgetasteten Spannung der ersten Batterie 51 einstellen. Falls z. B. das Fahrzeugsystem 10 in eine DFSO-Bedingung eintritt, kann der Controller die Umgehung 216 nicht zu der ersten Position einstellen und kann keine elektrische Leistung von dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 strömen lassen, falls die abgetastete Spannung der Batterie 51 größer als ein Schwellenwert ist. Folglich kann der Controller die Umgehung 216 sowohl basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine als auch auf dem Ladezustand der ersten Batterie 51 einstellen. Falls die Batterie 51 ausreichend geladen ist, kann der Controller den Stromfluss von dem Drehstromgenerator 42 zu der ersten Batterie 51 einschränken.
  • In einem weiteren Beispiel kann der Controller 40 die Position der Umgehung 216 bei einem Leerlauf der Kraftmaschine und/oder einem Fahrzeugstopp zu der ersten Position einstellen. Wenn sich die Kraftmaschine im Leerlauf befindet, kann folglich die durch den Drehstromgenerator 42 erzeugte Leistung unzureichend sein, um den Anforderungen der elektrischen Lasten 48 zu entsprechen. Deshalb kann der Controller 40 die Position der Umgehung 216 zu der ersten Position einstellen, so dass die erste Batterie 51 den elektrischen Lasten 48 eine Spannung und/oder einen Strom bereitstellen kann.
  • Der Controller kann bei einem Start und/oder einem Neustart der Kraftmaschine, wenn die Kraftmaschine nicht läuft, die Position der Umgehung 216 in die zweite Position einstellen. Weil als solcher kein Strom von der zweiten Batterie 46 entweder zu der ersten Batterie 51 oder zu dem Startsystem 24 fließen kann, kann die gesamte Ausgabe elektrischer Energie durch die zweite Batterie 46 zu den elektrischen Lasten 48 geleitet werden. Ferner kann die erste Batterie 51 dem Startsystem 24 Leistung bereitstellen.
  • In dieser Weise kann der Controller den Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule 45 zugeführt werden, basierend auf den Anforderungen elektrischer Leistung des Fahrzeugsystems 10 und auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine regeln. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden, um den Anforderungen elektrischer Leistung des Fahrzeugsystems 10 zu entsprechen und das Kraftmaschinendrehmoment zu einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das durch den Controller 40 geschätzt wird, zu steuern.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan eines Verfahrens 300 zum Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments in Reaktion auf die Änderungen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Die Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 können in einem Speicher eines Kraftmaschinen-Controllers, wie z. B. des Controllers 40, der in den 1–2 gezeigt ist, gespeichert sein. Ferner kann das Verfahren 300 durch den Controller ausgeführt werden. Die Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 300 können durch einen Controller basierend auf den Anweisungen, die in einem Speicher des Controllers gespeichert sind, und im Zusammenhang mit den von den Sensoren des Kraftmaschinensystems, wie z. B. den Sensoren, die oben bezüglich 1 beschrieben worden sind, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Der Controller kann die Kraftmaschinenaktuatoren des Kraftmaschinensystems gemäß den im Folgenden beschriebenen Verfahren verwenden, um den Kraftmaschinenbetrieb einzustellen.
  • Das Verfahren 300 beginnt bei 302, und der Controller (z. B. der Controller 40) schätzt und/oder misst die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine basierend auf der Rückkopplung von mehreren Sensoren (z. B. den Sensoren 65). Die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können die Kraftmaschinendrehzahl, die Kraftmaschinenlast, das Kraftmaschinendrehmoment, die Einlassluftmassenströmung, den Krümmerdruck, eine Position einer Drosselklappe, eine Position eines Bremspedals, eine Position eines Fahrpedals usw. enthalten.
  • Nach dem Schätzen und/oder Messen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine geht das Verfahren 300 zu 304 weiter, wobei es das Bestimmen enthält, ob ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein oberer erster Schwellenwert ist. Wie oben bezüglich 1 beschrieben worden ist, kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ein Kraftmaschinendrehmoment sein, das durch eine Bedienungsperson des Fahrzeugs (z. B. die Bedienungsperson 190 des Fahrzeugs, die in 1 gezeigt ist) über eine Eingabevorrichtung (z. B. die Eingabevorrichtung 192) angefordert wird. Die Eingabevorrichtung kann z. B. ein Fahrpedal und ein Bremspedal enthalten. Folglich kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment auf der Position des Fahrpedals und des Bremspedals der Eingabevorrichtung basieren. Sowohl das Fahrpedal als auch das Bremspedal können zwischen jeweiligen ersten und zweiten Positionen eingestellt werden. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann bei einer zunehmenden Ablenkung des Fahrpedals von der ersten Position zu der zweiten Position und einer zunehmenden Ablenkung des Bremspedals von der zweiten Position zu der ersten Position zunehmen. Die erste Position kann eine Position repräsentieren, an der das jeweilige Pedal durch die Bedienungsperson des Fahrzeugs nicht niedergedrückt ist, während die zweite Position eine Position des Pedals repräsentieren kann, wo das Pedal durch die Bedienungsperson des Fahrzeugs völlig niedergedrückt ist. Wenn die Bedienungsperson des Fahrzeugs das Fahrpedal niederdrückt, kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmen. Ähnlich kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnehmen, wenn die Bedienungsperson des Fahrzeugs das Bremspedal niederdrückt. Die Positionen des Bremspedals und des Fahrpedals können durch einen Pedalpositionssensor (z. B. den Pedalpositionssensor 194, der in 1 gezeigt ist) gemessen werden, die zu dem Controller weitergeleitet werden können. Folglich kann der Controller basierend auf den Positionen des Brems- und des Fahrpedals der Eingabevorrichtung 192 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment bestimmen. Spezifisch kann der Controller das Kraftmaschinen-Solldrehmoment basierend auf einer Nachschlagtabelle, die in einem computerlesbaren Speicher gespeichert ist und die die Position der Eingabevorrichtung 192 mit den Kraftmaschinen-Solldrehmomenten in Beziehung setzt, bestimmen.
  • Der obere erste Schwellenwert kann etwa ein Drehmomentniveau eines Schwellenwerts von null repräsentieren. Der obere erste Schwellenwert kann folglich angenähert null sein. Das Kraftmaschinendrehmoment als solches über dem ersten Schwellenwert kann ein positives Kraftmaschinendrehmoment sein, wo die Kraftmaschinendrehzahl zunehmend sein kann. Andererseits können die Kraftmaschinendrehmomente unter dem ersten Schwellenwert negative Kraftmaschinendrehmomente sein, wo die Kraftmaschinendrehzahl abnehmend sein kann.
  • Wenn bei 304 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der obere erste Schwellenwert ist, dann kann das Verfahren 300 zu 306 weitergehen, das das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge und einer Drosselklappenposition basierend auf dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment umfasst. Spezifisch umfasst das Verfahren bei 306 das Einstellen einer in eine Kraftmaschine (z. B. die Kraftmaschine 22, die in 1 gezeigt ist) eingespritzten Kraftstoffmenge zwischen einer niedrigeren ersten Menge und einer höheren zweiten Menge basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments, wobei die zweite Menge größer als die erste Menge ist. Der Controller als solcher kann Signale an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen (z. B. die Kraftstoffeinspritzdüse 26, die in 1 gezeigt ist) senden, um die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge für die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments monoton zu erhöhen. Folglich kann die Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment proportional sein, wobei die Kraftstoffeinspritzung mit zunehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt und mit abnehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnimmt. In einigen Beispielen kann jedoch die Kraftstoffeinspritzmenge die zweite Menge nicht übersteigen. Ähnlich kann die Position der Drosselklappe (z. B. der Drosselklappe 25, die in 1 gezeigt ist) bei 306 zwischen einer zweiten Position und einer dritten Position basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Die Menge der Einlassluft, die zur Kraftmaschine strömt, kann mit zunehmender Ablenkung von der zweiten Position zu der dritten Position zunehmen. Wenn sich die Drosselklappe an der dritten Position befindet, kann folglich mehr Luft als dann, wenn sich die Drosselklappe an der zweiten Position befindet, zu der Kraftmaschine strömen.
  • Der Controller kann Signale an einen Aktuator der Drosselklappe senden, um die Position der Drosselklappe basierend auf dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und einer Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Drosselklappenposition, die in einer Nachschlagtabelle, die im Speicher des Controllers gespeichert ist, gespeichert sein kann, einzustellen. Die Beziehung zwischen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Drosselklappenposition kann auf einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis basieren. Folglich kann der Controller basierend auf dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment eine Soll-Luftströmung und eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis bestimmen. In einigen Beispielen kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch sein und kann etwa 14,7:1 betragen. In anderen Beispielen kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis jedoch größer und/oder kleiner als stöchiometrisch sein. Deshalb kann der Controller basierend auf dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis Signale an den Drosselklappenaktuator, um die Position der Drosselklappe einzustellen, und an die Kraftstoffeinspritzdüse, um eine in die Kraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge einzustellen, senden, so dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment und das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechterhalten werden können. Für die Zunahmen des Kraftmaschinendrehmoments über den oberen ersten Schwellenwert kann die Position der Drosselklappe bei einer zunehmenden Ablenkung von der zweiten Position zu der dritten Position eingestellt werden, und die Kraftstoffeinspritzmenge kann gemäß dem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis vergrößert werden. Ähnlich kann für die Abnahmen des Kraftmaschinendrehmoments oberhalb des oberen ersten Schwellenwerts die Position der Drosselklappe bei zunehmender Ablenkung von der dritten Position zu der zweiten Position eingestellt werden, und die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis verringert werden.
  • Das Verfahren 300 kann dann von 306 zu 308 weitergehen, das das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf einem unteren ersten Niveau umfasst. Wie oben bezüglich 1 erörtert worden ist, kann ein Rotor (z. B. der Rotor 43) eines Drehstromgenerators (z. B. des Drehstromgenerators 42) mechanisch an die Kraftmaschine gekoppelt sein. Der Controller kann durch das Einstellen der an die Feldspule des Drehstromgenerators (z. B. die Feldspule 45 des Drehstromgenerators) angelegten Spannung das Drehstromgenerator-Drehmoment einstellen. In einem Beispiel kann der Controller den Sollwert eines Spannungsreglers (z. B. des Spannungsreglers 44) bei 411 einstellen. Das Einstellen des Sollwerts des Spannungsreglers kann die Spannung und/oder den Strom, die der Feldspule des Drehstromgenerators zugeführt werden, einstellen. Weil das Einstellen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, zu Einstellungen der Last führt, die durch den Drehstromgenerator an die Kraftmaschine angelegt ist, kann das Einstellen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, außerdem als das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments bezeichnet werden. Folglich kann das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments verwendet werden, um das Vergrößern der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, zu beschreiben. In dieser Weise kann das Verfahren 300 bei 308 das Einstellen der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, auf ein unteres erstes Niveau enthalten. Das untere erste Niveau der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, kann eine Spannung und/oder ein Strom sein, die ausreichend sind, um eine resultierende Leistungsausgabe des Drehstromgenerators zu erzeugen, die alles oder einen Anteil der Leistung bereitstellen kann, die erforderlich ist, um verschiedene elektrische Hilfsvorrichtungen (z. B. die elektrischen Vorrichtungen 48, die in den 1–2 gezeigt sind) zu betreiben. Zusätzlich oder alternativ kann das untere erste Niveau eine Spannung und/oder ein Strom sein, die ausreichend sind, um einer oder mehreren Batterien (z. B. der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46, die in den 1–2 gezeigt sind) elektrische Leistung bereitzustellen.
  • Es ist wichtig anzugeben, dass das Verfahren 300 vor dem Ausführen von 306 zu 308 weitergehen kann. In anderen Beispielen kann das Verfahren 300 306 und 308 gleichzeitig ausführen. Nach dem Ausführen sowohl von 306 als auch von 308 kehrt dann das Verfahren 300 zurück.
  • Zurück zu 304: wenn bei 304 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment nicht größer als der obere erste Schwellenwert ist (z. B. kleiner als der erste Schwellenwert ist), dann geht das Verfahren 300 zu 310 weiter, das das Bestimmen umfasst, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein dazwischenliegender zweiter Schwellenwert ist. Der dazwischenliegende zweite Schwellenwert ist kleiner als der obere erste Schwellenwert. Der zweite Schwellenwert kann ein Niveau des Kraftmaschinendrehmoments sein, das im Speicher des Controllers gespeichert ist. Wenn bei 310 bestimmt wird, dass sich das Kraftmaschinendrehmoment über dem zweiten Schwellenwert befindet, dann kann das Verfahren 300 zu 312 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen dem unteren ersten Niveau und einem oberen zweiten Niveau basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert umfasst. Das obere zweite Niveau kann ein Niveau des Drehstromgenerator-Drehmoments sein, bei dem der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator erzeugt werden, ausreichend sind, um verschiedene elektrische Vorrichtungen (z. B. die elektrischen Lasten 48, die in den 1–2 gezeigt sind) mit Energie zu versorgen und eine erste Batterie (z. B. die erste Batterie 51, die in den 1–2 gezeigt ist) und/oder eine zweite Batterie (z. B. die zweite Batterie 46, die in den 1–2 gezeigt ist) nachzuladen. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann invers proportional zu den Änderungen des Kraftmaschinendrehmoments eingestellt werden. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert zunimmt, kann folglich das Drehstromgenerator-Drehmoment abnehmen, während, wenn das Kraftmaschinendrehmoment abnimmt, das Drehstromgenerator-Drehmoment zunehmen kann. Anders dargelegt, das Drehstromgenerator-Drehmoment nimmt bei einem zunehmenden Kraftmaschinendrehmoment monoton ab und umgekehrt.
  • In einem weiteren Beispiel kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zusätzlich oder alternativ basierend auf einem Unterschied zwischen dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und einem geschätzten tatsächlichen Kraftmaschinendrehmoment eingestellt werden. Wie oben bezüglich 1 erklärt worden ist, kann das geschätzte aktuelle Kraftmaschinendrehmoment eine Schätzung des von der Kraftmaschine ausgegebenen augenblicklichen Drehmoments sein. Das Kraftmaschinendrehmoment kann durch den Controller basierend auf der Rückkopplung von einem oder mehreren Sensoren (z. B. dem Sensor 65, der in 1 gezeigt ist), wie z. B. einem Drehmomentsensor, einem Krümmerluftstromsensor (MAF-Sensor), einem Drosselklappenpositionssensor, einem Kurbelwellenpositionssensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor usw., geschätzt werden. Folglich kann das von der Kraftmaschine abgegebene aktuelle Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Einlassluftmassenströmung, die basierend auf den Ausgaben von einem MAF-Sensor und einem Drosselklappenpositionssensor geschätzt wird, der Kraftstoffeinspritzmenge, der Kurbelwellenposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. geschätzt werden. In anderen Beispielen kann das Kraftmaschinendrehmoment durch einen Drehmomentsensor, der an einer Kurbelwelle der Kraftmaschine positioniert ist, geschätzt werden. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment basierend auf einem Unterschied zwischen dem geschätzten Kraftmaschinendrehmoment und dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment eingestellt werden. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment ist, dann können die Spannung und/oder der Strom, die in die Feldspule eingespeist werden, (z. B. das Drehstromgenerator-Drehmoment) vergrößert werden, um der Kraftmaschine eine Bremskraft bereitzustellen. Folglich kann das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments eine entsprechende Abnahme des Kraftmaschinendrehmoments bewerkstelligen, was die Ungleichheit zwischen dem Soll- und dem geschätzten Kraftmaschinendrehmoment verringern kann. Wenn jedoch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment ist, dann kann das Drehstromgenerator-Drehmoment verringert werden, um eine entsprechende Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments zu bewerkstelligen und das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment genauer an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen.
  • Folglich umfasst das Verfahren 300 bei 312 das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments, um das tatsächliche Kraftmaschinendrehmoment genauer an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. In dieser Weise können der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, eingestellt werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu regeln. Spezifisch können der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, in Reaktion auf die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und/oder unter den Bedingungen, unter denen das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment ist, monoton vergrößert werden, um eine Abnahme des Kraftmaschinendrehmoments zu verursachen. Ähnlich können der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, in Reaktion auf die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und/oder unter der Bedingung, unter der das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment ist, monoton verringert werden, um eine Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments zu verursachen.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 bei 312 zusätzlich das Einstellen der Funkenzeitsteuerung der Kraftmaschine umfassen. Die Funkenzeitsteuerung wird jedoch nur nach spät verstellt, wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist. Folglich kann, wenn das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments zum oberen zweiten Niveau unzureichend ist, um den erforderlichen Abfall des Kraftmaschinendrehmoments zu bewerkstelligen, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen, dann das Verfahren 300 bei 312 zusätzlich die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung enthalten. Anders dargelegt, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnimmt, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment monoton bis zu dem oberen zweiten Niveau vergrößert werden. Falls das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment immer noch größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist, wobei sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet, kann die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, um das Kraftmaschinen-Solldrehmoment weiter zu verringern. Spezifisch kann die Funkenzeitsteuerung in Reaktion auf das abnehmende Kraftmaschinen-Solldrehmoment und/oder auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, von einem Sollwert zu einem Punkt später im Verdichtungstakt nach spät verstellt werden. Anders dargelegt, die Funkenzeitsteuerung kann zu einem Punkt näher an der Position des oberen Totpunkts eines oder mehrerer Kolben in einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern der Kraftmaschine eingestellt werden. Folglich bedeutet das Vergrößern des Betrags der Funkenspätverstellung das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, damit sie sich näher an dem Punkt befindet, an dem sich der Kolben an der Position des oberen Totpunkts im Verdichtungstakt befindet. Der Zeitraum, um den die Funkenzeitsteuerung im Verdichtungstakt nach spät verstellt wird, kann mit abnehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment monoton zunehmen. Das heißt, dass die Funkenzeitsteuerung proportional zum Betrag des Unterschieds zwischen dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und dem geschätzten Kraftmaschinendrehmoment nach spät verstellt werden kann, falls sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet. Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet und sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet, kann deshalb die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, bis das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entspricht. Die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment verringern, weil die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung die Leistung verringert, die während eines vollständigen Zylinderzyklus erzeugt wird. Der Betrag der Funkenspätverstellung kann zu dem Betrag der Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und/oder dem Betrag des Unterschieds zwischen dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und dem geschätzten Kraftmaschinendrehmoment proportional sein. Folglich kann die Funkenspätverstellung für die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments monoton bis zu einem oberen ersten Niveau vergrößert werden. Anders dargelegt, die Funkenzeitsteuerung kann bis zu einem ersten Niveau nach spät verstellt werden, wobei der Betrag der Funkenspätverstellung zu dem Betrag der Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments proportional sein kann.
  • In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren 300 bei 312 zusätzlich oder alternativ das Zuführen von Leistung zu einem A/C-Kompressor (z. B. dem A/C-Kompressor 144, der in 1 gezeigt ist), umfassen, um eine zusätzliche Last an der Kraftmaschine bereitzustellen. Folglich kann das Verfahren 300 bei 312 zusätzlich oder alternativ das Koppeln des A/C-Kompressors an die Kraftmaschine umfassen, so dass die Kraftmaschine dem A/C-Kompressor Leistung zum Kühlen eines Kühlmittels der Kraftmaschine zuführt. Durch das Koppeln des A/C-Kompressors an die Kraftmaschine kann bei 312 ein Kühlmittel der Kraftmaschine durch den A/C-Kompressor gekühlt werden, um den Zeitraum zu verringern, den der A/C-Kompressor eingeschaltet ist. Folglich kann durch das Koppeln des A/C-Kompressors an die Kraftmaschine, wenn das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist, die Verwendung des A/C-Kompressors bei den Bedingungen, unter denen das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment nicht größer als erwünscht ist, verringert werden, wobei deshalb der Kraftstoffwirkungsgrad erhöht werden kann.
  • Das Verfahren 300 kann dann von 312 zu 314 weitergehen, was das Einstellen der Kraftstoffeinspritzung zu einer niedrigeren ersten Menge und das Einstellen der Drosselklappe zu der zweiten Position umfasst. Wenn sich die Kraftstoffeinspritzmenge bei 314 bereits auf der niedrigeren ersten Menge befindet, dann kann das Verfahren 300 bei 314 das Aufrechterhalten der Kraftstoffeinspritzmenge auf der niedrigeren ersten Menge umfassen. Wenn sich ähnlich die Drosselklappe bei 314 bereits an der zweiten Position befindet, dann kann das Verfahren 300 bei 314 das Aufrechterhalten der Position der Drosselklappe an der zweiten Position umfassen. Wenn die Kraftstoffeinspritzung bei 314 ausgeschaltet ist und kein Kraftstoff bei 314 in die Kraftmaschine eingespritzt wird, dann kann das Verfahren 300 bei 314 das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung und das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzmenge zu der niedrigeren ersten Menge umfassen. Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment als solches zwischen dem zweiten Schwellenwert und dem ersten Schwellenwert befindet, können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Luftströmung zur Kraftmaschine relativ konstant gehalten werden. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann auf der niedrigeren ersten Menge etwa konstant aufrechterhalten werden, während die Drosselklappe an der zweiten Position aufrechterhalten werden kann, so dass eine etwa konstante Menge der Einlassluft zur Kraftmaschine strömen kann. Es ist wichtig, anzugeben, dass das Verfahren 300 vor dem Ausführen von 312 zu 314 weitergehen kann. In anderen Beispielen kann das Verfahren 300 312 und 314 gleichzeitig ausführen. Nachdem 312 und 314 ausgeführt worden sind, kehrt dann das Verfahren 300 zurück.
  • Wenn zurück bei 310 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nicht größer als der zweite Schwellenwert ist (z. B. das Solldrehmoment kleiner als der zweite Schwellenwert ist), dann geht das Verfahren 300 zu 316 weiter, das das Bestimmen umfasst, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein dazwischenliegender dritter Schwellenwert ist. Der dazwischenliegende dritte Schwellenwert ist kleiner als der dazwischenliegende zweite Schwellenwert. In einigen Ausführungsformen kann der dritte Schwellenwert jedoch etwa der gleiche wie der zweite Schwellenwert sein, wobei deshalb der Unterschied zwischen dem dritten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert etwa null sein kann. Folglich ist der Bereich der Niveaus des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert kleiner als der Bereich der Niveaus des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert. Der dritte Schwellenwert kann ein Niveau des Kraftmaschinendrehmoments sein, das im Speicher des Controllers gespeichert ist. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment bei 316 größer als der dritte Schwellenwert ist und sich folglich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem dritten und dem zweiten Schwellenwert befindet, dann geht das Verfahren 300 zu 318 weiter, das in einem Beispiel das Bestimmen umfassen kann, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist. Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet, umfasst das Verfahren 300 entweder das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem unteren ersten Niveau zu dem oberen zweiten Niveau oder das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments vom oberen zweiten Niveau zum unteren ersten Niveau. Wenn sich außerdem das Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet, kann das Verfahren 300 das Einschalten oder das Ausschalten der Kraftstoffeinspritzung umfassen. Das Verfahren 300 umfasst bei 318 das Bestimmen, ob oder nicht das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem oberen zweiten Niveau zu vergrößern ist oder das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem unteren ersten Niveau zu verringern ist. Spezifisch kann in einigen Ausführungsformen das Verfahren 300 bei 318 das Bestimmen umfassen, ob sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau oder dem oberen zweiten Niveau befindet. In anderen Beispielen kann das Verfahren bei 318 das Bestimmen umfassen, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert zunehmend oder abnehmend ist. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren bei 318 das Bestimmen umfassen, ob das Solldrehmoment kleiner als oder größer als das geschätzte abgegebene Drehmoment ist.
  • Wenn das Solldrehmoment zunehmend ist und/oder das Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Drehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau befindet, wenn sich das Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet, dann kann die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet werden und kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem oberen zweiten Niveau erhöht werden, was zu einer Zunahme des abgegebenen Drehmoments führen kann, um das abgegebene Drehmoment an das Solldrehmoment anzupassen. Wenn jedoch das Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Drehmoment ist und/oder das Solldrehmoment abnehmend ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet, wenn sich das Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet, dann kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet werden und kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf das untere erste Niveau verringert werden, um eine entsprechende Abnahme des abgegebenen Drehmoments zu bewerkstelligen, so dass das abgegebene Drehmoment eingestellt werden kann, um dem Solldrehmoment zu entsprechen.
  • Folglich kann in einem Beispiel das Verfahren 300 bei 318 das Bestimmen umfassen, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist. Das Verfahren 300 kann kontinuierlich ablaufend sein, so dass mehrere Zyklen des Verfahrens 300 sequentiell ausgeführt werden können. Die Werte des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und/oder des geschätzten abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments während einer Dauer als solche können im Speicher des Controllers gespeichert werden. Die Dauer kann einen Zeitraum, eine Dauer der Verwendung der Kraftmaschine, eine Anzahl der Kraftmaschinenzyklen usw. enthalten. Folglich kann der Controller einen Datensatz der Kraftmaschinen-Solldrehmomente während einer Dauer in seinem Speicher speichern. Basierend auf den neuesten gespeicherten Werten für das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann das Verfahren 300 das Bestimmen enthalten, ob das Kraftmaschinendrehmoment zunehmend oder abnehmend ist. In einigen Beispielen kann bei 318 des Verfahrens 300 bestimmt werden, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist, falls das aktuelle Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der neueste gespeicherte Kraftmaschinendrehmomentwert ist. In anderen Beispielen kann bestimmt werden, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist, falls die Rate der Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments größer als ein Schwellenwert ist. Folglich kann das Verfahren 300 bei 318 das Bestimmen durch das Vergleichen des aktuellen Kraftmaschinen-Solldrehmoments mit den neuesten im Speicher des Controllers aufgezeichneten und gespeicherten Kraftmaschinendrehmomenten enthalten, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend oder abnehmend ist. In dieser Weise können die Werte des Kraftmaschinen-Solldrehmoments für jede Iteration des Verfahrens 300 über mehrere Iterationen des Verfahrens 300 gespeichert werden. Falls bei 318 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment zunehmend ist, kann das Verfahren 300 zu 320 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das obere zweite Niveau umfasst. Falls jedoch bei 318 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment abnehmend ist, kann das Verfahren 300 zu 321 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das untere erste Niveau umfasst.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren 300 bei 318 zusätzlich oder alternativ das Bestimmen in der Weise, die oben bei 312 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, enthalten, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist. Folglich kann in einigen Beispielen das Verfahren 300 bei 318 das Bestimmen, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend oder abnehmend ist, nicht enthalten, sondern kann stattdessen nur das Bestimmen enthalten, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer oder kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist.
  • Wenn bei 318 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, dann kann das Verfahren 300 zu 320 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das obere zweite Niveau umfasst. Wenn jedoch bei 318 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, dann kann das Verfahren 300 zu 321 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das untere erste Niveau umfasst.
  • In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren 300 bei 318 zusätzlich oder alternativ das Bestimmen enthalten, ob sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem ersten Niveau und/oder dem zweiten Niveau befindet. Das Niveau des Drehstromgenerator-Drehmoments kann basierend auf den Befehlen bestimmt werden, die vom Controller an den Spannungsregler gesendet werden. Weil der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, basierend auf den Signalen, die von dem Controller an den Spannungsregler gesendet werden, eingestellt werden, können folglich der Strom und/oder die Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, und deshalb das Drehstromgenerator-Drehmoment basierend auf den neuesten Signalen, die von dem Controller an den Spannungsregler gesendet werden, bestimmt werden. Wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem ersten Niveau befindet, dann kann das Verfahren 300 zu 320 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf den oberen zweiten Pegel umfasst. Wenn sich jedoch das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau befindet, dann kann das Verfahren 300 zu 321 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das untere erste Niveau umfasst. Folglich kann das Verfahren 300 von 318 zu 321 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das untere erste Niveau umfasst, falls bei 318 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment abnehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet.
  • Falls jedoch bei 318 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment zunehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau befindet, kann das Verfahren 300 von 318 zu 320 weitergehen. Spezifisch kann das Verfahren 300 bei 320 das Erhöhen des Stroms und/oder der Spannung, die in die Feldspule des Drehstromgenerators eingespeist werden, von dem gegenwärtigen Strom und/oder der gegenwärtigen Spannung zu dem Strom und/oder der Spannung des oberen zweiten Niveaus umfassen. Folglich kann in einigen Beispielen das Verfahren 300 bei 320 das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments etwa sofort auf das obere zweite Niveau umfassen. Wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment bei 320 bereits auf dem oberen zweiten Niveau befindet, dann kann das Verfahren 300 bei 320 das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem oberen zweiten Niveau umfassen. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann das obere zweite Niveau nicht übersteigen. Folglich können der Strom und/oder die Spannung, die bei 320 der Feldspule des Drehstromgenerators zugeführt werden, bei 320 das obere zweite Niveau nicht übersteigen. Folglich kann das obere zweite Niveau ein Niveau des Drehstromgenerator-Drehmoments repräsentieren, oberhalb dessen es zu Stößen elektrischer Leistung führen kann, die durch den Drehstromgenerator erzeugt werden, die eine Verschlechterung des elektrischen Systems des Fahrzeugs verursachen könnten. Von 320 kann das Verfahren 300 zu 314 weitergehen, was das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung umfasst. Anders dargelegt, das Verfahren 300 kann zu 314 weitergehen, das das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Position der Drosselklappe in der Weise, die vorher bei 314 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, umfasst. Falls das Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen dem dritten und dem vierten Schwellenwert zunimmt, kann folglich die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet werden.
  • In einigen Beispielen kann das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung (z. B. das Einschalten der Kraftstoffeinspritzung), wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem dritten und dem vierten Schwellenwert zunimmt, dazu führen, dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment um einen Betrag zunimmt, der größer als die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments ist. Folglich kann nach dem Einstellen der Kraftstoffeinspritzung zu der niedrigeren ersten Menge bei 314 das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment sein. In derartigen Beispielen kann das Verfahren 300 zusätzlich die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung in der Weise, die oben bezüglich 312 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, enthalten. Folglich kann die Funkenspätverstellung zu einem oberen ersten Niveau erhöht werden und dann monoton verringert werden, bis das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entspricht. Es ist jedoch wichtig anzugeben, dass in anderen Ausführungsformen 320 und 314 gleichzeitig ausgeführt werden können, während in noch weiteren Ausführungsformen 314 vor 320 ausgeführt werden kann. Nach dem Bestimmen, dass das Kraftmaschinendrehmoment zunehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau befindet, und dem Ausführen sowohl von 320 als auch von 314 kehrt das Verfahren 300 dann zurück.
  • Zurück zu 318 kann das Verfahren 300 von 318 zu 321 weitergehen, falls bei 318 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinendrehmoment abnehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet. Spezifisch kann das Verfahren 300 bei 321 das Verringern des Stroms und/oder der Spannung, die in die Feldspule des Drehstromgenerators eingespeist werden, von dem gegenwärtigen Strom und/oder der gegenwärtigen Spannung auf das untere erste Niveau umfassen. Folglich kann in einigen Beispielen das Verfahren 300 bei 321 das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments etwa sofort zu dem unteren ersten Niveau umfassen. Wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment bei 321 bereits auf dem unteren ersten Niveau befindet, dann kann das Verfahren 300 bei 321 das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem unteren ersten Niveau umfassen. Von 321 kann das Verfahren 300 zu 322 weitergehen, das das Ausschalten der Kraftstoffeinspritzung und das Einstellen der Drosselklappe zu einer ersten Position umfasst. Das Ausschalten der Kraftstoffeinspritzung kann umfassen, dass der Controller Signale an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen sendet, so dass etwa null Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt wird. Folglich wird bei 322 kein Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt. Folglich wird die Drosselklappe zu einer ersten Position eingestellt, die eine Position ist, die sich weniger unmittelbar an der dritten Position als die zweite Position befindet. Als solche kann weniger Einlassluft zur Kraftmaschine strömen, wenn sich die Drosselklappe an der ersten Position befindet, als an der zweiten und/oder dritten Position. In einigen Beispielen kann es die erste Position der Drosselklappe zulassen, dass sich eine Schwellen-Luftmenge zu der Kraftmaschine bewegt, wobei die Schwellen-Luftmenge eine minimale Luftmenge repräsentiert, die zu der Kraftmaschine zugelassen wird, unterhalb der sich eine Kraftmaschinenverschlechterung ergeben kann. Es ist jedoch wichtig anzugeben, dass in anderen Ausführungsformen 321 und 322 gleichzeitig ausgeführt werden können, während in noch weiteren Ausführungsformen 322 vor 321 ausgeführt werden kann. Nach dem Bestimmen, dass das Kraftmaschinendrehmoment abnehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet, und nachdem sowohl 321 als auch 322 ausgeführt worden sind, kehrt dann das Verfahren 300 zurück.
  • Falls zurück zu 316 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nicht größer als der dazwischenliegende dritte Schwellenwert ist (z. B. kleiner als der dritte Schwellenwert ist), geht das Verfahren 300 zu 324 weiter, das das Bestimmen umfasst, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein unterer vierter Schwellenwert ist. Der untere vierte Schwellenwert ist kleiner als der dazwischenliegende dritte Schwellenwert. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der vierte Schwellenwert ist und sich deshalb zwischen dem vierten und dem dritten Schwellenwert befindet, dann kann das Verfahren 300 zu 328 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau proportional zu den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in der Weise, die oben bei 312 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, umfasst. Bei 328 wird jedoch die Funkenzeitsteuerung nicht nach spät verstellt, während ungleich bei 312 in einigen Ausführungsformen die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden kann. Folglich umfasst das Verfahren 300 bei 328 nur das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht das Einstellen der Funkenzeitsteuerung. Das Verfahren 300 kann dann von 328 zu 322 weitergehen und die Kraftstoffeinspritzung ausschalten und die Drosselklappe zu der ersten Position einstellen, wie oben bei 322 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist. Es ist jedoch wichtig anzugeben, dass in anderen Ausführungsformen 328 und 322 gleichzeitig ausgeführt werden können, während in noch weiteren Ausführungsformen 322 vor 328 ausgeführt werden kann. Nach dem Bestimmen, dass sich das Kraftmaschinendrehmoment zwischen dem vierten und dem dritten Schwellenwert befindet, und dass sowohl 328 als auch 322 ausgeführt worden sind, kehrt dann das Verfahren 300 zurück.
  • Wenn zurück zu 324 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nicht größer als der vierte Schwellenwert ist (z. B. kleiner als der vierte Schwellenwert ist), dann kann das Verfahren 300 zu 326 weitergehen, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das obere zweite Niveau in der Weise, die oben bei 320 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, umfasst. Wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment bei 326 bereits auf dem oberen zweiten Niveau befindet, dann kann das Verfahren 300 bei 326 das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem oberen zweiten Niveau umfassen. Das Verfahren 300 kann dann von 326 zu 322 weitergehen, das das Einstellen der Kraftstoffeinspritzung und der Drosselklappenposition in der Weise, die oben bei 322 des Verfahrens 300 beschrieben worden ist, umfasst. Es ist jedoch wichtig anzugeben, dass in anderen Ausführungsformen 326 und 322 gleichzeitig ausgeführt werden können, während in noch weiteren Ausführungsformen 322 vor 326 ausgeführt werden kann. Nach dem Bestimmen, dass sich das Kraftmaschinendrehmoment unter dem vierten Schwellenwert befindet und dass sowohl 326 als auch 322 ausgeführt worden sind, kehrt das Verfahren 300 dann zurück.
  • Es ist wichtig anzugeben, dass in einer anderen Ausführungsform die Blöcke 304, 310, 316 und 324 in einer Reihenfolge ausgeführt werden können, die anders als die ist, die oben beschrieben worden ist. Das Verfahren 300 kann nämlich nach dem Schätzen und/oder Messen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine bei 302 zuerst zu 324 weitergehen. Wenn bei 324 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als der vierte Schwellenwert ist, dann geht das Verfahren 300 zu 326 weiter, das das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das obere zweite Niveau und das Aufrechterhalten der ausgeschalteten Kraftstoffeinspritzung bei 322 umfasst. Wenn jedoch bei 324 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der untere vierte Schwellenwert ist, dann kann das Verfahren 300 zu 316 weitergehen und bestimmen, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der dazwischenliegende dritte Schwellenwert ist. Wenn bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als der dazwischenliegende dritte Schwellenwert ist und sich deshalb zwischen dem dritten und dem vierten Schwellenwert befindet, dann geht das Verfahren 300 zu 328 weiter, wie oben beschrieben worden ist, wobei es das Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau proportional zu den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem vierten und dem dritten Schwellenwert einstellt. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet bleiben, wie oben bei 322 beschrieben worden ist. Wenn bei 316 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der dritte Schwellenwert ist, dann kann das Verfahren 300 zu 310 weitergehen und bestimmen, ob das Kraftmaschinendrehmoment größer als der zweite Schwellenwert ist. Wenn bei 310 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als der zweite Schwellenwert ist und sich deshalb zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet, dann kann das Verfahren 300 zu 318 weitergehen, wie oben beschrieben worden ist. Falls jedoch bei 310 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der zweite Schwellenwert ist, kann das Verfahren 300 dann zu 304 weitergehen und bestimmen, ob das Kraftmaschinendrehmoment größer als der obere erste Schwellenwert ist. Wenn bei 304 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nicht größer als der obere erste Schwellenwert ist und sich deshalb zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert befindet, dann geht das Verfahren 300 zu 312 weiter, wie oben beschrieben worden ist. Wenn jedoch bei 304 bestimmt wird, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der obere erste Schwellenwert ist, dann geht das Verfahren 300 zu 306 weiter, wie oben beschrieben worden ist.
  • In dieser Weise kann die Kraftstoffeinspritzung nur eingeschaltet werden, falls das Solldrehmoment über den zweiten Schwellenwert zunimmt und das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kleiner als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist und/oder falls sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert befindet und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist und/oder das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist und/oder sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau befindet.
  • In dieser Weise kann ein Verfahren das monotone Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem oberen zweiten Niveau zu einem unteren ersten Niveau in Reaktion auf die Zunahmen eines Kraftmaschinen-Solldrehmoments bis zu einem ersten Schwellenwert umfassen. Beim Erreichen des unteren ersten Niveaus kann dann das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem oberen zweiten Niveau erhöht werden. Die Kraftstoffeinspritzung und deshalb die Zylinderverbrennung der Kraftmaschine können außerdem eingeleitet werden, wenn das Drehstromgenerator-Drehmoment von dem unteren ersten Niveau zu dem oberen zweiten Niveau erhöht wird. Das Verfahren kann ferner das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments invers proportional zu den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments über den Schwellenwert umfassen. Spezifisch kann das Verfahren das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments für die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments über den Schwellenwert umfassen. Ferner kann das Verfahren in irgendeinem Beispiel zusätzlich das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem oberen zweiten Niveau und die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung in Reaktion auf ein geschätztes abgegebenes Kraftmaschinendrehmoment, das größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist, umfassen, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als der Schwellenwert ist.
  • Folglich umfasst das Verfahren 300 das Einstellen des durch die Kraftmaschine des Fahrzeugs abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments in Reaktion auf Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments, das von einer Bedienungsperson des Fahrzeugs angefordert wird. Eine Bedienungsperson des Fahrzeugs kann eine Änderung des Kraftmaschinendrehmoments über eine Eingabevorrichtung anfordern, die ein Fahrpedal und ein Bremspedal umfassen kann. In Reaktion auf die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments kann das Kraftmaschinendrehmoment eingestellt werden, um dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen. Das Kraftmaschinendrehmoment kann durch das Einstellen eines oder mehrerer der Folgenden eingestellt werden: einer Kraftstoffeinspritzmenge und deshalb einer Einlassluftmassenströmung, eines Drehstromgenerator-Drehmoments und in einigen Beispielen einer Funkenzeitsteuerung. Spezifischer kann in Abhängigkeit von dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entweder die Kraftstoffeinspritzmenge oder das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden. Für Kraftmaschinen-Solldrehmomente über dem ersten Schwellenwert kann z. B. das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau aufrechterhalten werden, während die Kraftstoffeinspritzmenge und deshalb die Einlassluftmassenströmung eingestellt werden können, um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren. Folglich können die Position der Drosselklappe und die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge eingestellt werden, um das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen, wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über dem ersten Schwellenwert befindet. Anders dargelegt, wenn das Kraftmaschinendrehmoment über den ersten Schwellenwert fluktuiert, können nur die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftmassenströmung eingestellt werden, um das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zuzuführen.
  • Falls jedoch das Kraftmaschinendrehmoment unter den ersten Schwellenwert fällt, wird die Kraftstoffeinspritzmenge zu der niedrigeren ersten Menge verringert. Wenn sich spezifisch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter dem ersten Schwellenwert, aber über dem zweiten Schwellenwert befindet, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, werden die Kraftstoffeinspritzmenge und deshalb die Einlassluftmassenströmung auf einem konstanten Betrag aufrechterhalten. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann kleiner als die Kraftstoffmenge sein, die bei Kraftmaschinendrehmomenten über dem ersten Schwellenwert eingespritzt wird. Wenn das Kraftmaschinendrehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert abnehmend ist, dann kann das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert werden, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. Anders dargelegt, wenn das Kraftmaschinendrehmoment über den zweiten Schwellenwert und unter den ersten Schwellenwert fluktuiert, braucht nur der Drehstromgenerator eingestellt zu werden, um das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zuzuführen. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann monoton zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau bei abnehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment vergrößert werden. Um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert zu kompensieren, braucht folglich nur das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt zu werden, um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren.
  • Wenn in einigen Beispielen das Drehstromgenerator-Drehmoment auf das obere zweite Niveau eingestellt ist, sich aber das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert befindet und kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, dann kann die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, um der Kraftmaschine eine zusätzliche Bremskraft bereitzustellen. Die Funkenzeitsteuerung kann deshalb nur nach spät verstellt werden, falls sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenwert befindet und das Drehstromgenerator-Drehmoment nicht ausreichend ist, um eine Änderung des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments zu bewerkstelligen, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entspricht.
  • Falls sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter dem zweiten Schwellenwert, aber über einem dritten Schwellenwert befindet, wobei der dritte Schwellenwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zum oberen zweiten Niveau erhöht werden, falls das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunehmend ist, während es zum unteren ersten Niveau verringert werden kann, falls das Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnehmend ist. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet werden, falls das Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnehmend ist, während sie eingeschaltet werden kann, falls das Kraftmaschinendrehmoment zunehmend ist.
  • Falls sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter dem dritten Schwellenwert, aber über dem vierten Schwellenwert befindet, wird das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment in der gleichen Weise wie dann, wenn das Kraftmaschinendrehmoment über den zweiten Schwellenwert und unter den ersten Schwellenwert fluktuiert, eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzung kann ausgeschaltet bleiben, und die Einlassluftmassenströmung kann konstant bleiben (z. B. die Drosselklappenposition konstant gehalten wird), während das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden kann, um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren.
  • Falls sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter dem vierten Schwellenwert befindet, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau aufrechterhalten werden und kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet bleiben.
  • In dieser Weise kann das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment sowohl während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, unter denen der Kraftstoff abgestellt ist, als auch während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, unter denen er eingeschaltet ist, zu regeln.
  • Die Verwendung der Funkenspätverstellung als solche kann verringert werden, wobei in einigen Beispielen die Funkenspätverstellung überhaupt nicht verwendet werden kann. Wie oben bezüglich der 1–2 beschrieben worden ist, wird infolge der vergrößerten Ladungskapazität des Fahrzeugsystems das Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen einem weiteren Bereich der Werte eingestellt. Der Drehstromgenerator als solcher kann eine größere Bremskraft auf die Kraftmaschine ausüben. Aufgrund der vergrößerten Bremskapazität des Drehstromgenerators kann das Drehstromgenerator-Drehmoment verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment bei vergrößerten Niveaus des Kraftmaschinendrehmoments zu regeln. Folglich kann aufgrund der Verringerung der Verwendung der Funkenspätverstellung der Kraftstoffwirkungsgrad der Kraftmaschine erhöht werden.
  • In dieser Weise kann ein Verfahren, wenn ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt, Folgendes umfassen: wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Niveau zu einem ersten Niveau; und in Reaktion auf das Drehstromgenerator-Drehmoment, das das erste Niveau erreicht, Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, während die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet wird, und dann monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau. Das zweite Niveau kann höher als das erste Niveau sein. Ferner sind ein Strom und/oder eine Spannung, die durch einen Drehstromgenerator auf dem zweiten Niveau erzeugt werden, ausreichend, um verschiedene elektrische Hilfsvorrichtungen mit Energie zu versorgen und eine oder mehrere Batterien zu laden. Das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau kann etwa sofort geschehen. Zusätzlich oder alternativ können das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau und das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung gleichzeitig stattfinden. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann durch das Einstellen eines Stroms und/oder einer Spannung, die in eine Feldspule des Drehstromgenerators eingespeist werden, eingestellt werden. Folglich kann das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments das Verringern der in eine Rotor-Feldspule des Drehstromgenerators eingespeisten elektrischen Leistung umfassen. In irgendeinem Beispiel kann das Verfahren ferner nach dem Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung nur das Drehstromgenerator-Drehmoment monoton verringern und die Funkenzeitsteuerung nicht nach spät verstellen.
  • In einem weiteren Beispiel kann das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung das Einstellen einer Drosselklappe von einer ersten Position zu einer zweiten Position, wobei an der zweiten Position eine größere Luftmenge zu dem einen oder den mehreren Kraftmaschinenzylindern als an der ersten Position strömen kann, und das Vergrößern einer Kraftstoffeinspritzmenge zu einem von null verschiedenen Schwellenwert umfassen. Ferner kann in anderen Beispielen das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das erste Niveau in Reaktion auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das über einen ersten Schwellenwert zunimmt, geschehen, wobei unter dem ersten Schwellenwert das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau aufrechterhalten werden kann. In noch weiteren Beispielen kann das Verfahren ferner während der Kraftmaschinenverbrennung in Reaktion darauf, dass das Drehstromgenerator-Drehmoment das erste Niveau erreicht, das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem ersten Niveau und das monotone Erhöhen einer Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten, umfassen. In einigen Beispielen kann das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis etwa 14,7:1 betragen.
  • In einer weiteren Darstellung kann ein Verfahren zum Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments, um einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, Folgendes umfassen: während einer DFSO, wenn sich eine Drosselklappe an einer ersten Position befindet und in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder kein Kraftstoff eingespritzt wird, monotones Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Drehmoment zu einem ersten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment bis zu einem ersten Niveau zunimmt; und während der Zylinderverbrennung Aufrechterhalten der Position der Drosselklappe an einer zweiten Position und monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Drehmoment zu dem zweiten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von dem ersten Niveau zu einem zweiten Niveau zunimmt, und Einstellen der Position der Drosselklappe zwischen der zweiten Position und einer dritten Position, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das zweite Niveau zunimmt. In einigen Beispielen kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ein Kraftmaschinendrehmoment sein, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung angefordert wird.
  • Das Verfahren kann ferner dann, wenn die Position der Drosselklappe an der zweiten Position aufrechterhalten wird, das Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder gemäß einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis umfassen. In einigen Beispielen nimmt die Einlassluftmassenströmung bei zunehmender Ablenkung der Drosselklappe von der ersten Position zu der zweiten Position und von der zweiten Position zu der dritten Position zu. In Reaktion darauf, dass das Solldrehmoment das zweite Niveau erreicht, kann das Verfahren ferner das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, falls das Solldrehmoment abnehmend ist, und das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau, falls das Solldrehmoment zunehmend ist, umfassen. In noch weiteren Beispielen kann das Verfahren dann, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das zweite Niveau ist, das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments, wenn das Kraftmaschinendrehmoment kleiner als erwünscht ist, und das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments, wenn das Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist, umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung von einer Soll-Funkenzeitsteuerung während der Zylinderverbrennung umfassen, wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau befindet und das Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist.
  • In 4 ist eine graphische Darstellung 400 gezeigt, die die Einstellungen eines Drehstromgenerator-Drehmoments basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine darstellt. Spezifisch zeigt die graphische Darstellung 400 die Änderungen eines Solldrehmoments in der graphischen Darstellung 402. Das Solldrehmoment kann ein Betrag des Kraftmaschinendrehmoments sein, der durch einen Fahrer des Fahrzeugs befohlen ist. Das Solldrehmoment kann z. B. durch einen Fahrzeug-Controller (z. B. den Controller 12 nach 1) basierend auf den Eingaben von einem Fahrer des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung (z. B. die Eingabevorrichtung 192, die in 1 gezeigt ist), die ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal umfassen kann, geschätzt werden. Wie oben bezüglich der 1–2 ausführlicher erklärt worden ist, kann der Controller folglich ein Solldrehmoment basierend auf der Position der Eingabevorrichtung bestimmen. In Reaktion auf die Änderungen des Solldrehmoments, das von einem Fahrer des Fahrzeugs angefordert wird, können eine einzuspritzende Kraftstoffmenge und eine zur Kraftmaschine zu strömende Luftmenge eingestellt werden, um dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment zu entsprechen. Spezifisch kann der Controller die Soll-Kraftstoffeinspritzmengen und die Soll-Luftdurchflussmengen bestimmen, um dem Fahrer-Solldrehmoment zu entsprechen. Die Änderungen der Kraftstoffeinspritzmenge sind in der graphischen Darstellung 404 gezeigt, während die Änderungen der Einlassluft-Durchflussmenge in der graphischen Darstellung 406 gezeigt sind. Der Betriebsstatus der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftmassenströmung kann durch den Controller geregelt sein. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann eine durch eine Kraftstoffeinspritzdüse in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder eingespritzte Kraftstoffmenge sein, die durch den Controller befohlen ist. Folglich kann der Controller die Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf den an eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen gesandten Befehlen bestimmen. Ähnlich können die Einlassluftmassen-Durchflussmengen basierend auf einem Luftmassendurchflusssensor im Einlasskanal der Kraftmaschine geschätzt werden. In anderen Beispielen kann die Einlassluftmassen-Durchflussmenge basierend auf einer Position einer Drosselklappe im Einlass und einem oder mehreren Drucksensoren im Einlass geschätzt werden. Die Einlassluft-Durchflussmenge kann eine Gesamtluftmassen-Durchflussmenge der Luft und/oder eines Luft/Kraftstoff-Gemischs, die in einen Einlasskrümmer und/oder einen Kraftmaschinenzylinder eintreten, sein. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzmenge durch den Controller basierend auf der geschätzten Einlassluftmassen-Durchflussmenge und einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis bestimmt werden. In einem Beispiel kann das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis ein stöchiometrisches Gemisch sein.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können jedoch das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassen-Durchflussmenge allein nicht ausreichend sein, um das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an ein vom Fahrer angefordertes Drehmoment anzupassen. Außerdem kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter einen Schwellenwert abnehmen, wenn die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist und die Einlassluftströmung auf ein unteres erstes Niveau verringert ist. Anders dargelegt, das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann kleiner als das tatsächliche Kraftmaschinendrehmoment sein, das abgegeben wird, selbst wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt wird. Folglich kann sich das durch die Kraftmaschine abgegebene tatsächliche Drehmoment von dem durch den Fahrer des Fahrzeugs angeforderten Solldrehmoment unterscheiden. Die graphische Darstellung 408 zeigt den Drehmomentfehler, der der Unterschied zwischen dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment und dem tatsächlich abgegebenen Kraftmaschinendrehmoment ist. Das Niveau T0 repräsentiert einen Drehmomentunterschied von etwa null. T0 als solches repräsentiert ein Niveau, wo das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmomentfehler kann bis unterhalb von T0 fluktuieren, wenn das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kleiner als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist, und bis oberhalb von T0 fluktuieren, wenn das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist.
  • Um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren, die zu einem Drehmomentfehler, der über T0 zunimmt oder unter T0 abnimmt, führen können, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden. Ferner kann die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, falls das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments nicht ausreichend ist, um das tatsächlich abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen, wie im Folgenden bezüglich 5 gezeigt wird. Anders dargelegt, in einigen Beispielen können das Drehstromgenerator-Drehmoment und/oder die Funkenzeitsteuerung zusätzlich zu oder anstelle des Einstellens der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um die Drehmomentausgabe durch die Kraftmaschine einzustellen. Die graphische Darstellung 410 zeigt die Änderungen des Drehstromgenerator-Drehmoments. Wie oben bezüglich der 1–3 erklärt worden ist, kann das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments das Einstellen des Stroms und/oder der Spannung umfassen, die der Feldspule des Drehstromgenerators (z. B. der Feldspule 45, die in den 1–2 gezeigt ist) zugeführt werden. Das Einstellen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule des Drehstromgenerators zugeführt werden, kann die Stärke des durch die Feldspule erzeugten Magnetfelds ändern, was wiederum die Last ändern kann, die durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübt wird. Spezifisch kann das Vergrößern des Stroms und/oder der Spannung, die in die Feldspule eingespeist werden, das Drehstromgenerator-Drehmoment und dadurch die durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Last vergrößern. Folglich kann das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments das Kraftmaschinendrehmoment verringern. Umgekehrt kann das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments die durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Last verringern, wobei dadurch eine Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments bereitgestellt wird. Der Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule eingespeist werden, können durch einen Spannungsregler (z. B. den Spannungsregler 44, der in den 1–2 gezeigt ist) basierend auf den von dem Controller empfangenen Signalen eingestellt werden. Basierend auf dem Drehmomentfehler, der durch den Controller geschätzt wird, kann der Controller anschließend Signale an den Spannungsregler senden, um den Strom und/oder die Spannung, die in die Feldspule eingespeist werden, einzustellen, was das Einstellen eines Sollwerts des Spannungsreglers umfassen kann.
  • In einigen Beispielen kann die Funkenspätverstellung durch den Controller eingestellt werden, wie im Folgenden bezüglich 5 gezeigt wird. In dem in 4 gezeigten Beispiel kann jedoch die Funkenspätverstellung nicht eingestellt werden, wie in der graphischen Darstellung 412 zu sehen ist. Folglich kann nur das Drehstromgenerator-Drehmoment und nicht die Funkenzeitsteuerung eingestellt werden, um die Änderungen des Drehmomentfehlers zu kompensieren, wie in 4 gezeigt ist. Die Funkenzeitsteuerung kann während der normalen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine (z. B. wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist) auf einen Sollwert eingestellt sein. Der Sollwert ist ein Punkt während des Verdichtungstakts vor dem oberen Totpunkt. Die Funkenzeitsteuerung kann jedoch von dem Sollwert zu einem späteren Punkt im Verdichtungstakt näher an der Position des oberen Totpunkts nach spät verstellt sein. Wenn der Betrag der Funkenspätverstellung zunimmt, bewegt sich folglich die Funkenzeitsteuerung näher zu der Position des oberen Totpunkts in einem oder mehreren Kolben in der Kraftmaschine. Im Ergebnis kann die von der Kraftmaschine erzeugte Leistung bei zunehmender Funkenspätverstellung verringert werden. Der Controller kann die Funkenzeitsteuerung der Kraftmaschine basierend auf dem geschätzten Drehmomentfehler einstellen. Ferner kann der Controller Signale an eine oder mehrere Zündkerzen in der Kraftmaschine senden, um die Zeitsteuerung des Funkens einzustellen.
  • In der graphischen Darstellung 400 bleibt vor t0 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment (das in der graphischen Darstellung 402 gezeigt ist) unter einem unteren ersten Niveau D0. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann jedoch zu t0 bis zu dem ersten Niveau D0 zunehmen. Folglich kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment vor t0 zunehmend sein. Das untere erste Niveau D0 kann ein Schwellenniveau sein, über dem Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt werden kann, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Die Kraftstoffeinspritzung als solche kann vor t0 ausgeschaltet bleiben, wie in der graphischen Darstellung 404 gezeigt ist. Folglich kann sich die Kraftmaschine vor t0 unter einer DFSO-Bedingung befinden. Die Einlassluft-Durchflussmenge, die in der graphischen Darstellung 406 gezeigt ist, kann vor t0 etwa auf einem unteren ersten Niveau I1 bleiben. I1 kann eine Luftdurchflussmenge sein, die in dem Speicher des Controllers gespeichert ist, die aufrechtzuerhalten ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sich vor t0 auf einem oberen zweiten Niveau A2 befinden. Der Drehmomentfehler kann vor t0 von einem oberen zweiten Niveau T2 abnehmen, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment vor t0 zunimmt. Ungeachtet dessen, dass die Kraftstoffeinspritzung vor t0 ausgeschaltet ist und das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau A2 bleibt, kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment vor t0 immer noch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment übersteigen. Wenn jedoch vor t0 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt, kann der Drehmomentfehler vor t0 von T2 abnehmen. Folglich kann in Reaktion darauf, dass der Drehmomentfehler vor t0 größer als T0 ist, das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau, A2, aufrechterhalten werden. Die Funkenspätverstellung bleibt vor t0 auf einem unteren ersten Niveau S0. Das untere erste Niveau S0 kann ein Niveau sein, bei dem die Funkenzeitsteuerung überhaupt nicht nach spät verstellt ist. Folglich kann die Funkenzeitsteuerung vor t0 nicht von dem Sollwert nach spät verstellt sein.
  • Zu t0 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D0 zu, und der Drehmomentfehler nimmt auf etwa T0 ab. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und den Drehmomentfehler, der zu etwa T0 abnimmt, kann zu t0 begonnen werden, das Drehstromgenerator-Drehmoment vom oberen zweiten Niveau A2 zu verringern. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t0 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Die Funkenspätverstellung bleibt ferner auf S0.
  • Zwischen t0 und t1 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D0 zu einem dazwischenliegenden zweiten Niveau D1 zu. D1 kann ein Drehmomentniveau repräsentieren, über dem die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, und unter dem die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist. Ferner kann D1 ein Drehmomentniveau repräsentieren, wo das Drehstromgenerator-Drehmoment entweder von A1 zu A2 erhöht wird, falls das Solldrehmoment zunehmend ist und/oder das Solldrehmoment größer als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, oder von A1 zu A2 verringert wird, falls das Solldrehmoment abnehmend ist und/oder das Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist. Das Drehmoment-Sollniveau D1 kann ein Drehmomentniveau zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenwert repräsentieren, die oben bezüglich des Verfahrens 300 nach 3 beschrieben worden sind. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t0 und t1 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment monoton von dem oberen zweiten Niveau A2 zu einem unteren ersten Niveau A1 verringert. Das untere erste Niveau A1 kann ein Niveau des Drehstromgenerator-Drehmoments sein, unterhalb dessen es unzureichend sein würde, um elektrische Leistung den verschiedenen elektrischen Vorrichtungen (z. B. den elektrischen Lasten 48, die in den 1–2 gezeigt sind) bereitzustellen. In anderen Beispielen kann jedoch das untere erste Niveau A1 etwa null sein und kann die Leistung, um die elektrischen Vorrichtungen zu unterstützen, von einer oder mehreren Batterien (z. B. der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46, die in den 1–2 gezeigt sind) kommen. In noch weiteren Beispielen kann A1 ein von null verschiedenes Niveau des Drehstromgenerator-Drehmoments sein, das eine von dem Drehstromgenerator ausgegebene Leistung repräsentieren kann, die größer als null sein kann, die aber unzureichend sein kann, um die elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen. Ein Anteil der Leistung für die elektrischen Vorrichtungen kann als solcher durch eine oder mehrere der Batterien bereitgestellt werden. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Zwischen t0 und t1 bleibt die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet und bleibt die Einlassluftströmung auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zu t1 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D1 zu. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D1 zunimmt, wird die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet. Folglich wird in Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D1 zunimmt, die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet und wird die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge zu einem unteren Niveau F0 erhöht. Das untere Niveau F0 kann eine von null verschiedene Kraftstoffeinspritzmenge sein. Die Einlassluftströmung kann gemäß der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zunehmen, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. In anderen Beispielen kann die Einlassluftströmung nicht vergrößert werden und kann das untere Niveau F0 eine Kraftstoffeinspritzmenge sein, die ausreichend ist, um das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten, während die Einlassluftströmung nicht vergrößert wird. Folglich kann zu t1 die Position der Drosselklappe an der gleichen Position bleiben und kann die Kraftstoffeinspritzung auf F0 erhöht werden, um das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis herzustellen. In einigen Beispielen kann das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis etwa 14,7:1 betragen. In einem anderen Beispiel kann jedoch das Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis größer oder kleiner als 14,7:1 sein. Folglich kann in dem in 4 gezeigten Beispiel die Einlassluftströmung von I1 zu einem zweiten Niveau I2 vergrößert werden. Zusätzlich kann zu t1 das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 vergrößert werden. In einem Beispiel kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 erhöht werden. Anders dargelegt, das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sofort oder beinahe sofort von A1 zu A2 vergrößert werden. In einigen Beispielen kann zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 zunehmen. Anders dargelegt, die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zu F0 und die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments zu A2 können gleichzeitig geschehen. In anderen Beispielen kann jedoch das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 vergrößert werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird. Zu t1 kann der Drehmomentfehler etwa konstant bei T0 bleiben, weil die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, aber das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert wird.
  • Anders dargelegt, die Wirkung der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zu t1 auf das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kann durch die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments ausgeglichen werden. Obwohl die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t1 eine Zunahme des abgegebenen Drehmoments zu t1 verursachen kann, kann die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments eine Abnahme des abgegebenen Drehmoments verursachen. Folglich kann durch das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzung zu t1, während gleichzeitig das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert wird, das abgegebene Drehmoment eingestellt werden, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Anders dargelegt, das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzung zu t1 ohne das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments kann zu einer Zunahme des abgegebenen Drehmoments führen, die größer als die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments sein würde. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler größer als T0 sein, falls das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t1 nicht vergrößert wird. Daher ist zu t1 das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, wobei deshalb der Drehmomentfehler T0 (z. B. null) bleiben kann. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t1 und t2 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D1 auf ein höheres drittes Niveau D2 zu. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t1 und t2 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment von dem oberen zweiten Niveau A2 zu einem unteren ersten Niveau A1 in der Weise, die zu der zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 ähnlich ist, monoton verringert. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zu der Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt etwa konstant auf F0, und die Einlassluftströmung bleibt etwa konstant auf I2. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0. Obwohl die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, kann sie folglich zwischen t1 und t2 auf F0 bleiben, wobei anstatt des Vergrößerns der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftströmung, um die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren, das Drehstromgenerator-Drehmoment verringert werden kann. Durch das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen t1 und t2 kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment vergrößert werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmomentfehler als solcher bleibt zwischen t1 und t2 konstant auf T0. In dieser Weise kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment eingestellt werden, um dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, ohne die Kraftstoffeinspritzung und die Einlassluftmassenströmung einzustellen. Anders dargelegt, die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments können durch das Einstellen nur des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden. Deshalb kann der Kraftstoffwirkungsgrad zwischen t1 und t2 vergrößert werden.
  • Zu t2 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D2 zu. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D2 zunimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung basierend auf einem Betrag der Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments von F0 auf Niveaus über F0 vergrößert. Entsprechend wird die Einlassluftströmung von I2 vergrößert, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Zusätzlich kann zu t2 das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem niedrigeren ersten Niveau A1 bleiben. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf einem Niveau bleiben, so dass der Strom und/oder die Spannung, die durch den Drehstromgenerator erzeugt werden, ausreichend sein können, um eine oder mehrere der elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen und/oder die eine oder die mehreren Batterien zu laden. Weil sich die Drosselklappe in einem Abstand von den Kraftmaschinenzylindern befinden kann, kann die Zunahme des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments aufgrund der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t2 nicht unverzüglich geschehen, wie oben beschrieben worden ist. Folglich kann der Drehmomentfehler zu t2 unter T0 zu T1 abnehmen, wie in dem Beispiel nach 4 in der graphischen Darstellung 408 gezeigt ist. Spezifisch kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kleiner als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment sein. In anderen Beispielen kann jedoch der Drehmomentfehler konstant auf T0 bleiben. Folglich kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Einlassluftströmung und dem Abstand von der Drosselklappe bis zu den Kraftmaschinenzylindern die Verzögerung der Reaktion des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments auf die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zu t2 etwa null sein, wobei die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung eine nahezu sofortige Zunahme des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments bereitstellen kann. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t2 und t3 fluktuiert das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das höhere dritte Niveau D2. In Reaktion auf die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t2 und t3 werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung eingestellt, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. Folglich können für die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung monoton vergrößert werden. Ferner können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung eingestellt werden, um das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Für die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung monoton verringert werden. Deshalb können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung proportional zu dem Betrag der Zunahme und/oder der Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Falls ferner zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen t2 und t3 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von dem abgegebenen Kraftmaschinendrehmoment abweicht, was zu einem Drehmomentfehler führt, der größer oder kleiner als T0 ist, können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung weiter eingestellt werden, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. In dieser Weise können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung ständig basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entspricht. Als ein Beispiel können unmittelbar nach t2 die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung vergrößert werden, bis der Drehmomentfehler zu etwa T0 zurückkehrt. Folglich kann unmittelbar nach t2 der Drehmomentfehler zu etwa T0 zurückkehren und kann bis zu t3 relativ der gleiche auf T0 bleiben. Zusätzlich kann zwischen t2 und t3 das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau A1 bleiben. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf einem Niveau bleiben, das ausreichend ist, um eine oder mehrere der elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen und/oder die eine oder die mehreren Batterien zu laden. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zu t3 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D2 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D2 abnimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung auf F0 verringert. Entsprechend wird die Einlassluftströmung auf I2 verringert, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Zusätzlich kann zu t3 begonnen werden, das Drehstromgenerator-Drehmoment von dem unteren ersten Niveau A1 zu vergrößern. Der Drehmomentfehler kann relativ der gleiche auf T0 bleiben. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t3 und t4 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D2 zu D1 ab. In Reaktion auf die Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t3 und t4 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment von dem unteren ersten Niveau A1 zu dem oberen zweiten Niveau A2 monoton erhöht. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in fast der gleichen Weise wie zwischen t1 und t2 eingestellt werden. Anstelle des zunehmenden Solldrehmoments und des resultierenden abnehmenden Drehstromgenerator-Drehmoments wie zwischen t1 und t2 ist das Solldrehmoment abnehmend und ist das resultierende Drehstromgenerator-Drehmoment zwischen t3 und t4 zunehmend. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt etwa konstant auf F0, wobei die Einlassluftströmung etwa konstant auf I2 bleibt. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0. Obwohl die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, kann sie folglich zwischen t3 und t4 auf F0 bleiben, wobei das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert werden kann, um die Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren, anstatt die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung einzustellen. Durch das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen t3 und t4 kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment verringert werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmomentfehler als solcher bleibt zwischen t3 und t4 konstant auf T0. In dieser Weise kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment in fast der gleichen Weise wie zwischen t1 und t2 eingestellt werden, um dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, ohne die Kraftstoffeinspritzung und die Einlassluftmassenströmung einzustellen. Anders dargelegt, die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments können zwischen t3 und t4 nur durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden.
  • Zu t4 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D1 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D1 abnimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet, und die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge wird auf etwa null verringert. In einigen Beispielen ist die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge null. Die Einlassluftströmung wird auf I1 verringert, um es immer noch zu ermöglichen, dass eine Schwellen-Luftmenge durch die Kraftmaschine hindurchgeht, während kein Kraftstoff eingespritzt wird. Zusätzlich wird zu t4 das Drehstromgenerator-Drehmoment von A2 zu A1 verringert. In einem Beispiel kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von A2 zu A1 sprunghaft verringert werden. Anders dargelegt, das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sofort oder beinahe sofort von A2 zu A1 verringert werden. In einigen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet wird, von A2 zu A1 verringert werden. Anders dargelegt, die Abnahme der Kraftstoffeinspritzung und die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments auf A2 können gleichzeitig geschehen. In anderen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment jedoch von A2 zu A1 verringert werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet wird. In noch weiteren Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von A2 zu A1 verringert werden, nachdem die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet worden ist. Zu t4 kann der Drehmomentfehler etwa konstant auf T0 bleiben, weil die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist, aber das Drehstromgenerator-Drehmoment verringert ist.
  • Anders dargelegt, die Wirkung der Verringerung der Kraftstoffeinspritzung zu t4 auf das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kann durch die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments ausgeglichen werden. Obwohl die Abnahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t4 eine Abnahme des abgegebenen Drehmoments zu t4 verursachen kann, kann die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments eine entsprechende Zunahme des abgegebenen Drehmoments verursachen. Folglich kann durch das Verringern der Kraftstoffeinspritzung, während gleichzeitig das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t4 verringert wird, das abgegebene Drehmoment eingestellt werden, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Anders dargelegt, das Verringern der Kraftstoffeinspritzung zu t4, ohne außerdem das Drehstromgenerator-Drehmoment zu verringern, kann zu einem abgegebenen Drehmoment führen, das größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment sein würde. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler kleiner als T0 sein, falls zu t4 das Drehstromgenerator-Drehmoment nicht verringert wird. Daher ist zu t4 das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, wobei deshalb der Drehmomentfehler auf T0 bleiben kann. Die Funkenspätverstellung bleibt ferner auf S0.
  • Zwischen t4 und t5 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D1 zu D0 ab. In Reaktion auf die Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t4 und t5 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment von dem unteren ersten Niveau A1 zu dem oberen zweiten Niveau A2 monoton vergrößert. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in einer ähnlichen Weise, wie sie oben zwischen t3 und t4 beschrieben worden ist, eingestellt werden. Zwischen t4 und t5 bleibt die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Folglich können zwischen t4 und t5 die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments nur durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zu t5 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D0 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D0 abnimmt, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert und auf A2 aufrechterhalten werden. Der Drehmomentfehler bleibt relativ konstant auf dem Niveau T0. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t5 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Nach t5 bleibt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment relativ konstant unter D0. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment etwa konstant unter D0 bleibt, wird das Drehstromgenerator-Drehmoment etwa konstant auf A2 aufrechterhalten. Der Drehmomentfehler bleibt auf dem Niveau T0 relativ konstant. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t5 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Es ist wichtig anzugeben, dass die graphische Darstellung 400 nur ein beispielhaftes Zeitintervall während einer Verwendung der Kraftmaschine zeigt. Folglich kann die graphische Darstellung 400 nur die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine während eines Abschnitts einer einzigen Verwendung der Kraftmaschine zeigen. Die graphische Darstellung 400 als solche kann sich wiederholenden. Anders dargelegt, in einigen Beispielen kann die graphische Darstellung 400 nach t5 zu t0 zurückkehren. Ferner kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment während einer Verwendung der Kraftmaschine mehrmals zwischen unter D0 und über D2 hin und her fluktuieren.
  • Folglich kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und/oder der Kraftstoffeinspritzung und/oder der Einlassluftströmung eingestellt werden, wie in 4 gezeigt ist. Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter einem unteren ersten Niveau (z. B. D0) und einem dazwischenliegenden zweiten Niveau (z. B. D1) befindet, kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet werden und kann die Einlassluftströmung zu einem unteren ersten Niveau (z. B. I1) verringert werden. Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment als solches zwischen dem unteren ersten Niveau und dem dazwischenliegenden zweiten Niveau befindet, kann den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments durch das Einstellen nur des Drehstromgenerator-Drehmoments entsprochen werden. Spezifisch kann in Reaktion auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau zunimmt, das Drehstromgenerator-Drehmoment von einem oberen zweiten Niveau (z. B. A2) zu einem unteren ersten Niveau (z. B. A1) monoton verringert werden. Umgekehrt kann das Drehstromgenerator-Drehmoment in Reaktion auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das zwischen dem zweiten und dem ersten Niveau abnimmt, von dem unteren ersten Niveau zu dem oberen zweiten Niveau monoton vergrößert werden.
  • Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment das dazwischenliegende zweite Niveau erreicht, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment in Abhängigkeit davon, ob das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt oder abnimmt, zwischen dem unteren ersten Niveau und dem zweiten Niveau sprunghaft verändert werden. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu dem dazwischenliegenden zweiten Niveau abnimmt, dann wird das Drehstromgenerator-Drehmoment sofort oder beinahe sofort von dem oberen zweiten Niveau zu dem unteren ersten Niveau verringert. Wenn andererseits das Kraftmaschinen-Solldrehmoment auf das dazwischenliegende zweite Niveau zunimmt, dann wird das Drehstromgenerator-Drehmoment sofort oder beinahe sofort von dem unteren ersten Niveau zu dem oberen zweiten Niveau erhöht. Wenn ferner das Kraftmaschinendrehmoment auf das dazwischenliegende zweite Niveau zunimmt, dann wird die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet und auf eine Schwellenmenge (z. B. F0) eingestellt, wobei die Einlassluftströmung zu einem Schwellenniveau (z. B. I2) vergrößert wird. Falls jedoch das Kraftmaschinendrehmoment abnimmt, wenn das Kraftmaschinendrehmoment das dazwischenliegende zweite Niveau erreicht, wird die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet und wird die Einlassluftströmung auf das untere erste Niveau eingestellt.
  • Wenn sich das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zwischen dem dazwischenliegenden zweiten Niveau und einem höheren dritten Niveau (z. B. D2) befindet, werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung auf ihren jeweiligen Schwellenniveaus konstant gehalten, wobei nur das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt wird, um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren. Spezifisch kann in Reaktion auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das zwischen dem zweiten und dem dritten Niveau zunimmt, das Drehstromgenerator-Drehmoment monoton von dem oberen zweiten Niveau zu dem unteren ersten Niveau verringert werden. Umgekehrt kann das Drehstromgenerator-Drehmoment in Reaktion auf das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, das zwischen dem dritten und dem zweiten Niveau abnimmt, von dem unteren ersten Niveau zu dem oberen zweiten Niveau monoton vergrößert werden.
  • Falls das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das dritte Niveau zunimmt, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau bleiben, während das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments durch das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftströmung ausgeführt werden kann. Während die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist, kann folglich das Drehstromgenerator-Drehmoment bei zunehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment monoton verringert werden. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann dann zum unteren ersten Niveau verringert werden, um mit der Kraftstoffeinspritzung, die eingeschaltet wird, übereinzustimmen. Sobald die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet worden ist, kann dann das Drehstromgenerator-Drehmoment bei zunehmendem Kraftmaschinen-Solldrehmoment monoton verringert werden, während die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung konstant gehalten werden können. Wenn das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem unteren ersten Niveau verringert wird, können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung in Reaktion auf die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments vergrößert werden. Unter einigen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist und das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem oberen zweiten Niveau vergrößert ist, kann jedoch das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment um einen größeren Betrag als die Sollzunahme des Kraftmaschinendrehmoments zunehmen. In derartigen Situationen kann die Funkenspätverstellung verwendet werden, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment zu verringern und deshalb das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau befindet und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, wie im Folgenden bezüglich 5 gezeigt wird.
  • In 5 ist eine graphische Darstellung 500 gezeigt, die die Einstellungen an einem Drehstromgenerator-Drehmoment basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine darstellt. Die graphische Darstellung 500 zeigt die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in der graphischen Darstellung 502, die Kraftstoffeinspritzung in der graphischen Darstellung 504, die Einlassluftströmung in der graphischen Darstellung 506, den Drehmomentfehler in der graphischen Darstellung 508, das Drehstromgenerator-Drehmoment in der graphischen Darstellung 510 und die Funkenspätverstellung in der graphischen Darstellung 512. Folglich zeigen die graphischen Darstellungen in der graphischen Darstellung 500 die gleichen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine wie in der graphischen Darstellung 400, die oben in 4 gezeigt ist. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment als solches in der graphischen Darstellung 502 kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 402 in 4 beschrieben ist, bestimmt und/oder geschätzt werden. Die Kraftstoffeinspritzung in der graphischen Darstellung 504 kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 404 in 4 beschrieben ist, bestimmt und/oder geschätzt werden. Die Einlassluftströmung in der graphischen Darstellung 506 kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 406 in 4 beschrieben ist, bestimmt und/oder geschätzt werden. Der Drehmomentfehler kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 408 in 4 beschrieben ist, bestimmt und/oder geschätzt werden. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 410 nach 4 beschrieben ist, geschätzt und/oder eingestellt werden. Die Funkenspätverstellung kann in der gleichen Weise wie die, die oben in der graphischen Darstellung 412 nach 4 beschrieben ist, geschätzt und/oder eingestellt werden. Ferner sind alle Niveaus für die Kraftstoffeinspritzung, die Einlassluftmassenströmung, das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, den Drehmomentfehler, das Drehstromgenerator-Drehmoment und die Funkenzeitsteuerung (z. B. A1, A2, D0, D1, D2 usw.) die gleichen wie jene, die vorher in 4 beschrieben worden sind.
  • Folglich kann 5 die gleiche wie 4 sein, mit Ausnahme, dass in 5 die Funkenspätverstellung unter bestimmten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine verwendet werden kann, wohingegen in 4 die Funkenspätverstellung nicht verwendet wird. Spezifisch kann die Funkenzeitsteuerung nach spät verstellt werden, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau, A2, befindet und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist, wie in 5 gezeigt ist.
  • In der graphischen Darstellung 500 vor t0 bleibt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment (das in der graphischen Darstellung 502 gezeigt ist) unter einem unteren ersten Niveau D0. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kann jedoch zu t0 bis zu dem ersten Niveau D0 zunehmen. Folglich kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment vor t0 zunehmend sein. Das untere erste Niveau D0 kann ein Schwellenniveau sein, über dem Kraftstoff in die Kraftmaschine eingespritzt werden kann, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Die Kraftstoffeinspritzung als solche kann vor t0 ausgeschaltet bleiben, wie in der graphischen Darstellung 504 gezeigt ist. Folglich kann sich die Kraftmaschine vor t0 unter einer DFSO-Bedingung befinden. Die Einlassluft-Durchflussmenge kann vor t0 auf etwa einem unteren ersten Niveau I1 bleiben, wie in der graphischen Darstellung 506 gezeigt ist. I1 kann eine Luftdurchflussmenge sein, die im Speicher des Controllers gespeichert ist, die aufrechtzuerhalten ist, wenn die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist. Das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sich vor t0 auf einem oberen zweiten Niveau A2 befinden. Der Drehmomentfehler kann vor t0 von einem oberen zweiten Niveau T2 abnehmen, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment vor t0 zunimmt. Ungeachtet dessen, dass die Kraftstoffeinspritzung vor t0 ausgeschaltet ist und das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau A2 bleibt, kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment vor t0 immer noch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment übersteigen. Wenn jedoch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment vor t0 zunimmt, kann der Drehmomentfehler vor t0 von T2 abnehmen. Folglich kann in Reaktion auf den Drehmomentfehler, der vor t0 größer als T0 ist, das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau, A2, aufrechterhalten werden. Die Funkenspätverstellung bleibt vor t0 auf einem unteren ersten Niveau S0. Das untere erste Niveau S0 kann ein Niveau sein, wo die Funkenzeitsteuerung überhaupt nicht nach spät verstellt ist. Folglich kann die Funkenzeitsteuerung vor t0 nicht vom Sollwert nach spät verstellt sein.
  • Zu t0 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D0 zu, und der Drehmomentfehler nimmt auf etwa T0 ab. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und den auf etwa T0 abnehmenden Drehmomentfehler kann zu t0 begonnen werden, das Drehstromgenerator-Drehmoment vom oberen zweiten Niveau A2 zu verringern. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t0 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t0 und t1 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D0 zu einem dazwischenliegenden zweiten Niveau D1 zu. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t0 und t1 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment vom oberen zweiten Niveau A2 zu einem unteren ersten Niveau A1 monoton verringert. Das untere erste Niveau A1 kann ein Drehstromgenerator-Drehmomentniveau sein, unterhalb dessen es unzureichend sein würde, um den verschiedenen elektrischen Vorrichtungen (z. B. den elektrischen Lasten 48, die in den 1–2 gezeigt sind) elektrische Leistung bereitzustellen. In anderen Beispielen kann das untere erste Niveau A1 jedoch etwa null sein, wobei die Leistung, um die elektrischen Vorrichtungen zu unterstützen, von einer oder mehreren Batterien (z. B. der ersten Batterie 51 und der zweiten Batterie 46, die in den 1–2 gezeigt sind) kommen kann. In noch weiteren Beispielen kann A1 ein von null verschiedenes Drehstromgenerator-Drehmomentniveau sein, das eine von dem Drehstromgenerator ausgegebene Leistung repräsentieren kann, die größer als null sein kann, aber unzureichend sein kann, um die elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen. Ein Anteil der Leistung, um die elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen, kann als solcher durch eine oder mehrere der Batterien bereitgestellt werden. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zwischen t0 und t1 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zu t1 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D1 zu. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D1 zunimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet und wird die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge zu einem unteren Niveau F0 erhöht. Die Einlassluftströmung wird entsprechend der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung vergrößert, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Folglich wird die Einlassluftströmung von I1 zu einem zweiten Niveau I2 vergrößert. Anders dargelegt, in Reaktion auf das über D1 zunehmende Kraftmaschinen-Solldrehmoment wird die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet. Zusätzlich kann zu t1 das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 vergrößert werden. In einem Beispiel kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 erhöht werden. Anders dargelegt, das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sofort oder beinahe sofort von A1 zu A2 vergrößert werden. In einigen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, von A1 zu A2 vergrößert werden. Anders dargelegt, die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung auf F0 und die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments auf A2 können gleichzeitig geschehen. In anderen Beispielen kann jedoch das Drehstromgenerator-Drehmoment von A1 zu A2 vergrößert werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird. Zu t1 kann der Drehmomentfehler etwa konstant auf T0 bleiben, weil die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, aber das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert wird.
  • Anders dargelegt, die Wirkung der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zu t1 auf das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kann durch die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments ausgeglichen werden. Obwohl die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t1 eine Zunahme des abgegebenen Drehmoments zu t1 verursachen kann, kann die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments eine Abnahme des abgegebenen Drehmoments verursachen. Folglich kann durch das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzung, während gleichzeitig das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t1 vergrößert wird, das abgegebene Drehmoment eingestellt werden, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Anders dargelegt, das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzung zu t1 ohne das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments kann zu einer Zunahme des abgegebenen Drehmoments führen, die größer als die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments sein würde. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler größer als T0 sein, falls das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t1 nicht erhöht wird. Zu t1 ist jedoch die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments nicht ausreichend, um die Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments auszugleichen, die sich aus der auf F0 zunehmenden Kraftstoffeinspritzung ergibt. Anders dargelegt, das Vergrößern der Kraftstoffeinspritzung, während gleichzeitig das Drehstromgenerator-Drehmoment auf A2 vergrößert wird, kann immer noch dazu führen, dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Folglich nimmt zu t1 der Drehmomentfehler über T0 zu. In Reaktion auf die Zunahme des Drehmomentfehlers wird zu t1 die Funkenspätverstellung über S0 vergrößert. Es ist wichtig anzugeben, dass die Zunahme des Drehmomentfehlers zu t1 lediglich eine beispielhafte Situation ist, in der der Drehmomentfehler größer als T0 sein kann. In einigen Beispielen als solchen, die in 5 nicht gezeigt sind, kann der Drehmomentfehler in Reaktion auf die Einleitung der Zylinderverbrennung und die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments zu t1 nicht über T0 zunehmen. Die zu t1 gezeigte beispielhafte Zunahme des Drehmomentfehlers wird verwendet, um ein Beispiel zu zeigen, in dem der Drehmomentfehler über T0 zunehmen kann. Unter irgendwelchen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine kann die Funkenspätverstellung jedoch vergrößert werden, solange wie sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf A2 befindet, die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet ist und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das geschätzte abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist.
  • Zwischen t1 und t2 bleibt die Kraftstoffeinspritzung auf F0, und entsprechend bleibt die Einlassluftströmung auf I2. Zusätzlich bleibt das Drehstromgenerator-Drehmoment konstant auf dem oberen zweiten Niveau A2, um der Kraftmaschine eine Bremskraft bereitzustellen. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nimmt zwischen t1 und t2 weiterhin zu. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler zwischen t1 und t2 zurück auf T0 abnehmen. Der Drehmomentfehler kann aufgrund dessen, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt, und/oder aufgrund der Zunahme der Funkenspätverstellung zu t1 abnehmen. Die Funkenspätverstellung kann zwischen t1 und t2 proportional zum Betrag der Änderung des Drehmomentfehlers eingestellt werden. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt und dadurch der Betrag des Drehmomentfehlers abnimmt, kann folglich der Betrag der Funkenspätverstellung verringert werden. Da die Funkenspätverstellung zu einer entsprechenden Abnahme des Kraftmaschinendrehmoments führt und dadurch den Drehmomentfehler verringert, kann der Betrag der Funkenspätverstellung verringert werden. Folglich kann der Betrag der Funkenspätverstellung zum Drehmomentfehler proportional sein. Anders dargelegt, die Funkenspätverstellung kann vergrößert werden, bis der Drehmomentfehler beginnt abzunehmen. Sobald der Drehmomentfehler beginnt abzunehmen, kann die Funkenspätverstellung verringert werden. Folglich kann zu t2 der Drehmomentfehler auf etwa T0 verringert sein, und die Funkenspätverstellung kann zu S0 zurückkehren.
  • Zwischen t2 und t3 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu dem höheren dritten Niveau D2 zu. In Reaktion auf die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t2 und t3 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment vom oberen zweiten Niveau A2 zu einem unteren ersten Niveau A1 in einer Weise, die zu der zwischen dem Zeitpunkt t0 und t1 ähnlich ist, monoton verringert. Folglich kann ein Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt etwa konstant auf F0, und die Einlassluftströmung bleibt etwa konstant auf I2. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0. Obwohl die Kraftstoffeinspritzung zwischen t2 und t3 eingeschaltet ist, kann sie folglich auf F0 bleiben, wobei das Drehstromgenerator-Drehmoment verringert werden kann, um die Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren, anstatt die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung zu vergrößern. Durch das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen t2 und t3 kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment vergrößert werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmomentfehler als solcher bleibt zwischen t1 und t2 konstant auf T0. In dieser Weise kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment eingestellt werden, um dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, ohne die Kraftstoffeinspritzung und die Einlassluftmassenströmung einzustellen. Anders dargelegt, die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments können durch das Einstellen nur des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden.
  • Zu t3 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D2 zu. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über D2 zunimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung von F0 basierend auf einem Betrag der Zunahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments auf Niveaus über F0 erhöht. Entsprechend wird die Einlassluftströmung von I2 erhöht, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Zusätzlich kann zu t3 das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau A1 bleiben. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf einem Niveau bleiben, das einen Strom und/oder eine Spannung durch den Drehstromgenerator erzeugt, die ausreichend sind, um eine oder mehrere der elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen und/oder die eine oder die mehreren Batterien zu laden. Wie oben beschrieben worden ist, kann die Zunahme des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments aufgrund der Zunahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t3 nicht unverzüglich geschehen, weil sich die Drosselklappe in einem Abstand von den Kraftmaschinenzylindern befinden kann. Folglich kann, wie in dem Beispiel nach 5 in der graphischen Darstellung 508 gezeigt ist, der Drehmomentfehler zu t3 unter T0 zu T1 abnehmen. Spezifisch kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kleiner als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment sein. In anderen Beispielen kann der Drehmomentfehler jedoch konstant auf T0 bleiben. Folglich kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Einlassluftströmung und dem Abstand von der Drosselklappe zu den Kraftmaschinenzylindern die Verzögerung der Reaktion des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments auf die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung zu t3 null sein, wobei die Zunahme der Kraftstoffeinspritzung eine beinahe sofortige Zunahme des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments bereitstellen kann. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t3 und t4 fluktuiert das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das höhere dritte Niveau D2. In Reaktion auf die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t3 und t4 werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung eingestellt, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. Folglich können für die Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung monoton vergrößert werden. Ferner können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung eingestellt werden, um das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Für die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung monoton verringert werden. Deshalb können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung proportional zu dem Betrag der Zunahme und/oder der Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden. Falls ferner zu irgendeinem Zeitpunkt zwischen t3 und t4 das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von dem abgegebenen Kraftmaschinendrehmoment abweicht, was zu einem Drehmomentfehler führt, der größer oder kleiner als T0 ist, können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung weiterhin eingestellt werden, um das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment an das Kraftmaschinen-Solldrehmoment anzupassen. In dieser Weise können die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung ständig basierend auf den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments eingestellt werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment entspricht. Als ein Beispiel können unmittelbar nach t3 die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung vergrößert werden, bis der Drehmomentfehler zu etwa T0 zurückkehrt. Folglich kann unmittelbar nach t2 der Drehmomentfehler zu etwa T0 zurückkehren und kann bis zu t4 relativ der gleiche auf T0 bleiben. Zusätzlich kann zwischen t3 und t4 das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau A1 bleiben. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf einem Niveau bleiben, das ausreichend ist, um eine oder mehrere der elektrischen Vorrichtungen mit Energie zu versorgen und/oder die eine oder die mehreren Batterien zu laden. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zu t4 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D2 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D2 abnimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung auf F0 verringert. Entsprechend wird die Einlassluftströmung auf I2 verringert, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten. Zusätzlich kann zu t4 begonnen werden, das Drehstromgenerator-Drehmoment vom unteren ersten Niveau A1 zu vergrößern. Der Drehmomentfehler kann relativ der gleiche auf T0 bleiben. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t4 und t5 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment weiterhin ab, um unter D2 abzunehmen. In Reaktion auf die Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t4 und t5 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment vom unteren ersten Niveau A1 zum oberen zweiten Niveau A2 monoton erhöht. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in ziemlich der gleichen Weise wie zwischen t2 und t3 eingestellt werden. Zwischen t4 und t5 ist jedoch das Solldrehmoment abnehmend und ist das resultierende Drehstromgenerator-Drehmoment zunehmend, anstatt dass wie zwischen t2 und t3 das Solldrehmoment zunimmt und das resultierende Drehstromgenerator-Drehmoment abnimmt. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt etwa konstant auf F0, und die Einlassluftströmung bleibt etwa konstant auf I2. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0. Obwohl die Kraftstoffeinspritzung zwischen t4 und t5 eingeschaltet ist, kann sie folglich auf F0 bleiben, wobei das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert werden kann, anstatt die Kraftstoffeinspritzmenge und die Einlassluftströmung einzustellen, um die Abnahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren. Durch das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments zwischen t4 und t5 kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment verringert werden, so dass das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ist. Der Drehmomentfehler als solcher bleibt zwischen t4 und t5 konstant auf T0. In dieser Weise kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment in ziemlich der gleichen Weise wie zwischen t2 und t3 eingestellt werden, um dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, ohne die Kraftstoffeinspritzung und die Einlassluftmassenströmung einzustellen. Anders dargelegt, die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments können zwischen t4 und t5 nur durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden.
  • Zu t5 bleibt die Kraftstoffeinspritzung auf F0, und entsprechend bleibt die Einlassluftströmung auf I2. Zusätzlich wird zu t5 das Drehstromgenerator-Drehmoment auf das obere zweite Niveau A2 erhöht. Zu t5 nimmt jedoch das Kraftmaschinen-Solldrehmoment weiterhin ab, wobei im Ergebnis der Drehmomentfehler beginnen kann, über T0 zuzunehmen. Weil das Drehstromgenerator-Drehmoment nicht oberhalb A2 eingestellt werden kann, wird zu t5 die Funkenzeitsteuerung in Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu t5 abnimmt, nach spät verstellt. Folglich wird zu t5 die Funkenspätverstellung in der oben zu t1 beschriebenen Weise von S0 zu S1 vergrößert.
  • Zwischen t5 und t6 bleibt die Kraftstoffeinspritzung auf F0, und entsprechend bleibt die Einlassluftströmung auf I2. Zusätzlich bleibt das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau A2 konstant, um eine Bremskraft an der Kraftmaschine bereitzustellen. Das Kraftmaschinen-Solldrehmoment nimmt jedoch zwischen t5 und t6 weiterhin ab, bis es zu t6 D1 erreicht. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler weiterhin von dem Niveau zu t5 zunehmen. Die Funkenspätverstellung kann zwischen t5 und t6 proportional zu dem Betrag der Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments und/oder dem Betrag der Zunahme des Drehmomentfehlers eingestellt werden, wie früher zwischen t1 und t2 beschrieben worden ist. Wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment abnimmt und dadurch der Betrag des Drehmomentfehlers zunimmt, kann folglich der Betrag der Funkenspätverstellung vergrößert werden. Da die Funkenspätverstellung zu einer entsprechenden Abnahme des Kraftmaschinendrehmoments und dadurch zu einer Verringerung des Drehmomentfehlers führt, kann der Betrag der Funkenspätverstellung verringert werden, wenn der Drehmomentfehler verringert wird. Folglich kann der Betrag der Funkenspätverstellung zum Drehmomentfehler proportional sein. Anders dargelegt, die Funkenspätverstellung kann vergrößert werden, bis der Drehmomentfehler beginnt abzunehmen. Sobald der Drehmomentfehler beginnt abzunehmen, kann die Funkenspätverstellung verringert werden. Folglich kann zu t6 der Drehmomentfehler auf etwa T0 verringert werden, und die Funkenspätverstellung kann zu S0 zurückkehren.
  • Zu t6 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D1 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D1 abnimmt, wird die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet und wird die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge auf etwa null verringert. In einigen Beispielen ist die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge null. Die Einlassluftströmung wird auf I1 verringert, um es immer noch zu erlauben, dass eine Schwellen-Luftmenge durch die Kraftmaschine hindurchgeht, während kein Kraftstoff eingespritzt wird. Zusätzlich wird zu t6 das Drehstromgenerator-Drehmoment von A2 zu A1 verringert. In einem Beispiel kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von in einem Schritt A2 zu A1 verringert werden. Anders dargelegt, das Drehstromgenerator-Drehmoment kann sofort oder beinahe sofort von A2 zu A1 verringert werden. In einigen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet wird, von A2 zu A1 verringert werden. Anders dargelegt, die Abnahme der Kraftstoffeinspritzung und die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments auf A2 können gleichzeitig geschehen. In anderen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment jedoch von A2 zu A1 verringert werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet wird. In noch weiteren Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment von A2 zu A1 verringert werden, nachdem die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet worden ist. Zu t6 kann der Drehmomentfehler etwa konstant auf T0 bleiben, weil die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist, aber das Drehstromgenerator-Drehmoment verringert ist.
  • Anders dargelegt, die Wirkung der Verringerung der Kraftstoffeinspritzung zu t6 auf das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment kann durch die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments ausgeglichen werden. Obwohl die Abnahme der Kraftstoffeinspritzung und der Einlassluftströmung zu t6 eine Abnahme des abgegebenen Drehmoments zu t6 verursachen kann, kann die Abnahme des Drehstromgenerator-Drehmoments eine entsprechende Zunahme des abgegebenen Drehmoments verursachen. Folglich kann durch das Verringern der Kraftstoffeinspritzung, während gleichzeitig das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t6 verringert wird, das abgegebene Drehmoment eingestellt werden, um dem Solldrehmoment zu entsprechen. Anders dargelegt, das Verringern der Kraftstoffeinspritzung zu t6 ohne außerdem das Drehstromgenerator-Drehmoment zu verringern, kann zu einem abgegebenen Drehmoment führen, das größer als das Kraftmaschinen-Solldrehmoment sein würde. Im Ergebnis kann der Drehmomentfehler kleiner als T0 sein, falls das Drehstromgenerator-Drehmoment zu t6 nicht verringert wird. Daher ist zu t6 das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment etwa das gleiche wie das Kraftmaschinen-Solldrehmoment, wobei deshalb der Drehmomentfehler auf T0 bleiben kann. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Zwischen t6 und t7 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von D1 zu D0 ab. In Reaktion auf die Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen t6 und t7 wird das Drehstromgenerator-Drehmoment vom unteren ersten Niveau A1 zum oberen zweiten Niveau A2 monoton erhöht. Folglich kann das Drehstromgenerator-Drehmoment invers proportional zur Änderung des Kraftmaschinen-Solldrehmoments in einer ähnlichen Weise wie der, die oben zwischen t4 und t5 beschrieben worden ist, eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zwischen t6 und t7 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0. Folglich können die Einstellungen des abgegebenen Kraftmaschinendrehmoments zwischen t6 und t7 durch das Einstellen nur des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht durch das Einstellen der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung ausgeführt werden.
  • Zu t7 nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D0 ab. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment unter D0 abnimmt, kann das Drehstromgenerator-Drehmoment auf A2 vergrößert und/oder aufrechterhalten werden. Der Drehmomentfehler bleibt auf dem Niveau T0 relativ konstant. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t7 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Nach t7 bleibt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment relativ konstant unter D0. In Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment etwa konstant unter D0 bleibt, wird das Drehstromgenerator-Drehmoment etwa konstant auf A2 aufrechterhalten. Der Drehmomentfehler bleibt relativ konstant auf dem Niveau T0. Die Kraftstoffeinspritzung bleibt zu t7 ausgeschaltet, und die Einlassluftströmung bleibt auf dem unteren ersten Niveau I1. Ferner bleibt die Funkenspätverstellung auf S0.
  • Es ist wichtig anzugeben, dass die graphische Darstellung 500 nur ein beispielhaftes Zeitintervall während einer Verwendung der Kraftmaschine zeigt. Folglich kann die graphische Darstellung 500 nur die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine während eines Abschnitts einer einzigen Verwendung der Kraftmaschine zeigen. Die graphische Darstellung 500 als solche kann sich wiederholen. Anders dargelegt, in einigen Beispielen kann die graphische Darstellung 500 nach t7 zu t0 zurückkehren. Ferner kann das Kraftmaschinen-Solldrehmoment während einer Verwendung der Kraftmaschine mehrmals zwischen unter D0 und über D2 hin und her fluktuieren.
  • Folglich kann das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und/oder der Kraftstoffeinspritzung und/oder der Einlassluftströmung und/oder der Funkenzeitsteuerung eingestellt werden, wie in 5 gezeigt ist. Die Funkenzeitsteuerung kann nur nach spät verstellt werden, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem oberen zweiten Niveau, A2, befindet und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment ist.
  • In dieser Weise kann ein Fahrzeugsystem Folgendes umfassen: eine Kraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern, einen Drehstromgenerator, der mechanisch an die Kraftmaschine gekoppelt ist, eine erste Batterie, die elektrisch an ein Startsystem zum Starten des Fahrzeugsystems und Einschalten der Kraftmaschine gekoppelt ist und selektiv an den Drehstromgenerator und/oder verschiedene elektrische Lasten elektrisch gekoppelt ist, eine zweite Batterie, die elektrisch an den Drehstromgenerator und die elektrischen Lasten gekoppelt ist, einen Spannungsregler, der konfiguriert ist, eine Spannung und/oder einen Strom, die einer Feldspule des Drehstromgenerators zugeführt werden, auf einem Sollwert aufrechtzuerhalten, und einen Controller. Der Controller kann computerlesbare Anweisungen umfassen, zum Einstellen der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, zwischen einem ersten Niveau und einem zweiten Niveau basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Ferner können die computerlesbaren Anweisungen Folgendes umfassen: wenn kein Kraftstoff in den einen oder die mehreren Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, bei zunehmender Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment und in Reaktion darauf, dass ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment einen ersten Schwellenwert erreicht, Erhöhen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau. Zusätzlich oder alternativ können die computerlesbaren Anweisungen dann, wenn Kraftstoff in den einen oder die mehreren Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments bei zunehmender Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment von dem ersten Schwellenwert zu einem zweiten Schwellenwert und das Aufrechterhalten des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, auf dem ersten Niveau in Reaktion auf die Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment, die über den zweiten Schwellenwert zunimmt, umfassen. In einigen Beispielen nimmt eine durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübte Last bei zunehmender Spannung und/oder zunehmendem Strom, die der Feldspule zugeführt werden, zu.
  • In dieser Weise wird eine technische Wirkung des Verbesserns der Genauigkeit und der Ansprechempfindlichkeit der Steuerung des Kraftmaschinendrehmoments durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments sowohl während der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wenn die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet ist (z. B. der DFSO-Bedingungen), als auch dann, wenn Kraftstoff in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, erreicht. Weil das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments eine unmittelbarere Änderung des Kraftmaschinendrehmoments bereitstellt, als sie das Einstellen der Einlassluftströmung und/oder der Kraftstoffeinspritzmenge bereitstellt, können die Genauigkeit und die Ansprechempfindlichkeit der Steuerung des Kraftmaschinendrehmoments verbessert werden. Spezifisch kann das Drehstromgenerator-Drehmoment in Reaktion darauf, dass ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment über einen ersten Schwellenwert zunimmt, von einem höheren zweiten Niveau zu einem unteren ersten Niveau monoton verringert werden. Folglich kann die Kraftstoffeinspritzung ausgeschaltet bleiben, während das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem unteren ersten Niveau verringert wird. Wenn das Drehstromgenerator-Drehmoment das untere erste Niveau erreicht und das Kraftmaschinen-Solldrehmoment weiterhin zunimmt, dann kann die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet werden und kann das Drehstromgenerator-Drehmoment zum oberen zweiten Niveau erhöht werden. In einigen Beispielen können das Drehstromgenerator-Drehmoment und die Kraftstoffeinspritzung gleichzeitig eingestellt werden. In anderen Beispielen kann das Drehstromgenerator-Drehmoment vergrößert werden, bevor die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird. Zusätzlich kann die Zunahme des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau sofort oder beinahe sofort geschehen.
  • Wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, kann die resultierende Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments größer als die Sollzunahme des Kraftmaschinendrehmoments sein. Durch das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet ist, wird jedoch eine entsprechende Abnahme des Kraftmaschinen-Solldrehmoments erreicht, wobei dadurch übermäßige Kraftmaschinendrehmomente verringert werden können, wenn die Kraftstoffeinspritzung von den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. einer DFSO, wieder eingeschaltet wird. Ferner kann durch das Belasten des Drehstromgenerators, wenn die Kraftstoffeinspritzung wieder eingeschaltet wird, wie z. B. wenn eine DFSO-Bedingung verlassen wird, der Drehstromgenerator verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment einzustellen, anstatt die Kraftstoffeinspritzmenge einzustellen. Wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, und das Drehstromgenerator-Drehmoment zu dem oberen zweiten Niveau erhöht wird, kann weiteren Zunahmen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments durch das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem oberen zweiten Niveau entsprochen werden. Anders dargelegt, die Kraftstoffeinspritzung und die Einlassluftströmung können auf konstanten jeweiligen Niveaus gehalten werden, während nur das Drehstromgenerator-Drehmoment eingestellt werden kann, um die Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zu kompensieren. Die in die Kraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge als solche kann verringert werden, wenn eine DFSO verlassen wird oder eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzdüsen eingeschaltet werden. Folglich wird eine weitere technische Wirkung des Vergrößerns des Kraftstoffwirkungsgrads der Kraftmaschine durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments und nicht der Funkenzeitsteuerung erreicht. Durch das Belasten des Drehstromgenerators, wenn die Kraftstoffeinspritzung eingeschaltet wird, kann die Verwendung der Funkenspätverstellung verringert werden. Anstatt den Wirkungsgrad der Kraftmaschine durch die Verwendung der Funkenspätverstellung zu verringern, kann die Kraftstoffverwendung verringert werden, während das Kraftmaschinendrehmoment durch das Einstellen des Drehstromgenerator-Drehmoments eingestellt wird.
  • Ferner wird eine weitere technische Wirkung des Vergrößerns des zulässigen Stroms und/oder der zulässigen Spannung, die durch den Drehstromgenerator ausgegeben werden, durch das Aufnehmen von zwei Batterien in ein Fahrzeugsystem erreicht.
  • Folglich können durch das Vergrößern der Speicherkapazität für elektrische Leistung eines Fahrzeugsystems durch das Aufnehmen einer zusätzlichen Batterie der Strom und/oder die Spannung, die von dem Drehstromgenerator ausgegeben werden, zwischen einem breiteren Bereich von Werten eingestellt werden. Folglich können der Strom und/oder die Spannung, die in eine Feldspule des Drehstromgenerators eingespeist werden, zwischen einem breiteren Bereich von Werten eingestellt werden, was zu einer Zunahme des Betrags des Drehmoments führt, das durch den Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausgeübt wird. Anders dargelegt, der Strom und/oder die Spannung, die dem Drehstromgenerator zugeführt werden, können aufgrund der erhöhten Leistung, die von dem Zweibatterie-Fahrzeugsystem angenommen werden kann, vergrößert werden. Folglich kann das Zweibatteriesystem imstande sein, den vergrößerten Strom und/oder die vergrößerte Spannung, die von dem Drehstromgenerator im Ergebnis des vergrößerten Drehstromgenerator-Drehmoments ausgegeben werden, zu absorbieren. Folglich kann die Last, die der Drehstromgenerator auf die Kraftmaschine ausüben kann, vergrößert werden. Deshalb kann die durch den Drehstromgenerator bereitgestellte Bremskraft vergrößert werden. Im Ergebnis kann die Verwendung der Funkenspätverstellung verringert werden, da die effektive Bremsleistung, die durch den Drehstromgenerator bereitgestellt wird, vergrößert werden kann.
  • Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet. Zeichenklärung Figur 3
    Referenznummer Englisch Deutsch
    Start Anfang
    No NEIN
    Yes JA
    Return Rücksprung
    302 Estimate and/or measure engine operating conditions Die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine schätzen und/oder messen
    304 Desired engine torque > upper first threshold? Kraftmaschinen-Solldrehmoment > oberer erster Schwellenwert?
    306 Adjust fuel injection amount and throttle valve position based on desired engine torque Kraftstoffeinspritzmenge und Drosselklappenposition basierend auf dem Kraftmaschinen-Solldrehmoment einstellen
    308 Maintain alternator torque at lower first level Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem unteren ersten Niveau aufrechterhalten
    310 Desired engine torque > intermediate second threshold? Kraftmaschinen-Solldrehmoment > dazwischenliegender zweiter Schwellenwert?
    312 Adjust alternator torque between first and second levels based on changes in desired engine torque Drehstromgenerator-Drehmoment basierend auf Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau einstellen
    314 Adjust fuel injection to the lower first amount, and throttle valve to the second position. Kraftstoffeinspritzung auf den unteren ersten Betrag und Drosselklappe zu der zweiten Position einstellen.
    316 Desired engine torque > intermediate third threshold? Kraftmaschinen-Solldrehmoment > dazwischenliegender dritter Schwellenwert?
    318 Desired engine torque increasing? Nimmt das Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu?
    320 Adjust alternator torque to upper second level Drehstromgenerator-Drehmoment auf das obere zweite Niveau einstellen
    321 Adjust alternator torque to lower first level Drehstromgenerator-Drehmoment auf das untere erste Niveau einstellen
    322 Turn off fuel injection, and adjust throttle valve to first position Kraftstoffeinspritzung ausschalten und Drosselklappe zu der ersten Position einstellen
    324 Desired engine torque > lower fourth threshold? Kraftmaschinen-Solldrehmoment > unterer vierter Schwellenwert?
    326 Adjust alternator torque to upper second level Drehstromgenerator-Drehmoment auf das obere zweite Niveau einstellen
    328 Adjust alternator torque between first and second levels in proportion to changes in desired engine torque Drehstromgenerator-Drehmoment proportional zu den Änderungen des Kraftmaschinen-Solldrehmoments zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau einstellen

Claims (20)

  1. Verfahren, das Folgendes umfasst: wenn ein Kraftmaschinen-Solldrehmoment zunimmt: wenn kein Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Niveau zu einem ersten Niveau; und in Reaktion darauf, dass das Drehstromgenerator-Drehmoment das erste Niveau erreicht, Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, während die Kraftmaschinenverbrennung eingeleitet wird, und dann monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Strom und/oder eine Spannung, die durch einen Drehstromgenerator auf dem zweiten Niveau erzeugt werden, ausreichend sind, um verschiedene elektrische Hilfsvorrichtungen mit Energie zu versorgen und eine oder mehrere Speichervorrichtungen für elektrische Energie zu laden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau angenähert sofort geschieht.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau und das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung gleichzeitig stattfinden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments das Verringern der in eine Rotor-Feldspule eines Drehstromgenerators eingespeisten elektrischen Leistung umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner nach dem Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung umfasst, nur das Drehstromgenerator-Drehmoment monoton zu verringern und eine Funkenzeitsteuerung nicht nach spät zu verstellen.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner nach dem Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem zweiten Niveau und die Spätverstellung einer Funkenzeitsteuerung von einem Sollwert in Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein geschätztes abgegebenes Kraftmaschinendrehmoment ist, umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einleiten der Kraftmaschinenverbrennung das Einstellen einer Drosselklappe von einer ersten Position zu einer zweiten Position, wobei an der zweiten Position eine größere Luftmenge zu dem einen oder den mehreren Kraftmaschinenzylindern als an der ersten Position strömt, und das Vergrößern einer Kraftstoffeinspritzmenge zu einem von null verschiedenen Schwellenwert umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das monotone Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments auf das erste Niveau in Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über einen ersten Schwellenwert zunimmt, geschieht, wobei unter dem ersten Schwellenwert das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau aufrechterhalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner während der Kraftmaschinenverbrennung in Reaktion darauf, dass das Drehstromgenerator-Drehmoment das erste Niveau erreicht, das Aufrechterhalten des Drehstromgenerator-Drehmoments auf dem ersten Niveau und das monotone Erhöhen einer Kraftstoffeinspritzmenge und der Einlassluftmassenströmung, um ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis aufrechtzuerhalten, umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis etwa 14,7:1 beträgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Koppeln eines Klimaanlagenkompressors (A/C-Kompressors) an einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder, um dem A/C-Kompressor Leistung bereitzustellen, in Reaktion darauf, dass das Kraftmaschinen-Solldrehmoment größer als ein geschätztes abgegebenes Kraftmaschinendrehmoment ist, umfasst.
  13. Verfahren zum Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments, um einem Kraftmaschinen-Solldrehmoment zu entsprechen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: während einer DFSO, wenn sich eine Drosselklappe an einer ersten Position befindet und in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder kein Kraftstoff eingespritzt wird, monotones Verringern eines Drehstromgenerator-Drehmoments von einem zweiten Drehmoment zu einem ersten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment bis zu einem ersten Niveau zunimmt; und während der Zylinderverbrennung Aufrechterhalten der Position der Drosselklappe an einer zweiten Position und monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Drehmoment zu dem zweiten Drehmoment, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment von dem ersten Niveau zu einem zweiten Niveau zunimmt, und Einstellen der Position der Drosselklappe zwischen der zweiten Position und einer dritten Position, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment über das zweite Niveau zunimmt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Kraftmaschinen-Solldrehmoment ein Kraftmaschinendrehmoment ist, das durch einen Fahrer des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung angefordert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner dann, wenn die Position der Drosselklappe an der zweiten Position aufrechterhalten wird, das Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder gemäß einem Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Einlassluftmassenströmung bei zunehmender Ablenkung der Drosselklappe von der ersten Position zu der zweiten Position und von der zweiten Position zu der dritten Position zunimmt.
  17. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner in Reaktion auf das das zweite Niveau erreichende Solldrehmoment das Erhöhen des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau, falls das Solldrehmoment abnehmend ist, und das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments von dem zweiten Niveau zu dem ersten Niveau, falls das Solldrehmoment zunehmend ist, umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner dann, wenn das Kraftmaschinen-Solldrehmoment kleiner als das zweite Niveau ist, das Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments, wenn das Kraftmaschinendrehmoment kleiner als erwünscht ist, und das Vergrößern des Drehstromgenerator-Drehmoments, wenn das Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist, umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner die Spätverstellung der Funkenzeitsteuerung von einer Soll-Funkenzeitsteuerung während der Verbrennung im Zylinder, wenn sich das Drehstromgenerator-Drehmoment auf dem zweiten Niveau befindet und das Kraftmaschinendrehmoment größer als erwünscht ist, umfasst.
  20. Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine mit einem oder mehreren Zylindern; einen Drehstromgenerator, der mechanisch an die Kraftmaschine gekoppelt ist; eine erste Batterie, die elektrisch an ein Startsystem zum Starten des Fahrzeugsystems und Einschalten der Kraftmaschine gekoppelt ist und selektiv an den Drehstromgenerator und/oder verschiedene elektrische Lasten elektrisch gekoppelt ist; eine zweite Batterie, die elektrisch an den Drehstromgenerator und die elektrischen Lasten gekoppelt ist; einen Spannungsregler, der konfiguriert ist, eine Spannung und/oder einen Strom, die einer Feldspule des Drehstromgenerators zugeführt werden, auf einem Sollwert aufrechtzuerhalten; und einen Controller mit computerlesbaren Anweisungen zum Einstellen der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, zwischen einem ersten Niveau und einem zweiten Niveau basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wobei das Einstellen Folgendes umfasst: wenn kein Kraftstoff in den einen oder die mehreren Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern der Spannung und/oder des Stroms, die der Feldspule zugeführt werden, bei zunehmender Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment und in Reaktion auf ein einen ersten Schwellenwert erreichendes Kraftmaschinen-Solldrehmoment, Erhöhen des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, von dem ersten Niveau zu dem zweiten Niveau; wenn Kraftstoff in den einen oder die mehreren Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird, monotones Verringern des Drehstromgenerator-Drehmoments bei zunehmender Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment von dem ersten Schwellenwert zu einem zweiten Schwellenwert; und Aufrechterhalten des Stroms und/oder der Spannung, die der Feldspule zugeführt werden, auf dem ersten Niveau in Reaktion darauf, dass die Anforderung von Kraftmaschinendrehmoment über den zweiten Schwellenwert zunimmt.
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