DE102016119299A1 - Riemensteuerungsvorrichtung und verfahren zum steuern eines riemens eines hybridfahrzeugs - Google Patents

Riemensteuerungsvorrichtung und verfahren zum steuern eines riemens eines hybridfahrzeugs Download PDF

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Ki Hong KANG
Sung Il You
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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Riemens, welcher einen Verbrennungsmotor und einen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) eines Hybridfahrzeugs verbindet, weist die Schritte auf: Antreiben eines Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs (S202), Detektieren einer Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Drehzahl des HSG (S206), und Steuern einer Spannung des den Verbrennungsmotor und den HSG verbindenden Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Drehzahl des HSG (S208–S214).

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 10. Dezember 2015 beim Koreanischen Patentamt eingereichten Koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2015-0176343 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Riemensteuerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs.
  • HINTERGRUND
  • Ein Hybridfahrzeug ist ein Fahrzeug, welches zwei oder mehrere verschiedene Arten von Leistungsquellen verwendet und ist im Allgemeinen ein Fahrzeug, welches durch einen Verbrennungsmotor, welcher ein Antriebsdrehmoment durch Verbrennen eines Kraftstoffs bereitstellt, und einen Elektromotor, welcher ein Antriebsdrehmoment von einer Batterie bereitstellt, angetrieben wird.
  • Hybridfahrzeuge werden in einen seriellen Typ, einen parallelen Typ und einen komplexen Typ gemäß einem Antriebstyp eingeteilt und werden in einen harten Typ und einen milden Typ gemäß einem Leistungsaufteilungsverhältnis zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor eingeteilt.
  • Ein Hybridfahrzeug vom milden Typ (nachfolgend als Mildhybrid-Elektrofahrzeug bezeichnet) verwendet, anders als ein Hybrid-Elektrofahrzeug vom harten Typ, eine Batterie und einen Elektromotor mit einer kleinen Kapazität. Im Falle eines Mildhybrid-Elektrofahrzeugs wird ein integrierter Hybrid-Startergenerator (HSG) anstelle einer Lichtmaschine verwendet.
  • Ein Mildhybrid-Elektrofahrzeug stellt keinen Antriebsmodus bereit, in welchem ein Drehmoment eines Elektromotors als ein Hauptantriebsdrehmoment verwendet wird, sondern der HSG kann ein Drehmoment des Verbrennungsmotors gemäß Fahrzuständen des Fahrzeugs unterstützen und kann eine Batterie (einen Akkumulator) durch regeneratives Bremsen aufladen. Dementsprechend kann eine Energieeffizienz des Mildhybrid-Elektrofahrzeugs verbessert werden.
  • Im Falle eines allgemeinen Hybridfahrzeugs sind im Elektromotor ein Anlasser (Starter) und ein Generator integriert und der Elektromotor wird als eine Ausgabeleistungsquelle verwendet. Das bedeutet, dass der Elektromotor als Anlasser, welcher den Verbrennungsmotor anlässt, und als Generator, welcher die Batterie durch die Bewegung des Verbrennungsmotors auflädt, wirkt.
  • In einem Mildhybrid-Elektrofahrzeug wird ein Riemen, welcher den Verbrennungsmotor mit dem HSG verbindet, zum Zwecke einer Leistungsübertragung verwendet. Ein Mildhybrid-Elektrofahrzeug benötigt ebenso, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt ist und im Schubbetrieb angelassen wird, ein sanftes Zusammenwirken, das vom Fahrer nicht bemerkt werden soll.
  • Daher ist es erforderlich, dass ein Mildhybrid-Elektrofahrzeug einen Fehler des den Verbrennungsmotor mit dem HSG verbindenden Riemens detektieren und im Optimalfall eine (mechanische) Spannung des Riemens aufrechterhalten kann.
  • Die vorangehenden, in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbarten Informationen dienen lediglich einem besseren Verständnis des Hintergrunds der Offenbarung und können daher Informationen enthalten, welche nicht den dem einschlägigen Fachmann bereits bekannten Stand der Technik bilden.
  • INHALT
  • Die vorliegende Offenbarung ist mit dem Ziel verwirklicht worden, eine Riemensteuerungsvorrichtung und ein Verfahren eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, welche den Vorteil einer Steuerung der (mechanischen) Spannung (z.B. der Zugspannung) eines Riemens zum Verbinden eines Verbrennungsmotors mit einem HSG aufweist. Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Riemens bereit, welcher einen Verbrennungsmotor und einen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) eines Hybridfahrzeugs verbindet, wobei das Verfahren aufweist: Antreiben eines Verbrennungsmotors des Hybridfahrzeugs, Detektieren einer Drehzahl des Verbrennungsmotors und einer Drehzahl des HSG, und Steuern (z.B. Regeln) einer (mechanischen) Spannung (z.B. einer Zugspannung) des Riemens unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Drehzahl des HSG.
  • Der Schritt zum Steuern der Spannung des Riemens kann aufweisen: Bestimmen, dass die Spannung des Riemens kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: Erhöhen der Spannung des Riemens durch Verwenden eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe.
  • Der Schritt zum Steuern der Spannung des Riemens kann aufweisen: Bestimmen, dass die Spannung des Riemens größer als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erhaltener Wert kleiner als ein zweiter Referenzwert ist.
  • Das Verfahren kann ferner aufweisen: Verringern der Spannung des Riemens durch Verwenden eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe.
  • Der Schritt zum Steuern der Spannung des Riemens kann aufweisen: Berechnen eines Schlupfverhältnisses des Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Drehzahl des HSG und Bestimmen, dass ein Fehler in dem HSG oder dem Riemen vorliegt, wenn das Schlupfverhältnis größer als ein dritter Referenzwert ist.
  • Der Schritt zum Antreiben des Verbrennungsmotors kann aufweisen: Detektieren von Fahrinformationen des Hybridfahrzeugs und Bestimmen eines Antriebszustandes des Verbrennungsmotors durch Verwenden der Fahrinformationen sowie Beschließen, die Spannung des Riemens zu steuern (z.B. regeln), wenn der Verbrennungsmotor normal betrieben wird.
  • Die Fahrinformationen können wenigstens eine aus der Gruppe bestehend aus einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, einem Öffnungsgrad eines Gaspedalpositionssensors, einer Kühlmitteltemperatur und einer Umgebungslufttemperatur ausgewählte Größe aufweisen.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Vorrichtung zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs bereit, welches einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor verbundenen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) aufweist, aufweisend: einen Detektor, welcher dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und eine Drehzahl des HSG zu detektieren, und eine Steuerungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Spannung des den Verbrennungsmotor und den HSG verbindenden Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Drehzahl des HSG zu steuern (z.B. regeln).
  • Die Steuerungseinheit kann eine Diagnoseeinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, durch Verwenden wenigstens einer aus der Gruppe bestehend aus der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl des HSG und einem Schlupfverhältnis des Riemens ausgewählten Größe zu diagnostizieren, ob der Riemen anormal ist.
  • Die Steuerungseinheit kann ferner eine Spannungssteuerungseinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die (mechanische) Spannung des Riemens durch Verwenden eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe zu erhöhen oder zu verringern.
  • Die Spannungssteuerungseinheit kann die Spannung des Riemens erhöhen, wenn die Spannung des Riemens kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wobei die Spannung des Riemens kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist.
  • Die Spannungssteuerungseinheit kann die Spannung des Riemens verringern, wenn die Spannung des Riemens größer als ein vorgegebener Wert ist, wobei die Spannung des Riemens größer als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG von der Drehzahl des Verbrennungsmotors erhaltener Wert kleiner als ein zweiter Referenzwert ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zur Lösung der Aufgabe möglich, die (mechanische) Spannung des Riemens aufrechtzuerhalten und einen Kraftstoffverbrauch zu verringern, indem der Verbindungsstatus des Riemens unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl des HSG und des Schlupfverhältnisses ermittelt wird und indem die Spannung des Riemens unter Verwendung eines automatischen Spanners (Riemenspanners) oder/und einer Riemenscheibe gesteuert (z.B. geregelt) wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs, welches eine Vorrichtung zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufweist.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers eines Riemens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • 3 ist eine Zeichnung, welche eine Verbindungsstruktur eines Verbrennungsmotors und eines HSG durch einen Riemen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Einstellen einer Spannung eines Riemens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt, in welchem ein Riemen lose verbunden ist.
  • 6 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zum Erhöhen der Spannung des lose verbundenen Riemens in 5 zeigt.
  • 7 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt, in welchem der Riemen straff verbunden ist.
  • 8 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zum Verringern der Spannung des straff verbundenen Riemens in 7 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden lediglich bestimmte beispielhafte Ausführungsformen einfach zu Veranschaulichungszwecken gezeigt und beschrieben werden. Wie jedoch für einen einschlägigen Fachmann ersichtlich sein wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise abgewandelt werden, ohne vom Geist oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • In der Beschreibung sind, sofern nicht explizit etwas Abweichendes angegeben ist, die Begriffe „aufweisen“ und Variationen, wie etwa „aufweist“ oder „aufweisend“, derart aufzufassen, dass sie den Einschluss der angegebenen Elemente, nicht jedoch den Ausschluss anderer Elemente bedeuten.
  • Durch dieselben Bezugszeichen bezeichnete Elemente sind in der gesamten Beschreibung dieselben Elemente.
  • Es versteht sich, dass sich der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche hier verwendete Begriffe einschließen: Motorgetriebene Fahrzeuge im Allgemeinen, wie etwa Passagierfahrzeuge, welche ihrerseits einschließen: Sports-Utility-Vehicles (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere alternative Kraftstofffahrzeuge (z. B. Kraftstoffe, welche aus von Erdöl verschiedenen Kraftstoffquellen abgeleitet sind) einschließen.
  • Zudem können einige Verfahren durch wenigstens eine Steuerungseinheit ausgeführt werden. Der Begriff „Steuerungseinheit“ bezieht sich auf eine Hardware-Vorrichtung, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere als Algorithmusstruktur interpretierte Schritte auszuführen. Der Speicher speichert Algorithmusschritte und der Prozessor führt insbesondere die Algorithmusschritte aus, um einen oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Verfahren auszuführen.
  • Darüber hinaus kann eine Steuerungslogik der vorliegenden Erfindung durch ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Mittel implementiert sein, welches ausführbare Programmanweisungen aufweist, welche von einem Prozessor, einer Steuerungseinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele eines computerlesbaren Mediums schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf:
    ROMs, RAMs, CD-ROMs, Magnetbänder, Floppy Disks, Flashlaufwerke, Smartcards und optische Datenspeicher. Das computerlesbare Speichermedium kann in einem durch ein Netzwerk verbundenes Computersystem verteilt sein und kann beispielsweise in einer verteilten Weise durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN) gespeichert und ausgeführt werden.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs wird nun durch Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben werden.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs, welches eine Vorrichtung zum Steuern eines Riemens des Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufweist. In diesem Fall ist aus Einfachheitsgründen eine Konfiguration der Vorrichtung zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs gemäß der beispielhaften Ausführungsform schematisch dargestellt, der Dieselverbrennungsmotor ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Wie in 1 gezeigt, weist das Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform auf: eine Sensoreinheit 10, einen Verbrennungsmotor 20, ein Getriebe 30, einen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) 40, eine Batterie (einen Akkumulator) 50 und die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens (Riemensteuerungsvorrichtung) 100. Das Hybridfahrzeug weist hier ein Mildhybrid-Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf. Der integrierte Hybrid-Startergenerator kann einen Mildhybrid-Startergenerator (MHSG) gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform aufweisen.
  • Die Sensoreinheit 10 detektiert Daten zum Steuern des Riemens des Hybridfahrzeugs und die von der Sensoreinheit 10 detektierten Daten werden an die Vorrichtung zum Steuern (z.B. Regeln) eines Riemens 100 übermittelt. Die Sensoreinheit 10 weist einen Geschwindigkeitssensor 11, einen Kühlmitteltemperatursensor 12, einen Einlasslufttemperatursensor 13, einen Umgebungstemperatursensor 14 und einen Gaspedalpositionssensor 15 auf.
  • Der Geschwindigkeitssensor 11 detektiert eine Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und eine Drehzahl des HSG. Der Geschwindigkeitssensor 11 detektiert beispielsweise eine Drehzahl des Verbrennungsmotors gemäß einer Phasenverschiebung einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle und übermittelt korrespondierende Signale an die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens 100.
  • Der Kühlmitteltemperatursensor 12 detektiert eine Kühlmitteltemperatur, welche in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors veränderlich ist, und übermittelt korrespondierende Signale an die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens 100.
  • Der Einlasslufttemperatursensor 13 detektiert eine Temperatur von einem Ansaugkrümmer zugeführter Luft und übermittelt korrespondierende Signale an die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens 100.
  • Der Umgebungstemperatursensor 14 detektiert eine Lufttemperatur in der Umgebung des Fahrzeugs und übermittelt korrespondierende Signale an die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens 100.
  • Der Gaspedalpositionssensor 15 detektiert eine Position eines von einem Fahrer betätigten Gaspedals und übermittelt korrespondierende Signale an die Vorrichtung zum Steuern eines Riemens 100.
  • Der Verbrennungsmotor 20 gibt eine Leistung als eine Leistungsquelle in dem eingeschalteten Zustand aus.
  • Das Getriebe 30 ist als ein Automatikgetriebe (AMT) oder als ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) bereitgestellt und ein Übersetzungsverhältnis wird gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit sowie einer Fahrbedingung ausgewählt, so dass das Getriebe eine Antriebskraft an ein Antriebsrad ausgibt, um ein Fahren zu ermöglichen.
  • Der HSG 40 ist mit dem Verbrennungsmotor 20 durch den Riemen 42 verbunden. Der mit dem Verbrennungsmotor 20 verbundene HSG 40 erhält eine Leistung von einer Batterie (einem Akkumulator) durch einen Inverter und lässt den Verbrennungsmotor 20 an oder unterstützt das Drehmoment des Verbrennungsmotors 20. Der HSG 40 wird als ein Generator in einem Schubbetrieb betrieben, um Regenerationsenergie der Batterie 50 zuzuführen.
  • Die Batterie 50 ist elektrisch mit dem HSG 40 verbunden und speichert eine (elektrische) Spannung (bzw. elektrische Energie) zum Betreiben des HSG 40. Die Batterie 50 führt beim Unterstützen einer Ausgabe des Verbrennungsmotors 20 eine Antriebsspannung dem HSG 40 zu und speichert die während eines regenerativen Bremsens vom HSG 40 erzeugte elektrische Spannung (bzw. elektrische Energie). Die Batterie 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine 48V-Batterie sein.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 diagnostiziert den Verbindungsstatus des Riemens 42 unter Verwendung einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 20, einer Drehzahl des HSG 40 und eines Schlupfverhältnisses des Riemens 42.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 vergleicht einen durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltenen Wert mit einem vorgegebenen Wert. Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 führt eine Steuerung (z.B. eine Regelung) durch, um die (mechanische) Spannung (z.B. Zugspannung) des Riemens 42 gemäß dem Vergleichsergebnis zu steuern.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 weist einen Detektor 110 und eine Steuerungseinheit 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform auf.
  • Der Detektor 110 detektiert Fahrinformationen des Hybridfahrzeugs und stellt die Fahrinformationen an die Steuerungseinheit 120 bereit. Die Fahrinformationen weisen hier wenigstens eine aus einer Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, einem Öffnungsgrad eines Gaspedalpositionssensors (APS), einer Kühlmitteltemperatur und einer Umgebungslufttemperatur ausgewählte Größe auf.
  • Der Detektor 110 detektiert zudem Daten zum Steuern (z.B. Regeln) des Riemens 42 des Hybridfahrzeugs. Der Detektor 110 detektiert die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und die Drehzahl des HSG 40, während der Verbrennungsmotor 20 normal angetrieben wird, und stellt diese an die Steuerungseinheit 120 bereit.
  • Die Steuerungseinheit 120 steuert (z.B. regelt) den Verbrennungsmotor 20 und den HSG 40 des Hybridfahrzeugs basierend auf den vom Detektor 110 bereitgestellten Daten. Die Steuerungseinheit 120 steuert (z.B. regelt) die Spannung (z.B. Zugspannung) des Riemens 42 unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und der Drehzahl des HSG 40.
  • Die Steuerungseinheit 120 weist eine Diagnoseeinheit 122 und eine Spannungssteuerungseinheit 124 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform auf.
  • Die Diagnoseeinheit 122 diagnostiziert den Verbindungsstatus des Riemens 42 unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20, der Drehzahl des HSG 40 und des Schlupfverhältnisses des Riemens 42.
  • Die Diagnoseeinheit 122 kann das Schlupfverhältnis des Riemens 42 unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und der Drehzahl des HSG 40 berechnen und kann den Fehler des Riemens 42 unter Verwendung des berechneten Schlupfverhältnisses ermitteln.
  • Zudem kann die Diagnoseeinheit 122 einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 20 unter Verwendung der vom Detektor 110 detektierten Fahrinformationen des Fahrzeugs bestimmen und kann beschließen, die Spannung des Riemens zu steuern, wenn der Verbrennungsmotor 20 normal betrieben wird.
  • Die Spannungssteuerungseinheit 124 führt eine Steuerung (z.B. Regelung) durch, um die Spannung des Riemens 42 unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und der Drehzahl des HSG 40 zu erhöhen oder zu verringern. Die Spannungssteuerungseinheit 124 kann die Spannung des Riemens 42 unter Verwendung einer Spannungseinstellungsvorrichtung, wie etwa eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe, erhöhen oder verringern.
  • Wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist, bestimmt die Spannungssteuerungseinheit 124, dass die Spannung des Riemens 42 kleiner als der vorgegebene Wert ist und erhöht die Spannung des Riemens 42.
  • Wenn der durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltene Wert kleiner als der erste Referenzwert ist, bestimmt die Spannungssteuerungseinheit 124, dass die Spannung des Riemens 42 größer als der vorgegebene Wert ist und verringert die Spannung des Riemens 42.
  • Für einen derartigen Zweck kann die Steuerungseinheit 120 mit wenigstens einem Prozessor implementiert sein, welcher durch ein vorgegebenes Programm betrieben wird, und das vorgegebene Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt gemäß dem Riemensteuerungsverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform auszuführen.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Diagnostizieren eines Fehlers eines Riemens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Flussdiagramm wird mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen der Konfiguration von 1 beschrieben werden.
  • Bezugnehmend auf die 2 treibt die Riemensteuerungsvorrichtung den Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs an und ermittelt einen Antriebszustand des Verbrennungsmotors in den Schritten S102 und S104.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 ermittelt den Antriebszustand des Verbrennungsmotors 20 unter Verwendung der Fahrinformationen des Verbrennungsmotors 20 und bestimmt, dass eine Steuerung der Spannung des Riemens erforderlich ist, wenn der Verbrennungsmotor 20 normal betrieben wird. Die Fahrinformationen weisen hier wenigstens eine aus der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit, dem Öffnungsgrad des Gaspedalpositionssensors (APS), der Kühlmitteltemperatur und der Umgebungslufttemperatur ausgewählte Größe auf.
  • Der Verbrennungsmotor 20 wird normal betrieben, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit und der Öffnungsgrad 0 sind (ein Leerlaufzustand) und die Kühlmitteltemperatur sowie die Umgebungslufttemperatur jeweils größer als der vorgegebene Wert sind.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 detektiert die Drehzahl (RPM) des Verbrennungsmotors 20 und die Drehzahl (RPM) des HSG 40 im Schritt S106.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 diagnostiziert, ob der Riemen anormal ist durch Vergleichen einer Differenz zwischen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und der Drehzahl des HSG 40 mit dem Referenzwert oder durch Vergleichen des Schlupfverhältnisses mit dem Referenzwert im Schritt S108.
  • Wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltener Wert kleiner als der Referenzwert ist, oder wenn das Schlupfverhältnis kleiner als der Referenzwert ist, wird im Schritt S110 bestimmt, dass die Spannung des Riemens erfüllt (z.B. normal) ist.
  • Wenn der durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltene Wert größer als der Referenzwert ist, oder wenn das Schlupfverhältnis größer als der Referenzwert ist, liegt ein Fehler im (oder am) Riemen 42 vor und eine Warnmitteilung wird in den Schritten S112 und S114 ausgegeben.
  • 3 ist eine Zeichnung, welche eine Verbindungsstruktur eines Verbrennungsmotors und eines HSG durch einen Riemen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • Bezugnehmend auf 3 begutachtet die Riemensteuerungsvorrichtung 100 den Riemen 42 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 20 und des HSG und steuert die Spannung des Riemens 42, um einen Referenzwert aufrechtzuerhalten.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 kann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und die Drehzahl des HSG 40 detektieren und kann die Spannung des Riemens 42 unter Verwendung der Spannungseinstellungsvorrichtung, wie etwa eines automatischen Spanners 44 oder/und einer Riemenscheibe 46, steuern (z.B. regeln).
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Einstellen einer Spannung eines Riemens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Das Flussdiagramm wird mit denselben Bezugszeichen beschrieben werden, welche bei der Beschreibung der Konfiguration von 1 verwendet wurden.
  • Bezugnehmend auf die 4 treibt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Verbrennungsmotor 20 des Hybridfahrzeugs an und ermittelt den Antriebszustand des Verbrennungsmotors 20 in den Schritten S202 und S204.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 detektiert die Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 und die Drehzahl des HSG 40 im Schritt S206, während der Verbrennungsmotor 20 angetrieben wird.
  • Wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist, bestimmt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 in den Schritten S208 und S210, dass der Riemen 42 lose verbunden ist. Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 erhöht die Spannung des Riemens 42 unter Verwendung der Spannungseinstellungsvorrichtung, wie etwa des automatischen Spanners 44 oder/und der Riemenscheibe 46.
  • 5 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem ein Riemen 42a und 42b lose verbunden ist, und 6 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zum Erhöhen der Spannung des in 5 gezeigten lose verbundenen Riemens zeigt.
  • Bezugnehmend auf 5 bestimmt die Riemensteuerungsvorrichtung 100, dass die Spannung des Riemens 42a und 42b lose verbunden ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist.
  • Bezugnehmend auf 6 bewegt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 die Riemenscheibe 46a zu der Außenseite hin und erhöht die Spannung des Riemens 42a und 42b.
  • Zudem kann die Riemensteuerungsvorrichtung 100 den automatischen Spanner 44a und 44b, wie in 6 gezeigt, bewegen und die Spannung des Riemens 42a und 42b erhöhen.
  • Die Riemensteuerungsvorrichtung 100 vergleicht den durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltenen Wert mit einem zweiten vorgegebenen Wert im Schritt S212, wenn der Wert kleiner als der erste vorgegebene Wert ist.
  • Wenn der durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltene Wert kleiner als der zweite Referenzwert ist, bestimmt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 im Schritt S214, dass der Riemen 42 straff verbunden ist.
  • Wenn der durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltene Wert größer als der zweite Referenzwert ist, bestimmt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 im Schritt S216, dass die Spannung des Riemens 42 normal ist.
  • 7 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt, in welchem der Riemen 42 straff verbunden ist, und 8 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zum Verringern der Spannung des straff verbundenen Riemens 42 in 7 zeigt.
  • Bezugnehmend auf 7 bestimmt die Riemensteuerungsvorrichtung 100, dass der Riemen 42c und 42d straff verbunden ist, wenn der durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG 40 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 erhaltene Wert kleiner als der zweite Referenzwert ist.
  • Bezugnehmend auf 8 bewegt die Riemensteuerungsvorrichtung 100 die Riemenscheibe 46c nach innen und verringert die Spannung des Riemens 42c und 42d.
  • Zudem kann die Riemensteuerungsvorrichtung 100 den automatischen Spanner 44c und 44d, wie in 8 gezeigt, bewegen und die Spannung des Riemens 42c und 42d verringern.
  • Wie beschrieben, bestimmen die Riemensteuerungsvorrichtung und das Verfahren zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung den Verbindungsstatus des Riemens unter Verwendung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der Drehzahl des HSG sowie des Schlupfverhältnisses und steuern die Spannung des Riemens unter Verwendung eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe. Daher ist es möglich, die Spannung des Riemens aufrechtzuerhalten und einen Kraftstoffverbrauch zu verringern.
  • Die vorangehenden beispielhaften Ausführungsformen werden nicht nur durch eine Vorrichtung und ein Verfahren implementiert, sondern können durch Programme implementiert werden, welche Funktionen aufweisen, die zu der Konfiguration der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung korrespondiert, oder Speichermedien, auf welchen die Programme gespeichert sind. Derartige Speichermedien können sowohl in einem Benutzerterminal als auch in einem Server ausgeführt werden.
  • Während diese Erfindung zusammen mit dem, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen erachtet wird, beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern, dass sie im Gegenteil dazu vorgesehen ist, zahlreiche Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abzudecken, welche vom Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche umfasst sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2015-0176343 [0001]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Steuern eines Riemens, welcher einen Verbrennungsmotor (20) und einen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) (40) eines Hybridfahrzeugs verbindet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Antreiben eines Verbrennungsmotors (20) des Hybridfahrzeugs (S202), Detektieren einer Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) und einer Drehzahl des HSG (40) (S206), und Steuern einer Spannung des Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) und der Drehzahl des HSG (40) (S208–S214).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Steuern der Spannung des Riemens (S208–S214) aufweist: einen Schritt zum Bestimmen, dass die Spannung des Riemens kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG (40) von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist (S208).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner aufweisend einen Schritt zum Erhöhen der Spannung des Riemens durch Verwenden eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe, wenn die Spannung des Riemens kleiner als der vorgegebene Wert ist (S210).
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt zum Steuern einer Spannung des Riemens (S208–S214) aufweist: Bestimmen, dass die Spannung des Riemens größer als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG (40) von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) erhaltener Wert kleiner als ein zweiter Referenzwert ist (S212).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner aufweisend einen Schritt zum Verringern der Spannung des Riemens unter Verwendung eines automatischen Spanners oder/und einer Riemenscheibe, wenn die Spannung des Riemens größer als der vorgegebene Wert ist (S214).
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt zum Steuern der Spannung des Riemens die Schritte aufweist: Berechnen eines Schlupfverhältnisses des Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Drehzahl des HSG (40) und Bestimmen, dass ein Fehler in dem HSG (40) oder dem Riemen vorliegt, wenn das Schlupfverhältnis größer als ein dritter Referenzwert ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt zum Antreiben des Verbrennungsmotors die Schritte aufweist: Detektieren von Fahrinformationen des Hybridfahrzeugs und Ermitteln eines Antriebszustandes des Verbrennungsmotors durch Verwenden der Fahrinformationen und Beschließen, die Spannung des Riemens zu steuern, wenn der Verbrennungsmotor (20) normal betrieben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Fahrinformationen wenigstens eine aus der Gruppe bestehend aus einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, einem Öffnungsgrad eines Gaspedalpositionssensors, einer Kühlmitteltemperatur und einer Umgebungslufttemperatur ausgewählte Größe aufweist.
  9. Vorrichtung zum Steuern eines Riemens eines Hybridfahrzeugs (100), welches einen Verbrennungsmotor (20) und einen mit dem Verbrennungsmotor (20) verbundenen integrierten Hybrid-Startergenerator (HSG) (40) aufweist, aufweisend: einen Detektor (110), welcher dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) und eine Drehzahl des HSG (40) zu detektieren, und eine Steuerungseinheit (100), welche dazu eingerichtet ist, eine Spannung des den Verbrennungsmotor (20) und den HSG (40) verbindenden Riemens durch Verwenden der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) und der Drehzahl des HSG (40) zu steuern.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuerungseinheit (100) eine Diagnoseeinheit (122) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, durch Verwenden wenigstens einer aus der Gruppe bestehend aus der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20), der Drehzahl des HSG (40) und einem Schlupfverhältnis des Riemens ausgewählten Größe zu diagnostizieren, ob der Riemen (42) anormal ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinheit (100) ferner eine Spannungssteuerungseinheit (124) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die Spannung des Riemens (42) unter Verwendung eines automatischen Spanners (44) oder/und einer Riemenscheibe (46) zu erhöhen oder zu verringern.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Spannungssteuerungseinheit (100) die Spannung des Riemens (42) erhöht, wenn die Spannung des Riemens (42) kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wobei die Spannung des Riemens (42) kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG (40) von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) erhaltener Wert größer als ein erster Referenzwert ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Spannungssteuerungseinheit (100) die Spannung des Riemens (42) verringert, wenn die Spannung des Riemens (42) größer als ein vorgegebener Wert ist, wobei die Spannung des Riemens (42) größer als ein vorgegebener Wert ist, wenn ein durch Subtrahieren der Drehzahl des HSG (40) von der Drehzahl des Verbrennungsmotors (20) erhaltener Wert kleiner als ein zweiter Referenzwert ist.
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