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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Antriebssysteme für Fahrzeuge und zugehörige Steuerungen.
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HINTERGRUND
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Bekannte Fahrzeugantriebssysteme umfassen Verbrennungsmotoren und Elektromotoren/-generatoren, die mit Getrieben gekoppelt sind, um Drehmoment zwecks Traktionsdrehmoment auf einen Antriebsstrang zu übertragen. Bekannte Elektromotoren/- generatoren werden mit elektrischem Strom von Hochspannungs-Energiespeichersystemen versorgt. Antriebssysteme können regenerative Steuersysteme verwenden, um elektrischen Strom zum Laden des Hochspannungs-Energiespeichersystems als Reaktion auf Bedienerbefehle zu verwenden, die Bremsen und/oder Schubbetrieb umfassen.
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Die Druckschrift
DE 10 2014 118 732 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Druckschrift
DE 11 2012 006 606 T5 ist ein Fahrzeugsteuerungssystem offenbart, das einen Verbrennungsmotor, einen Leistungsübertragungsweg zwischen Motor und Fahrzeugrädern und eine Kupplung umfasst, die den Leistungsübertragungsweg selektiv verbindet und trennt. Wenn ein Gaspedal-Betätigungsbetrag während der Fahrt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Kupplung gelöst, um den Leistungsübertragungsweg zu trennen und eine Freilauf-Steuerung auszuführen, wobei die Anzahl aktiver Zylinder des Motors reduziert wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hybridantriebsstrang so zu steuern, dass bei einer Verzögerung des Fahrzeugs ein Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor so zusammenarbeitet, dass vom Verbrennungsmotor benötigter Kraftstoff reduziert wird und durch den Elektromotor ein regeneratives Bremsen durchgeführt wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es wird ein Antriebssystem beschrieben, das einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe und eine Elektromaschine beinhaltet, und das die Elektromaschine beinhaltet, die drehbar mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Ein Abtriebsglied des Getriebes ist drehbar an eine Antriebswelle gekoppelt, um Traktionsdrehmoment darauf zu übertragen. Ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangsystems beinhaltet als Reaktion auf eine Drehmomentanfrage Verzögern des Abtriebsglieds, Betreiben des Verbrennungsmotors in einem Kraftstoffabschaltungszustand und in einem Zylinderdeaktivierungszustand, Steuern einer Drehmomentwandlerkupplung in einem aktivierten Zustand und Betreiben der Elektromaschine in einem regenerativen Bremszustand. Ein Zustand des Antriebsstrangs in Bezug auf die Motordrehzahl wird überwacht. Der Verbrennungsmotor wird zum Übergehen vom Zylinderdeaktivierungszustand in einen Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand aufgefordert und die Elektromaschine arbeitet im regenerativen Bremszustand, einschließlich des Absenkens des regenerativen Bremsdrehmoments, wenn die Motordrehzahl kleiner als eine erste Schwellendrehzahl ist. Die Drehmomentwandlerkupplung wird in einen gelösten Zustand befohlen, wenn die Motordrehzahl kleiner als eine zweite Schwellendrehzahl ist, wobei die erste Schwellendrehzahl größer als die zweite Schwellendrehzahl ist.
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Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren gehen deutlich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Lehren unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
- 1 schematisch ein Fahrzeug veranschaulicht, das ein Antriebssystem mit einem Verbrennungsmotor umfasst, der eine Kurbelwelle aufweist, die über einen Drehmomentwandler mit einem Getriebe verbunden ist, und mit einer elektrisch angetriebenen Drehmomentmaschine verbunden ist, wobei das Getriebe ein Stufengetriebe ist, das in Übereinstimmung mit der Offenbarung mit einem Antriebsstrang verbunden ist;
- 2 schematisch eine koordinierte Motorzustandsauswahl und eine Drehmomentwandlerkupplungs-Auslösungssteuerroutine zum Steuern einer Ausführungsform des Antriebssystems darstellt mit Bezug auf 1 in Reaktion auf eine Änderung einer Ausgabedrehmomentanfrage, die Fahrzeugverzögerung in Übereinstimmung mit der Offenbarung beinhaltet;
- 3 schematisch eine Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine zum Identifizieren von Betriebsbedingungen darstellt, bei denen die Drehmomentwandlerkupplung während einer Fahrzeugverzögerung in Übereinstimmung mit der Offenbarung deaktiviert werden soll;
- 4 schematisch eine regenerative Bremsen-Herunterfahrroutine darstellt, die das dynamische Schätzen einer resultierenden effektiven regenerativen Bremsen-Drehmomentkapazität zum Herunterfahren des regenerativen Bremsens während der Fahrzeugverzögerung in Übereinstimmung mit der Offenbarung beinhaltet;
- 5 schematisch eine Motorstatus-Auswahlroutine zum Steuern eines Motorzustands während der Fahrzeugverzögerung in Übereinstimmung mit der Offenbarung darstellt; und
- 6 grafisch die Motordrehzahl während eines Verzögerungsereignisses für eine Ausführungsform des Fahrzeugs und Antriebsstrangsystems mit Bezug auf 1 darstellt, die eine Ausführungsform der zugeordneten Motorzustandsauswahl und Drehmomentwandlerkupplungs-Lösen-Steuerroutine mit Bezug auf 2 bis 5 in Übereinstimmung mit der Offenbarung einsetzt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen nur der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsbeispiele dienen, was jedoch nicht als Beschränkung auf diese zu werten ist, veranschaulicht 1 schematisch ein Hybridfahrzeug 100, das einen Hybridantrieb 20 beinhaltet, der mit einem Antriebsstrang 60 verbunden ist und durch ein Steuersystem 10 gesteuert wird. Gleiche Bezugszahlen beziehen sich über die gesamte Beschreibung auf gleiche Elemente. Der dargestellte Hybridantrieb 20 beinhaltet mehrere Drehmomenterzeugungsvorrichtungen, zu denen unter anderem ein Verbrennungsmotor 40 und mindestens eine elektrisch angetriebene Drehmomentmaschine (elektrische Maschine) 35, die das Drehmoment über ein Getriebe 50 auf den Antriebsstrang 60 überträgt, gehört. Die hier beschriebenen Konzepte können auf jede geeignete Antriebsstrangkonfiguration angewendet werden, bei der der Verbrennungsmotor 40 und die elektrische Maschine 35 über das Getriebe 50 an den Antriebsstrang 60 gekoppelt sind.
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In einer Ausführungsform beinhaltet der Hybridantrieb 20 die elektrische Maschine 35, die an eine Kurbelwelle 36 des Verbrennungsmotors 40 drehfest mechanisch gekoppelt ist, die über einen Drehmomentwandler 55 an ein Antriebselement 33 des Getriebes 50 drehfest mechanisch gekoppelt ist. Wie ersichtlich, koppelt die Kurbelwelle 36 über einen Laufrollenmechanismus 38 drehfest mechanisch an die elektrische Maschine 35 an. Der Laufrollenmechanismus 38 ist ausgebildet, um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 40 und der elektrischen Maschine 35 zu bewirken, zu der unter anderem auch die Übertragung des Drehmoments von der elektrischen Maschine 35 auf den Verbrennungsmotor 40 für die Autostart- und Autostopp-Betriebsabläufe des Verbrennungsmotors, die Traktionsdrehmomentunterstützung, die Drehmomentübertragung für die regenerative Fahrzeugbremse und die Drehmomentübertragung vom Verbrennungsmotor 40 auf die elektrische Maschine 35 für die elektrische Ladung unter Hochspannung gehören. In einer Ausführungsform beinhaltet der Laufrollenmechanismus 38 einen Serpentinenriemen, der zwischen einer ersten Laufrolle, die an die Kurbelwelle 36 des Verbrennungsmotors 40 angebracht ist, und einer zweiten Laufrolle, die an die mit einem Rotor der elektrischen Maschine 35 gekoppelten rotierenden Welle, die als Riemen-Drehstromgenerator-Starter-System (BAS) bezeichnet wird, geführt wird. Alternativ kann der Laufrollenmechanismus 38 einen Zahnradmechanismus mit Verdrängung oder eine andere geeignete formschlüssige mechanische Verbindung beinhalten. Als solche kann die elektrisch angetriebene Drehmomentmaschine 35 eingesetzt werden, um den Verbrennungsmotor 40 zu drehen. Andere Konfigurationen des Hybridantriebs 20, die eine elektrische Maschine 35 beinhalten, die an den Verbrennungsmotor 40 drehfest mechanisch gekoppelt ist, können innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung eingesetzt werden.
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Die elektrische Maschine 35 ist bevorzugt ein mehrphasiger Hochspannungselektromotor/-generator, der ausgebildet ist, um gespeicherte elektrische Energie in mechanische Leistung umzuwandeln und um mechanische Leistung in elektrische Energie umzuwandeln, die innerhalb einer Hochvolt-Energiespeichervorrichtung (Batterie) 25 gespeichert werden kann. Die Batterie 25 kann eine Hochvolt-Energiespeichervorrichtung jeglicher Art sein, z. B. eine mehrzellige Lithium-Ionen Vorrichtung, ein Ultrakondensator oder eine geeignete Vorrichtung ohne Einschränkung. Überwachte Parameter, die mit der Batterie 25 in Bezug stehen, beinhalten bevorzugt einen Lade- (SOC), Temperaturzustand und sonstige Zustände. In einer Ausführungsform kann die Batterie 25 mittels eines eingebauten Batterieladers mit einer nicht eingebauten, entfernten elektrischen Energiequelle verbunden werden, um das Hybridfahrzeug 100 im Stehen aufzuladen. Die Batterie 25 wird mit einem Wechselrichtermodul 32 über einen Hochspannungs-DC-Bus 29 elektrisch verbunden, um eine elektrische Hochspannungsgleichstromenergie über drei Phasenleiter 31 auf eine elektrische Maschine 35 als Antwort auf aus dem Steuersystem 10 stammende Steuersignale zu übertragen.
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Die elektrische Maschine 35 beinhaltet bevorzugt einen Rotor und einen Stator und wird über das Wechselrichtermodul 32 und den Hochspannungs-DC-Bus 29 mit der Batterie 25 elektrisch verbunden. Das Wechselrichtermodul 32 ist mit geeigneten Steuerschaltungen ausgestattet, darunter Leistungstransistoren, wie z. B. IGBT zum Umwandeln von Hochspannungs-Gleichstrom in Hochspannungs-Wechselstrom und zum Umwandeln von Hochspannungs-Wechselstrom in Hochspannungs-Gleichstrom. Das Wechselrichtermodul 32 setzt bevorzugt eine Impulsbreitenmodulations-(PWM)-Steuerung für die IGBT ein, um gespeicherte elektrische Gleichstromenergie, die aus der Batterie 25 stammt, in elektrische Wechselstromenergie umzuwandeln, um die elektrische Maschine 35 anzutreiben, um ein Drehmoment zu erzeugen. Auf ähnliche Weise wandelt das Wechselrichtermodul 32 mechanische Leistung, die auf die elektrische Maschine 35 übertragen worden ist, in elektrische Gleichstromenergie, um elektrische Energie zu erzeugen, die unter anderem als Teil einer regenerativen Bremsensteuerungsstrategie in einer Batterie 25 speicherbar ist. Das Wechselrichtermodul 32 erhält Motorsteuerbefehle und steuert die Wechselrichterzustände, um den Motorantrieb und die regenerative Bremsfunktionalität bereitzustellen. In einer Ausführungsform stellt ein DC/DC-Gleichstromwandler 34 eine elektrische Verbindung zum Hochspannungs-DC-Bus 29 her und stellt einer Niederspannungsbatterie 27 elektrischen Strom über einen Niederspannungsbus 28 bereit. Derartige elektrische Verbindungen sind bekannt und werden nicht näher erläutert. Die Niederspannungsbatterie 27 stellt eine elektrische Verbindung zum zusätzlichen Netzsystem her, um elektrischen Strom niedriger Spannung an ein Niederspannungssystem 45 des Fahrzeugs bereit zu stellen, zu dem unter anderem z. B. elektrische Fenster, HVAC-Lüfter, Sitze und andere Vorrichtungen gehören.
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Der Verbrennungsmotor 40 ist bevorzugt ein mehrzylindriger Verbrennungsmotor, der Kraftstoff über einen thermodynamischen Verbrennungsprozess in ein mechanisches Drehmoment umwandelt. Der Verbrennungsmotor 40 ist mit einer Vielzahl an Stellantrieben und Sensorvorrichtungen zur Überwachung des Betriebs und der Bereitstellung von Kraftstoff ausgestattet, um im Zylinder Verbrennungsladungen zu bilden, die eine Expansionskraft auf die Kolben erzeugen, die auf eine Kurbelwelle 36 übertragen wird, um ein Drehmoment zu erzeugen. Eine Sensorvorrichtung zur Überwachung des Verbrennungsmotor 40 ist ein Hall-Effekt-Sensor 42 oder ein anderer geeigneter Sensor, der zum Überwachen der Drehzahl der Kurbelwelle 36 zum Bestimmen der Motordrehzahl (1/min) konfiguriert sein kann. Die Stellantriebe des Verbrennungsmotors 40 werden vorzugsweise mit einem Motorsteuermodul (ECM) 44 gesteuert. Der Verbrennungsmotor 40 ist bevorzugt mit einer geeigneten Hardware mechanisiert und das ECM 44 beinhaltet bevorzugt geeignete ausführbare Routinen zum Ausführen von Autostart- und Autostoppfunktionen, Kraftstoffabschaltungs-(FCO)-Funktionen und Zylinderabschaltungsfunktionen während des laufenden Betriebs des Hybridantriebs 20. Der Verbrennungsmotor 40 befindet sich in einem Ausschaltzustand, wenn er sich nicht dreht. Der Verbrennungsmotor 40 befindet sich in einem Einschaltzustand, wenn er sich dreht. Der Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand beinhaltet einen Motorbetrieb, worin alle Motorzylinder mit Kraftstoff versorgt sind, zünden und aktiviert sind. Der Zylinderdeaktivierungszustand beinhaltet einen Motorbetrieb, worin eine oder eine Vielzahl an Motorzylindern durch Zustände, in denen kein Kraftstoff zugeführt wird und kein Zünden stattfindet und der bevorzugt mit Motorauslassventilen in offenen Zuständen betrieben wird, um die Pumpverluste zu minimieren, während die übrig gebliebenen Zylinder mit Kraftstoff versorgt werden, zünden und so ein Drehmoment erzeugen. Der EIN-Zustand kann den FCO-Zustand beinhalten, in dem der Verbrennungsmotor 40 sich dreht und kein Kraftstoff fließt. Der EIN-Zustand kann den Zylinderdeaktivierungszustand beinhalten. Der EIN-Zustand kann den FCO-Zustand in Kombination mit dem Zylinderdeaktivierungszustand beinhalten. Motormechanisierungen und Steuerroutinen zur Durchführung von Autostart-, Autostopp-, FCO- und Zylinderabschaltungsroutinen sind bekannt und werden hier nicht beschrieben. Der Motorbetrieb kann im Sinne mehrerer Stellgrößen, zu denen unter anderem der Motorbetriebszustand, ein Motorbetankungszustand und ein Motorzylinderzustand gehören, beschrieben werden. Eine Motorbetriebs-Steuerungsvariable beinhaltet entweder den EIN-Zustand oder den AUS-Zustand. Eine andere Motorbetriebs-Steuerungsvariable für die Betankung des Motors beinhaltet entweder den vollgetankten oder den FCO-Zustand. Eine andere Motorbetriebs-Steuerungsvariable beinhaltet entweder den Alle-Zylinder-Aktiv- oder den Zylinderdeaktivierungszustand.
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Der Drehmomentwandler 55 ist eine drehbare Drehmomentkopplungsvorrichtung, die zwischen dem Verbrennungsmotor 40 und dem Getriebe 50 angeordnet ist, vorzugsweise einschließlich einer Pumpe 56, die drehbar an die Kurbelwelle 36 gekoppelt ist, einen Stator 57, ein Laufrad, das drehbar an ein Antriebselement 51 an das Getriebe 50 gekoppelt ist, und eine steuerbare Drehmomentwandlerkupplung 59. Der Drehmomentwandler 55 arbeitet, um Fluid-Drehmoment-Kopplung zwischen der Pumpe 56 und dem Flügelrad 58 bereitzustellen, wenn die Drehmomentwandlerkupplung 59 deaktiviert oder freigegeben ist, und stellt eine mechanische Drehmomentkopplung zwischen der Pumpe 56 und dem Flügelrad 58 bereit, wenn die Drehmomentwandlerkupplung 59 aktiviert wird. Die Auslegung von Drehmomentwandlern und Drehmomentwandlerkupplungen sind bekannt und werden hierin nicht in Einzelheiten beschrieben.
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Das Getriebe 50 kann in einer Ausführungsform als Stufengetriebe mit einem oder mehreren Differenzialgetriebesätzen und aktivierbaren Kupplungen ausgelegt sein, um über einen aus einer Vielzahl von festen Gängen innerhalb eines Bereiches von Drehzahlverhältnissen zwischen dem Verbrennungsmotor 40, dem Antriebselement 51 und dem Abtriebselement 62 das Drehmoment zu übertragen. Das Getriebe 50 kann ein ersten Drehzahlsensor 52 in Form eines Hallsensors oder eines anderen geeigneten Sensors beinhalten, der konfiguriert sein kann, um die Drehzahl des Antriebselements 51 zu überwachen und/oder einen zweiten Drehzahlsensor 54, der konfiguriert sein kann, um die Drehzahl des Abtriebselements 62 zu überwachen. Das Getriebe 50 umfasst jede beliebige geeignete Konfiguration und kann als ein Automatikgetriebe konfiguriert sein, das automatisch zwischen den unterschiedlichen Stufengetriebezuständen schaltet, um in einem Getriebeübersetzungsverhältnis zu arbeiten, das eine bevorzugte Übereinstimmung zwischen einer Abtriebsdrehmomentanfrage und einem Motorbetriebspunkt erreicht. Das Getriebe 50 führt automatisch Hochschaltungen aus, um in einen Übersetzungszustand zu schalten, der über ein niedrigeres nummerisches Multiplikationsverhältnis (Getriebeübersetzungsverhältnis) verfügt, und es führt Herunterschaltungen aus, um in einen Gangzustand zu schalten, der über ein höheres nummerisches Multiplikationsverhältnis verfügt. Das Getriebe 50 kann anhand eines steuerbaren hydraulischen Kreislaufs, der mit einer Getriebesteuerung (TCM) 53 kommuniziert, die auch die Drehmomentwandlerkupplung 59 steuern kann, gesteuert werden. Das Getriebe 50 führt Hochschaltungen aus, um in einen festen Gang zu schalten, der über ein niedrigeres numerisches Multiplikationsverhältnis (Getriebeübersetzungsverhältnis) verfügt und führt Rückschaltungen aus, um in einen festen Gang zu schalten, der über ein höheres numerisches Multiplikationsverhältnis verfügt. Ein Hochschalten des Getriebes kann eine Verringerung der Motordrehzahl erfordern, damit die Motordrehzahl bei einem mit einem Soll-Getriebezustand in Verbindung stehenden Getriebeübersetzungsverhältnis mit der mit dem Getriebeübersetzungsverhältnis multiplizierten Getriebeausgangsdrehzahl übereinstimmt. Ein Herunterschalten des Getriebes kann eine Erhöhung der Motordrehzahl erfordern, damit die Motordrehzahl bei einem mit dem Soll-Getriebezustand in Verbindung stehenden Getriebeübersetzungsverhältnis mit der mit dem Getriebeübersetzungsverhältnis multiplizierten Getriebeausgangsdrehzahl übereinstimmt. Die Auslegungen von Getrieben und Getriebeschaltungen sind bekannt und werden hierin nicht in Einzelheiten beschrieben. Der Getriebebetrieb kann im Sinne einer Stellgröße, die an das Getriebe 50 übermittelt werden kann und mit einem ausgewählten festen Gangzustand in Verbindung steht, beschrieben werden.
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Der Antriebsstrang 60 kann eine Differenzialgetriebevorrichtung 65 beinhalten, die mechanisch mit einer Achse 64, einem Achsgetriebe oder einer Halbwelle gekoppelt ist, die wiederum mechanisch mit einem Rad 66 in einer Ausführungsform gekoppelt ist. Der Antriebsstrang 60 überträgt Traktionsleistung zwischen dem Abtriebselement 62 des Getriebes 50 und einer Straßenoberfläche. Der Hybridantrieb 20 ist veranschaulichend, und die hierin beschriebenen Konzepte sind auf andere Antriebssysteme anwendbar, die ähnlich konfiguriert sind.
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Das Steuersystem 10 beinhaltet eine Steuerungseinheit 12, die signaltechnisch an die Bedienerschnittstelle 14 anbindet. Die Steuerungseinheit 12 kann eine Steuerungsvorrichtung 11 beinhalten, die eine hierarchische Kontrolle einer Vielzahl von Steuerungsvorrichtungen bereitstellt, die zusammen mit den individuellen Elementen des Hybridantriebs 20 angeordnet sind, um eine Betriebssteuerung davon zu bewirken, zu denen unter anderem z. B. das Wechselrichtermodul 32, das ECM 44 und das TCM 53 zählen. Die Steuerungseinheit 12 kommuniziert mit jedem der Wechselrichtermodule 32, dem ECM 44 dem TCM 53, entweder direkt oder über einen Kommunikationsbus 18, um den Betrieb zu überwachen und die Betriebsabläufe derselben zu steuern.
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Die Bedienerschnittstelle 14 des Hybridfahrzeugs 100 umfasst eine Vielzahl von Mensch-/Maschine-Schnittstellenvorrichtungen, durch die der Fahrzeugbediener den Betrieb des Hybridfahrzeugs 100 steuert, einschließlich z. B. einem Zündschalter, um einen Bediener in die Lage zu versetzen, den Verbrennungsmotor 40 anzulassen und zu starten, einem Gaspedal 15, einem Bremspedal 16, einer Getriebebereichsauswahleinrichtung (PRNDL) 17, einem Lenkrad und einem Scheinwerferschalter 116. Das Gaspedal 15 stellt eine Signaleingabe bereit, die eine Gaspedalstellung beinhaltet, die eine Bedieneranfrage zur Fahrzeugbeschleunigung angibt, und das Bremspedal 16 stellt eine Signaleingabe bereit, die eine Bremspedalstellung angibt, die eine Bedieneranfrage zur Fahrzeugverzögerung angibt. Die Getriebebereichsauswahleinrichtung 17 stellt eine Signaleingabe bereit, die eine Richtung der vom Bediener beabsichtigten Bewegung des Fahrzeugs angibt, zu der unter anderem eine diskrete Anzahl an vom Bediener auswählbaren Positionen zählt, die eine bevorzugte Drehrichtung des Abtriebselements 62 in entweder einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsrichtung angeben.
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Die Begriffe Steuereinheit, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifisch integrierter Schaltungen (ASIC), elektronischer Schaltkreise, Zentraleinheiten, wie z. B. Mikroprozessoren und mit diesen verbundene nicht vorübergehende Speicherkomponente in Form von Speichervorrichtungen (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriff, Festplatte usw.). Um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen, ist die nicht vorübergehende Speicherkomponente über eine oder mehrere Software- oder Firmware-Programme oder Routinen, kombinatorische Logikschaltungen, Eingangs-/Ausgangsschaltungen und Vorrichtungen, Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen und sonstige Komponenten, auf die anhand eines oder mehrerer Prozessoren zugegriffen werden kann, in der Lage, maschinenlesbare Anweisungen zu speichern. (Eine) Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und -Vorrichtungen beinhalten Analog-/Digitalwandler und damit in Zusammenhang stehende Geräte, die Eingaben von Sensoren überwachen, wobei derartige Eingaben bei einer vorgegebenen Abtastfrequenz oder als Reaktion auf ein Auslöseereignis überwacht werden. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf jedwede von einer Steuerung ausführbare Befehlssätze, wie Kalibrierungen und Lookup-Tabellen. Jede Steuereinheit führt für die gewünschten Funktionen Steuerroutine(n) aus, wie z. B. die Überwachung der Eingaben von Sensorgeräten und anderen vernetzten Steuereinheiten und die Ausführung von Steuer- und Diagnoseroutinen zum Steuern der Betätigung von Stellgliedern. Routinen können in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, beispielsweise alle 100 Millisekunden, 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden während andauernden Motor- und Fahrzeugbetriebs. Alternativ können Routinen als Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Kommunikation zwischen Steuereinheiten sowie zwischen Steuereinheiten, Stellantrieben und/oder Sensoren kann über Direktverkabelung, busgestützte Netzwerkkommunikation, drahtlose Verbindungen, ein serielles Peripherie-Interface (SPI) oder jede andere geeignete Kommunikationsverbindung bewerkstelligt werden. Kommunikationsinhalte beinhalten das Austauschen von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art. Hierzu zählen unter anderem z. B. auch elektrische Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetische Signale über die Luft, optische Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. Datensignale können unter anderem Signale beinhalten, die Eingaben von Sensoren repräsentieren, Signale, die Stellgliedbefehle und Kommunikationssignale zwischen Steuereinheiten repräsentieren. Wie hier verwendet, beschreibt der Begriff „dynamisch“ Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind.
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Ein Fahrzeugbetrieb, der auf die Anforderungen des Bedieners reagiert, beinhaltet Betriebsarten, denen Beschleunigungs-, Brems-, Beharrungs-, Schubbetriebs- und Leerlaufzustände zugeordnet sind. Der Beschleunigungsmodus beinhaltet eine Bedieneranforderung zum Erhöhen der Motordrehzahl des Fahrzeugs. Der Bremsmodus beinhaltet eine Bedieneranforderung zum Verringern der Motordrehzahl des Fahrzeugs. Der Beharrungszustand beinhaltet einen Fahrzeugbetrieb, worin das Fahrzeug sich gegenwärtig mit einer Motordrehzahlrate bewegt, die weder eine Bedieneranforderung für das Bremsen noch für das Beschleunigen erfordert, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Fahrzeugeigendynamik, dem Windwiderstand des Fahrzeugs, dem Rollwiderstand und der Trägheitskraft des Antriebsstrangs ermittelt wird. Der Schubbetriebsmodus beinhaltet einen Fahrzeugbetrieb, worin die Fahrzeuggeschwindigkeit sich oberhalb des minimalen Schwellenwerts befindet und die Bedieneranforderung an das Fahrpedal sich an einem Punkt befindet, der geringer als angefordert, um die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, ist. Der Leerlaufmodus beinhaltet einen Fahrzeugbetrieb, worin die Fahrzeuggeschwindigkeit sich bei oder nahe Null befindet, und wobei die Getriebebereichsauswahleinrichtung sich außerhalb des Vortriebbereichs oder in einem der Vortriebsbereiche mit einer Bedieneranforderung befindet, die einen Null-Eingang an das Fahrpedal und einen minimalen oder einen leichten Eingang an das Bremspedal beinhaltet.
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2 und die betreffenden 3 bis 5 zeigen schematisch Einzelheiten einer koordinierten Motorzustandsauswahl und Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrücken-Steuerroutine (Routine) 200 zum Steuern einer Ausführungsform des Hybridantriebs 20 im Hybridfahrzeug 100 wie beschrieben mit Bezug auf 1 als Antwort auf die Änderung einer Ausgabedrehmomentanfrage, die eine Fahrzeugverzögerung beinhaltet. Die Änderung der Ausgabedrehmomentanfrage kann eine Eingabe eines Fahrzeugführers zu entweder einer oder beider des Gaspedals 15 und des Bremspedals 16 beinhalten, einschließlich dessen, wenn der Bedienereingang am Gaspedal 15 kleiner als ein Mindestschwellwert ist, der Schubbetrieb anzeigt. Der Bedienereingang am Gaspedal 15 kann in Kommunikation mit einem Bedienereingang am Bremspedal 16 sein, was eine Anforderung für ein Bremsmoment anzeigt.
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Die Routine 200 beinhaltet eine Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300, eine Regeneratives-Bremsen-Herunterfahrroutine 400, und eine Motorzustandsauswahlroutine 500, von denen jede jeweils periodisch während der Fahrzeugverzögerung ausgeführt werden kann. Insgesamt beinhaltet die Routine 200, in Reaktion auf eine Änderung der Ausgabedrehmomentanfrage, die Fahrzeugverzögerung beinhaltet, zunächst mit Hilfe des Verbrennungsmotors 40 im AN-Zustand, im Kraftstoffabschaltungszustand und im Zylinderdeaktivierungszustand, mit der Drehmomentwandlerkupplung 59 in einem aktivierten Zustand und die elektrische Maschine 35 in einem regenerativen Bremszustand zum Umwandeln des Fahrzeugschwungs in elektrische Energie. Wenn die Motordrehzahl kleiner ist als eine erste Schwellendrehzahl, geht der Verbrennungsmotor 40 vom Zylinderdeaktivierungszustand in den Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand über und die elektrische Maschine 35 arbeitet weiter im regenerativen Bremszustand, einschließlich des Herunterfahrens der Größe des regenerativen Bremsdrehmoments. Wenn die Motordrehzahl kleiner ist als eine zweite Schwellendrehzahl, wird die Drehmomentwandlerkupplung 59 deaktiviert oder freigegeben, vorzugsweise deckungsgleich mit dem Herunterfahren des regenerativen Bremsdrehmoments auf null.
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Die Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 ist am besten mit Bezug auf 3 beschrieben. Der Zweck der Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 ist das dynamische Identifizieren von Betriebsbedingungen, bei denen die Drehmomentwandlerkupplung 59 während des Verzögerns deaktiviert werden soll. Das Deaktivieren der Drehmomentwandlerkupplung 59 kann mit anderen Betriebsbedingungen kombiniert werden, die dem Steuern und Herunterfahren des regenerativen Bremsens während der Fahrzeug- und Motorverzögerung zugeordnet sind. Eingangsgrößen zu der Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 beinhalten eine minimale Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 302 und die augenblickliche Eingangsdrehzahl 304. Die minimale Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 302 ist ein kalibrierter Wert, der eine Schwellendrehzahl zum Betreiben des Verbrennungsmotor 40 im Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand während des Betriebs im FCO-Zustand anzeigt. Wenn der Verbrennungsmotor 40 im FCO-Zustand arbeitet, stellt die minimale Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 302 eine Trennungslinie zwischen dem Alle-Zylinder-Aktiv- oder dem Zylinderdeaktivierungszustand bereit, dass der Verbrennungsmotor 40 veranlasst wird, im Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand zu arbeiten, wenn die vorliegende Eingangsdrehzahl 304 kleiner ist als die minimale Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 302. Eine Drehmomentwandlerkupplungs-Zeitpunktmarge 306 wird zur minimalen Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 302 mittels eines Summierers 311 zum Bestimmen einer ersten Zieldrehzahl 305 hinzugefügt. Die Drehmomentwandlerkupplungs-Zeitpunktmarge 306 ist eine kalibrierte Drehzahl zum Berücksichtigen von Kommunikations- und SteuerungsLatenzzeiten zwischen den verschiedenen Steuereinheiten einschließlich des TCM 53, ECM 44 und der Steuerungseinheit 12 und wird auch eine Motordrehzahl Verzögerungsrate berücksichtigen. Die vorliegende Eingangsdrehzahl 304 mit der ersten Zieldrehzahl 305 wird an einem Vergleicher 313, der einen Ausgang 314 in Form einer logischen 0 oder 1 erzeugen, abhängig davon, ob die vorliegende Eingangsdrehzahl 304 niedriger als die erste Zieldrehzahl 305 (1) oder die vorliegende Eingangsdrehzahl 304 ist größer als die erste Zieldrehzahl 305 (0). Eine Hysterese-Drehzahl wird eingeführt, die eine Hysterese-Kalibrierungs- Drehzahl 303 beinhaltet, die zu der ersten Zieldrehzahl 305 hinzugefügt und mit der vorliegenden Eingangsdrehzahl 304 unter Verwendung eines Summierers 312, Vergleichers 315, eines UND-Gitters 316 und eines Logik-Wechselrichters (1/Z) 319 zum Erzeugen eines Hysteresezustands 317 verglichen, der eine logische 0 oder 1 ist. Der Hysteresezustand 317 (0 oder 1) und der Ausgang 314 sind Eingang an ein ODER-Gitter 318, das einen anfänglichen logischen Kupplungsausrück-Logikbefehl 320 erzeugt, der entweder einen Befehl zur Realisierung des Drehmomentwandlerkupplungs-Lösen (1) oder nicht (0) anzeigt.
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Eine Getriebezustands-Logiküberprüfung beinhaltet einen Getriebezustands-Logik-ÜberprüfungsVergleicher 322, der einen aktuell angeordneten Getriebebereichszustand 308 vergleicht mit einem gemessenen Getriebegang, multipliziert mit einem Kalibrierwert 307, was ein Logiksignal 324 von 1 erzeugt, wenn der aktuell angeordnete Getriebebereichszustand 308 gleich dem gemessenen Getriebegang, multipliziert mit einem Kalibrierwert 307, ist, was anzeigt, dass das Getriebe 50 wie angewiesen arbeitet. Andernfalls erzeugt der Getriebezustands-Logik-ÜberprüfungsVergleicher 322 erzeugt ein Logiksignal 324 von 0. Eine zweite logische Überprüfung 309 zeigt an, ob die Drehmomentwandlerkupplung 59 (1) aktiviert oder deaktiviert (0) ist. Die Ausgänge vom ursprünglichen Kupplungsausrück-Logikbefehl 320, der Getriebezustands-Logik-ÜberprüfungsVergleicher 322 und das zweite logische Signal 309 sind Eingang an ein logisches UND-Gitter 330. Wenn der ursprüngliche Kupplungsausrück-Logikbefehl 320 den Befehl zur Realisierung des Drehmomentwandlerkupplungs-Lösens (1) anzeigt und der Getriebezustands-Logik-ÜberprüfungsVergleicher 322 zeigt, dass das Getriebe 50 wie beabsichtigt arbeitet (1) und die zweite logische Überprüfung 309 zeigt die Drehmomentwandlerkupplung 59 gegenwärtig aktiviert (1), erzeugt die Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 ein erstes Signal 335(1) mit der Anforderung, die Drehmomentwandlerkupplung 59 zu deaktivieren. Andernfalls wird ein zweites Signal 335(0) erzeugt, das die Drehmomentwandlerkupplung 59 weiterhin aktiviert bleiben soll, mindestens bezogen auf diese Routine. Das ausgewählte erste der ersten und zweiten Signale 335(1), 335(0) wird an das TCM 53 zur Realisierung übermittelt. Andere Ausgänge von der Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 beinhalten den Getriebebereichszustand 308 und eine Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrückgeschwindigkeit 350, deren Wert der Wert für die Eingangsdrehzahl 304 ist, wenn die Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine 300 das erste Signal 335(1) erzeugt und anfordert, dass die Drehmomentwandlerkupplung 59 deaktiviert wird.
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Die Regeneratives-Bremsen-Herunterfahrroutine 400 ist am besten mit Bezug auf 4 beschrieben und beinhaltet ein Verfahren für das dynamische Bestimmen einer resultierenden effektiven regenerativen Bremsdrehmoment-Kapazität 440, die zum Herunterfahren des regenerativen Bremsens während der Fahrzeugverzögerung verwendet werden kann. Die Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrückgeschwindigkeit 350 wird durch eine Gangdrehzahl 403 (405) zum Bestimmen einer ersten Drehzahl 407 geteilt, die von (410) der vorliegenden Getriebeausgangsdrehzahl 402 abgezogen wird, um eine Delta-Getriebeausgangsdrehzahl 415 zu bestimmen. Die Gangdrehzahl 403 wird anhand des Übersetzungsverhältnisses des vorliegenden Getriebebereichszustands 308 bestimmt und die erste Drehzahl 407 stellt die Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrückgeschwindigkeit 350 dar, die zu einer Getriebeausgabegeschwindigkeit durch Berücksichtigen des Übersetzungsverhältnisses des vorliegenden Getriebebereichszustands umgewandelt wurde. Die Delta-Getriebeausgangsdrehzahl 415 stellt ein Maß für die Größe der Getriebeabtriebsdrehzahl dar, die größer als eine minimale Getriebeabtriebsdrehzahl für das Drehmomentwandler-Kupplungsausrücken ist.
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Ein langfristige Antriebsstrang-Drehmomentkapazität 412 wird bestimmt und stellt eine regenerative Drehmomentkapazität des Antriebsstrangs und des Antriebsstrangsystems dar, wobei eine mechanische Kapazität des Antriebsstranges berücksichtigt wird, um auf ein Drehmoment zu reagieren. Eine resultierende effektive Regeneratives-Bremsen-Drehmomentkapazität von einer vorherigen Iteration 413 der Regeneratives-Bremsen-Herunterfahrroutine 400 wird davon zum Bilden einer Delta-Drehmomentkapazität 414 abgezogen. Die Delta-Drehmomentkapazität 414 wird mit der Delta-Getriebeausgangsdrehzahl 415 (416) zum Bestimmen einer anfänglichen regenerativen Bremsdrehmoment-Rampenrate 418 kombiniert, die die Einheit Nm/Zyklus hat. Die anfängliche regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate 418 unterliegt einer Gradientenbegrenzung (420) basierend auf der langfristigen Antriebsstrang-Drehmomentkapazität 412 und der resultierenden effektiven regenerativen Bremsdrehmoment-Kapazität aus der vorherigen Iteration 413, um eine bevorzugte regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate 422 zu bestimmen. Die bevorzugte regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate 422 wird somit dynamisch kontrolliert, basierend auf den vorliegenden Betriebsbedingungen. Die bevorzugte regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate 422 wird mit einer Differenz (427) zwischen einem Kriechdrehmoment 426 und einem aktuell aufgebrachten Bremsmoment 428 (430: Auswahl Maximalwert), der langfristigen Antriebsstrang-Drehmomentkapazität 412 (432: Auswahl Minimalwert) und einer kurzfristigen Antriebsstrang-Drehmomentkapazität 411 (434: Auswahl Maximalwert) verglichen zum Ermitteln der resultierenden effektiven regenerativen Bremsdrehmoment-Kapazität 440 für diese Iteration. Die resultierende effektive regenerative Bremsdrehmoment-Kapazität 440 wird der Steuerungseinheit 12 als ein Motorsteuerbefehl übermittelt, der eingesetzt werden kann, um das Wechselrichtermodul 32 zum Steuern der Wechselrichterzustände zum Betreiben der elektrischen Maschine 35 in einem regenerativen Bremszustand zum Umwandeln des Fahrzeugschwungs in elektrische Energie und zum Bereitstellen von regenerativem Bremsen.
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Die Motorzustandsauswahlroutine 500 ist am besten mit Bezug auf 5 beschrieben und beinhaltet ein Verfahren für die dynamische Bestimmung der Stromkosten 545, die dem Betreiben im Zylinderdeaktivierungszustand zugeordnet sind, der dem ECM 44 zur Verwendung in einer Motorzustandssteuerroutine übermittelt werden kann, was das Deaktivieren des Zylinderdeaktivierungsszustands beinhaltet.
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Der Zweck der Motorzustandsauswahlroutine 500 ist das dynamische Identifizieren von Betriebsbedingungen, bei denen zum Deaktivieren des Motorbetriebs im Zylinderdeaktivierungszustand während des Motorverzögerns, was einen Befehl zum Betreiben des Verbrennungsmotors 40 im Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand in Verbindung mit dem Deaktivieren der Drehmomentwandlerkupplung 59 und anderer Betriebsbedingungen, die verknüpft sind dem Steuern und Herunterfahren des regenerativen Bremsens während der Fahrzeug- und Motorverzögerung. Eingangsparameter zu der Motorzustandsauswahlroutine 500 beinhalten eine Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 und die gegenwärtige Eingangsdrehzahl 304. Die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 ist ein kalibrierter Wert, der eine Schwellendrehzahl zum Betreiben des Verbrennungsmotors 40 im Zylinderdeaktivierungszustand im FCO-Zustand anzeigt. Wenn der Verbrennungsmotor 40 im Kraftstoffabschaltungszustand betrieben wird, stellt die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 eine Trennungslinie zwischen den Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand und den Zylinderdeaktivierungszustand, wobei dem Verbrennungsmotor 40 befohlen wird, im Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand zu arbeiten, wenn die vorliegende Eingangsdrehzahl 304 kleiner als die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 ist. Ein Getriebeausgangs-Beschleunigungsausdruck 502 wird zum Deaktivieren der Margenkalibrierung bereitgestellt, die eine Geschwindigkeitsmarge 506 bestimmt, die zu der Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 mit Summer 511 zum Bestimmen einer ersten Zieldrehzahl 505 hinzugefügt wird. Die Geschwindigkeitsmarge 506 ist eine kalibrierte Drehzahl, die zum Berücksichtigen von Kommunikations- und Steuerungslatenzzeiten zwischen den verschiedenen Steuereinheiten einschließlich des TCM 53, ECM 44 und der Steuerungseinheit 12 eingeführt wird und auch eine Motorverzögerungsrate berücksichtigt. Die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 wird mit der ersten Zieldrehzahl 505 an einem Vergleicher 513 verglichen, der einen Ausgang 514 in Form einer logischen 0 oder 1 erzeugt, abhängig davon, ob die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 niedriger als die erste Zieldrehzahl 505 (1) oder die Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 größer als die erste Zieldrehzahl 505 (0) ist. Eine Hysteresedrehzahl wird eingeführt, die eine Hysterese-Kalibrierungsdrehzahl 503 beinhaltet, die zu der ersten Zieldrehzahl 505 hinzugefügt wird. Der resultierende Wert wird mit der Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl 504 unter Verwendung eines Summierers 512, Vergleichers 515, eine UND-Gitters 516 und eines Logik-Wechselrichters (1/Z) 519 zum Erzeugen eines Hysteresezustands 517, der eine logische 0 oder 1 ist, verglichen. Der Hysteresezustand 517 (0 oder 1) und der Ausgang 514 sind Eingabe an ein ODER-Gitter 518, das einen logischen Anfangs-Abgabe-Befehl 520 erzeugt, der entweder einen Befehl zum Deaktivieren des Zylinderdeaktivierungszustands (1) oder nicht (0) anzeigt.
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Eine Getriebezustands-Logik-Überprüfung beinhaltet einen Vergleicher 522, der einen aktuell angeordneten Getriebebereich 508 und einen gemessenen Getriebegang, multipliziert mit einem Kalibrierwert 507, vergleicht, was ein Logiksignal 324 von 1 erzeugt, wenn der gegenwärtig angeordnete Getriebebereich 508 gleich dem gemessenen Getriebegang, multipliziert mit einem Kalibrierwert 507, ist, und anzeigt, dass das Getriebe 50 wie beabsichtigt arbeitet. Andernfalls erzeugt der Vergleicher 522 ein logisches Signal 524 von 0. Die Ausgänge vom logischen Anfangs-Abgabe-Befehl 520 und dem logischen Vergleicher 522 sind Eingabe an ein logisches UND-Gitter 530. Wenn der logische Anfangs-Abgabe-Befehl 520 den Befehl zum Deaktivieren des Zylinderdeaktivierungszustands (1) anzeigt und der logische Vergleicher 522 anzeigt, dass das Getriebe 50 wie beabsichtigt arbeitet (1), erzeugt die Motorzustandsauswahlroutine 500 ein erstes Zylinderabschaltungs-Sperr-Signal 535(1), das anfordert, dass der Zylinderdeaktivierungsszustand deaktiviert wird. Andernfalls wird ein zweites Signal 535(0) erzeugt, das anfordert, den Zylinderdeaktivierungszustand weiterhin aktiviert zu halten, mindestens betreffend diese Routine. Die ausgewählten ersten und zweiten Signale 535(1), 535(0) werden dem ECM 44 zur Realisierung übermittelt. In einer Ausführungsform kann das erste der ausgewählten ersten und zweiten Signale 535(1), 535(0) einer zweiten Logikschaltung in Form eines WENN/DANN/SONST-Logikelements 540 übermittelt werden. Das WENN/DANN/SONST-Logikelement 540 weist einen Ausgang 545 auf, der gleich vorbestimmten Stromkosten 537 im Zusammenhang mit Deaktivieren des Zylinderdeaktivierungszustands an das ECM 44 ist, wenn das erste Signal 535(1) ausgewählt ist. Der Ausgang 545 des WENN/DANN/SONST-Logikelements 540 wird auf null 536 gesetzt, wenn das zweite Signal 535(0) ausgewählt ist. Der Ausgang 545 wird an die ECM 44 zur Realisierung gesendet.
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6 zeigt grafisch die Motordrehzahl während eines Verzögerungsereignisses für eine Ausführungsform des Hybridfahrzeugs 100 und Hybridantriebs 20, beschrieben mit Bezug auf 1, die eine Ausführungsform der zugeordneten Motorzustandsauswahl und der Drehmomentwandler-Kupplungs-Ausrück-Steuerroutine (Routine) 200 mit Bezug auf 2 bis 5 ist. Die vertikalen Achsen beinhalten die Motordrehzahl (1/min) 601 und die regenerative Bremskapazität (Nm) 603, die in Relation zur Zeit (s) 605 aufgetragen sind. Die Motordrehzahl 610 und eine entsprechende regenerative Bremskapazität 624 sind dargestellt. Schwellendrehzahlen oder Übergangsdrehzahlen beinhalten eine zulässige Mindestdrehzahl 622 zum Betreiben im Zylinderdeaktivierungszustand 616 und eine zulässige Mindestdrehzahl zum Betreiben des Motors im Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand. Die Befehle beinhalten einen Drehmomentwandler-Kupplungsausrückbefehl 618 und einen Drehmomentwandler-Kupplungszustand 620. Der Zeitpunkt 606 zeigt einen geschwindigkeitsbezogenen Zeitpunkt, an dem der Motor der Übergang in den Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand befohlen wird, angezeigt durch einen Übergang in das Zylinderdeaktivierungszustandssignal 612. Der Zeitpunkt 607 zeigt einen geschwindigkeitsbezogenen Zeitpunkt, an dem der Motor in den Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand 614 übergeht, bevor die Motordrehzahl 610 sich auf die zulässige Mindestdrehzahl zum Betreiben im Zylinderdeaktivierungszustand Signal 616 vermindert. Der Zeitpunkt 608 zeigt einen Geschwindigkeits-bezogenen Zeitpunkt, an dem die Drehmomentwandlerkupplung deaktiviert wird. Der Zeitpunkt 609 zeigt einen geschwindigkeitsbezogenen Zeitpunkt, an dem die Drehmomentwandlerkupplung deaktiviert wird, bevor die Motordrehzahl 610 sich auf die zulässige Mindestdrehzahl 622 zum Betreiben im Zylinderdeaktivierungszustand Signal vermindert. Die Routine 200 ermöglicht eine längere Zeit zum Energierückgewinnen durch regeneratives Bremsen. Weiterhin besteht kein damit verbundener Anstieg von Pumpverlusten während der Motorverzögerung, da der Zylinderdeaktivierungszustand nur dann deaktiviert wird, wenn die Motordrehzahl auf die zulässige Mindestdrehzahl zum Betreiben im Zylinderdeaktivierungszustand Signal 616 ab sinkt.
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Die hierin beschriebene koordinierte Motorzustandsauswahl und Drehmomentwandlerkupplungs-Lösen-Steuerroutine 200 verringert eine Geschwindigkeit zum Lösen der Drehmomentwandlerkupplung durch Zulassen des Übergehens des Motors aus dem Zylinderdeaktivierungszustand ohne Kraftstoffzufuhr und Betreiben des Motors Zustand mit Kraftstoffzufuhr. Dies verneint eine Notwendigkeit zum Ausrücken der Drehmomentwandlerkupplung bei einer erhöhten Geschwindigkeit, um die Fahrbarkeit bei schnellen Verzögerungsereignissen zu erhalten. Verzögerungsereignisse ohne Kraftstoffzufuhr können ausgedehnt und somit für zusätzliches regeneratives Bremsen durch Koordinieren von Drehmomentwandler-Kupplungsausrücken, Herunterfahren von regenerativem Bremsen und Zylinderabschaltungssperrung bereitgestellt werden. Dies kann durch Planen der Alle-Zylinder-Mindestdrehzahl ohne Kraftstoffzufuhr zum Ausrücken der Drehmomentwandlerkupplung und mit einem variablen Herunterfahrschema für regeneratives Bremsen erreicht werden, das eine kalibrierbare Kupplungsausrückgeschwindigkeit zum Ausdehnen des regenerativen Bremsens, abhängig von den Betriebsbedingungen, erlaubt. Das regenerative Bremsen fährt an oder nahe dem Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrückpunkt.
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Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die vorliegenden Lehren, doch wird der Umfang der vorliegenden Lehren einzig und allein durch die Ansprüche definiert. Während ein paar der besten Arten und Weisen und weitere Ausführungsformen der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Lehren in den angehängten Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steuersystem
- 11
- Steuerungsvorrichtung
- 12
- Steuerungseinheit
- 14
- Bedienerschnittstelle
- 15
- Gaspedal
- 16
- Bremspedal
- 17
- Getriebebereichsauswahleinrichtung
- 18
- Kommunikationsbus
- 20
- Hybridantrieb
- 25
- Batterie
- 27
- Niederspannungsbatterie
- 28
- Niederspannungsbus
- 29
- Hochspannungs-DC-Bus
- 31
- Phasenleiter
- 32
- Wechselrichtermodul
- 33
- Antriebselement
- 34
- DC/DC-Gleichstromwandler
- 35
- elektrische Maschine (Drehmomentmaschine)
- 36
- Kurbelwelle
- 38
- Laufrollenmechanismus
- 40
- Verbrennungsmotor
- 42
- Hall-Effekt-Sensor/Drehzahlsensor
- 44
- Motorsteuermodul (ECM)
- 45
- Niederspannungssystem
- 50
- Getriebe
- 51
- Getriebeantriebselement
- 52
- erster Drehzahlsensor
- 53
- Getriebesteuerung (TCM)
- 54
- zweiter Drehzahlsensor
- 55
- Drehmomentwandler
- 56
- Pumpe
- 57
- Stator
- 58
- Flügelrad
- 59
- Drehmomentwandlerkupplung
- 60
- Antriebsstrang
- 62
- Getriebeabtriebselement
- 64
- Achse
- 65
- Differentialgetriebevorrichtung
- 66
- Rad
- 100
- Hybridfahrzeug
- 116
- Scheinwerferschalter
- 200
- Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrücken-Steuerroutine
- 300
- Drehmomentwandlerkupplungs-Steuerroutine
- 302
- minimale Alle-Zylinder-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl
- 303
- Hysterese-Kalibrierungs-Drehzahl
- 304
- augenblickliche Eingangsdrehzahl
- 305
- erste Zieldrehzahl
- 306
- Drehmomentwandlerkupplungs-Zeitpunktmarge
- 307
- Kalibrierwert
- 308
- aktuell angeordneter Getriebebereichszustand
- 309
- zweite logische Überprüfung
- 311
- Summierer
- 312
- Summierer
- 313
- Vergleicher
- 314
- Ausgang
- 315
- Vergleicher
- 316
- UND-Gitter
- 317
- Hysteresezustand
- 318
- ODER-Gitter
- 319
- Logik-Wechselrichter
- 320
- Kupplungsausrück-Logikbefehl
- 322
- Getriebezustands-Logik-Überprüfungs-Vergleicher
- 324
- Logiksignal
- 330
- UND-Gitter
- 350
- Drehmomentwandlerkupplungs-Ausrückgeschwindigkeit
- 400
- Regeneratives-Bremsen-Herunterfahrroutine
- 402
- Getriebeabtriebsdrehzahl
- 403
- Gangdrehzahl
- 407
- erste Drehzahl
- 411
- kurzfristige Antriebsstrang-Drehmomentkapazität
- 412
- langfristige Antriebsstrang-Drehmomentkapazität
- 413
- vorherige Iteration
- 414
- Delta-Drehmomentkapazität
- 415
- Delta-Getriebeabtriebsdrehzahl
- 418
- anfängliche regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate
- 420
- Gradientenbegrenzung
- 422
- bevorzugte regenerative Bremsdrehmoment-Rampenrate
- 426
- Kriechdrehmoment
- 428
- aktuelles Bremsdrehmoment
- 440
- effektive regenerative Bremsdrehmoment-Kapazität
- 500
- Motorzustandsauswahlroutine
- 502
- Getriebeausgangs-Beschleunigungsausdruck
- 503
- Hysterese-Kalibrierungsdrehzahl
- 504
- Minimum-Zylinderabschaltungs-ohne-Kraftstoff-Motordrehzahl
- 505
- erste Zieldrehzahl
- 506
- Drehzahlmarge
- 507
- Kalibrierwert
- 508
- aktuell angeordneter Getriebebereich
- 512
- Summierer
- 513
- Vergleicher
- 515
- Vergleicher
- 516
- UND-Gitter
- 517
- Hysteresezustand
- 518
- ODER-Gitter
- 519
- Logik-Wechselrichter
- 520
- Anfangs-Abgabe-Befehl
- 522
- Vergleicher
- 530
- ODER-Gitter
- 535
- Zylinderab schaltungs- Sperr- Signal
- 540
- WENN/DANN/SONST-Logikelement
- 545
- Stromkosten
- 601
- Motordrehzahl
- 603
- regenerative Bremskapazität
- 605
- Zeit
- 610
- Motordrehzahl
- 612
- Zylinderdeaktivierungszustandssignal
- 614
- Alle-Zylinder-Aktiv-Zustand
- 616
- Zylinderdeaktivierungszustand
- 618
- Drehmomentwandler-Kupplungsausrückbefehl
- 620
- Drehmomentwandler-Kupplungszustand
- 622
- zulässige Mindestdrehzahl
- 624
- regenerative Bremskapazität
