DE102016120287A1

DE102016120287A1 - System und verfahren zum durchführen eines kraftmaschinenstopps und -starts für ein rollendes fahrzeug

Info

Publication number: DE102016120287A1
Application number: DE102016120287.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander O'Connor Gibson; Steve Anatole Frait; Matthew John Shelton; Kirk Pebley; Hong Jiang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2017-05-04
Also published as: RU2016140412A; RU2016140412A3; US10549758B2; US20180001896A1; US20190276024A1; CN106627559B; CN106627559A; RU2722204C2; US10336333B2; US9834217B2; US20170120916A1

Abstract

Verfahren und Systeme zum Verbessern des Betriebs eines Fahrzeugtriebstrangs, der eine Kraftmaschine und ein Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwandler umfasst, werden vorgestellt. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Kraftmaschine gestoppt sein, während das Fahrzeug, in dem die Kraftmaschine betrieben wird, rollt. Ein mit der Kraftmaschine gekoppeltes Getriebe kann geschaltet werden, wenn das Fahrzeug rollt, sodass das Ansprechen des Fahrzeugs verbessert werden kann, wenn ein Fahrer eine Erhöhung des Kraftmaschinendrehmoments anfordert.

Description

HINTERGRUND/KURZDARSTELLUNG
Eine Kraftmaschine eines Fahrzeugs kann während eines Fahrzeugbetriebszyklus gestoppt und gestartet werden, um Kraftstoff zu sparen. Die Kraftmaschine kann gestoppt werden, wenn das Fahrzeug gestoppt wird, wenn das Fahreranforderungsdrehmoment niedrig ist. Die Kraftmaschine kann auch gestoppt werden, während sich das Fahrzeug während Bedingungen mit niedrigem Fahreranforderungsdrehmoment bewegt, während eine elektrische Maschine Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs bereitstellt. Die gestoppte Kraftmaschine kann neu gestartet werden, wenn sich das Fahreranforderungsdrehmoment erhöht oder wenn eine Batterie geladen werden muss. Allerdings kann es für Fahrzeuge, die nicht über einen Elektromotor angetrieben sind und die ein Automatikgetriebe umfassen, schwierig sein, die Kraftmaschine in Reaktion auf niedrige Fahreranforderungsdrehmomente zu stoppen, da Stoppen der Kraftmaschine den Betrieb einer mechanisch angetriebenen Pumpe im Getriebe stoppt, die unter Druck stehendes Fluid zum Aktivieren von Getriebegängen zuführt. Daher kann das Getriebe nicht wie gewünscht arbeiten, wenn die Kraftmaschine gestoppt ist. Aus diesem Grund kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit bereitzustellen, um eine Kraftmaschine zu stoppen und Getriebebetrieb während Bedingungen mit niedrigem Fahreranforderungsdrehmoment aufrechtzuerhalten, sodass Kraftmaschinenkraftstoffverbrauch, während Bedingungen mit niedrigem Fahreranforderungsdrehmoment und während das Fahrzeug gestoppt ist, verringert werden kann.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Probleme erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs entwickelt, das Folgendes umfasst: Aktivieren einer elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen einer Kraftmaschine; und Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck in einem Akkumulator.
Durch Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck im Akkumulator kann es möglich sein, das technische Ergebnis eines Verringerns des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs während Schaltens eines Getriebes des Fahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere kann das Getriebe geschaltet werden, während die Kraftmaschine gestoppt ist, sodass, wenn ein Fahrer Kraftmaschinendrehmoment anfordert, das Getriebe in einer kurzen Zeit in einen geeigneten Gang für die vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit eingerückt werden kann. Auf diese Weise kann das Fahrzeug schnell auf eine Fahreranforderung reagieren, selbst wenn eine Kraftmaschine gestoppt ist, um die Fahrbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Ferner kann die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Schätzung der Zeit zwischen Getriebeschaltvorgängen eingestellt werden, sodass ein gewünschter Druck verfügbar sein kann, um eine Getriebekupplung rechtzeitig für einen nächsten Getriebeschaltvorgang zu betätigen.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Beispielsweise kann der Ansatz Fahrzeugkraftstoffverbrauch verringern und Ansprechen auf ein Anfordern des Triebstrangdrehmoments durch einen Fahrer verbessern, wenn eine Kraftmaschine im Triebstrang nicht mehr rotiert. Ferner kann der Ansatz ein partielles Einrücken von mehreren Getriebekupplungen ermöglichen, wenn eine mit einem Getriebe gekoppelte Kraftmaschine gestoppt wird, sodass das Getriebe in einen geeigneten Gang einrücken kann, um Kraftmaschinendrehmoment auf die Fahrzeugräder anzuwenden, selbst wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, während die Kraftmaschine gestoppt ist. Ferner kann der Ansatz außerdem den Verbrauch elektrischer Leistung durch Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe auf eine Drehzahl, die einer Drehzahl zum rechtzeitigen Betätigen einer oder mehrerer Getriebekupplungen während Gangschaltvorgängen entspricht und diese nicht deutlich übersteigt, verringern. Darüber hinaus kann der Ansatz gewünschtes Schalten ermöglichen, selbst wenn die elektrische Getriebepumpe zu wenig Durchflusskapazität hat, um eine Getriebekupplung in einer gewünschten Zeitspanne zu schließen.
Die obigen Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen klar hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Zudem beschränkt sich der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Umsetzungen, welche die oben oder in einem anderen Teil der vorliegenden Offenbarung genannten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Triebstrangs, der eine Kraftmaschine umfasst;
3 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung für die Zufuhr von Getriebefluid zu Getriebekupplungen;
4 zeigt eine beispielhafte Kupplungsfüllsequenz und die Drehzahl der elektrischen Pumpe während der Kupplungsfüllsequenz;
5 zeigt eine beispielhafte Triebstrangbetriebssequenz gemäß dem Verfahren aus 6; und
6 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben des Triebstrangs.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs, der eine Kraftmaschine umfasst, die direkt mit einem Drehmomentwandler gekoppelt ist. Ferner ist der Drehmomentwandler direkt mit einem Automatikgetriebe gekoppelt. Die Kraftmaschine kann wie in 1 gezeigt ausgelegt sein. Die Kraftmaschine aus 1 kann in einen Fahrzeugtriebstrang integriert sein, wie in 2 gezeigt, und die Kraftmaschine kann die einzige einstellbare Drehmomentquelle im Triebstrang sein, wie in 2 gezeigt. Getriebefluid kann in einem System, wie in 3 gezeigt, zu Getriebekupplungen geleitet werden. Unter Druck stehendes Getriebefluid kann einer oder mehreren Getriebekupplungen zugeführt werden, wie in der in 4 gezeigten Sequenz gezeigt. Der Triebstrang kann wie in 5 gezeigt gemäß dem in 6 gezeigten Verfahren betrieben werden.
Bezug nehmend auf 1, wird eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, wovon ein Zylinder in 1 dargestellt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Anlasser 96 (z. B. elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) umfasst Ritzelwelle 98 und Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 gezielt zum Eingriff mit dem Hohlrad 99 vorrücken. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder an der Rückseite der Kraftmaschine angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette gezielt Drehmoment zur Kurbelwelle 40 liefern. In einem Beispiel ist der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht im Eingriff mit der Kraftmaschinenkurbelwelle ist. Die Brennkammer 30 wird über das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 mit dem jeweiligen Einlasskrümmer 44 und Auslasskrümmer 48 in Verbindung stehend dargestellt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann gezielt durch eine Ventilaktivierungsvorrichtung 59 aktiviert und deaktiviert werden. Das Auslassventil 54 kann gezielt durch eine Ventilaktivierungsvorrichtung 58 aktiviert und deaktiviert werden.
Die dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist so positioniert, dass sie den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert Flüssigkraftstoff proportional zu der Impulsbreite von der Steuerung 12. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht dargestellt) umfasst. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Zusätzlich ist der Einlasskrümmer 44 in Verbindung stehend mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Kraftmaschinenlufteinlass 42 gezeigt. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Laderverdichter sein. Die Welle 161 koppelt mechanisch die Turboladerturbine 164 mit dem Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drosselklappe 62 (z. B. mittige oder Kraftmaschineneinlasskrümmerdrosselklappe) stellt eine Position einer Drosselplatte 64 zum Steuern des Luftstroms von dem Verdichter 162 zu dem Einlasskrümmer 44 ein. Ein Druck in einer Ladekammer 45 kann als ein Drosselklappeneinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drosselklappe 62 innerhalb der Ladekammer 45 befindet. Der Drosselklappenauslass befindet sich in dem Einlasskrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselplatte 64 so zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, dass die Drosselklappe 62 eine Einlasskanaldrosselklappe ist. Ein Verdichterrückführungsventil 47 kann gezielt auf mehrere Positionen zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase gezielt die Turbine 164 umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern.
Luftfilter 43 reinigt Luft, die über Einlass 3, der Umgebungstemperatur und -druck ausgesetzt ist, in den Kraftmaschinenlufteinlass 42 eintritt. Umgewandelte Verbrennungsnebenprodukte werden am Auslass 5, der Umgebungstemperatur und -druck ausgesetzt ist, ausgestoßen. Daher können Kolben 36 und Brennkammer 30 als eine Pumpe arbeiten, wenn sich Kraftmaschine 10 dreht, um Luft aus Einlass 3 zu ziehen und Verbrennungsnebenprodukte zu Auslass 5 abzulassen. Einlass 3 liegt stromaufwärts von Auslass 5 gemäß einer Richtung von Strömung durch die Kraftmaschine 10, Auslasskrümmer 48 und Kraftmaschinenlufteinlass 42. Stromaufwärts umfasst nichts außerhalb der Kraftmaschine hinter dem Einlass 3, und stromabwärts umfasst nichts außerhalb der Kraftmaschine hinter Auslass 5.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 in Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Eine Breitband-Lambdasonde (UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 ist so dargestellt, dass sie vor einem Abgaskatalysator 70 mit einem Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch einen bistabilen Abgassauerstoffsensor ersetzt werden.
Ein Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen jeweils mit mehreren Bausteinen (Bricks) verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nicht flüchtiger Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. In der Darstellung empfängt die Steuerung 12 verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren, zusätzlich zu den vorher besprochenen Signalen, die Folgendes umfassen: eine Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT – Engine Coolant Temperature) von einem mit einer Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zum Erfassen einer durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft; einen mit einem Bremspedal 150 gekoppelten Positionssensor 154 zum Erfassen einer durch einen Fuß 152 ausgeübten Kraft, eine Messung eines Einlasskrümmerdrucks (MAP – Engine Manifold Pressure) von einem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 123; eine Messung von Kraftmaschinenladedruck oder Drosselklappeneinlassdruck von Drucksensor 122; eine Kraftmaschinenposition von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position von Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in die Kraftmaschine eintretender Luftmasse von einem Sensor 120; und eine Messung einer Drosselklappenposition von einem Sensor 68. Der barometrische Druck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus welchen die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
Im Betrieb durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus umfasst einen Einlasshub, einen Verdichtungshub, einen Arbeitshub und einen Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeführt, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in welcher sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel vom Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet.
Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an welchem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und dem Zylinderkopf am nächsten ist (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. In einem Vorgang, der nachstehend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem Vorgang, der nachstehend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie z. B. eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszulassen, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es ist zu beachten, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
Jetzt Bezug nehmend auf 2 ist 2 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das einen Triebstrang 200 umfasst. Der Triebstrang von 2 umfasst in 1 gezeigte Kraftmaschine 10. Kraftmaschine 10 umfasst einen oder mehrere Drehmomentaktuatoren 204 (z. B. eine Drosselklappe, Nockenwelle, Kraftstoffeinspritzventil usw.). Triebstrang 200 kann von Kraftmaschine 10 angetrieben sein. Kraftmaschinenkurbelwelle 40 wird mit Dämpfer 280 gekoppelt gezeigt, und Dämpfer 280 wird mit Treibrad 285 von Drehmomentwandler 206 gekoppelt gezeigt. Drehmomentwandlertreibrad 285 ist mechanisch mit Getriebepumpe 289 gekoppelt. Mechanisch angetriebene Getriebepumpe 289 führt Getriebekupplungen 210 und 211 unter Druck stehendes Getriebefluid zu. Drehmomentwandler 206 umfasst auch ein Turbinenrad 286, das mit Getriebeeingangswelle 270 gekoppelt ist. Getriebeeingangswelle 270 koppelt mechanisch Drehmomentwandler 206 mit Automatikgetriebe 208, und ihre Drehzahl wird über Drehzahlsensor 217 überwacht. Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet außerdem eine Drehmomentwandler-Bypass-Überbrückungskupplung 212 (TCC). Bei gesperrter TCC wird Drehmoment direkt von dem Treibrad 285 auf die Turbine 286 übertragen. Die TCC wird durch die Steuerung 12 elektrisch betätigt. Alternativ kann die TCC hydraulisch gesperrt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, gibt Drehmomentwandler 206 Kraftmaschinendrehmoment über Fluidübertragung zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlertreibrad 285 zum Automatikgetriebe 208 weiter, wodurch Drehmomentverstärkung ermöglicht wird. Wenn hingegen die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment über die Drehmomentwandlerkupplung direkt auf eine Eingangswelle 270 von Getriebe 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wodurch ermöglicht wird, den Drehmomentbetrag, der direkt an das Getriebe weitergeleitet wird, einzustellen. Die Steuerung 12 kann dazu ausgelegt sein, den Drehmomentbetrag einzustellen, der durch den Drehmomentwandler 212 weitergegeben wird, durch Einstellen der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Kraftmaschinenbetriebsbedingungen oder basierend auf einer fahrerbasierten Kraftmaschinenbetriebsanforderung.
Automatikgetriebe 208 umfasst Getriebekupplungen 211 und Vorwärtskupplung 210 zum Einrücken oder Ausrücken von Gängen 209 (z. B. Rückwärtsgang und Gänge 1–10). Die Getriebekupplungen 211 (zum Beispiel 1–10) und die Vorwärtskupplung 210 können gezielt eingerückt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Getriebe 208 umfasst außerdem eine elektrisch angetriebene Pumpe 281 zum Zuführen von unter Druck stehendem Getriebefluid zu Getriebekupplungen 211, wenn sich Kraftmaschine 10 nicht dreht. Getriebe 208 ist dazu ausgelegt, dass ein Gang aus den Gängen 209 durch Betätigen von zwei oder mehr der Kupplungen 211 eingerückt werden kann. Mit anderen Worten, ein Gang kann positiv eingerückt sein, wenn zwei oder mehr der Kupplungen 211 geschlossen sind. Ferner kann Getriebe 208 in einen neutralen Zustand eintreten, wo Eingangswelle 270 nicht im Eingriff mit Ausgangswelle 260 steht, wenn eine oder mehrere der Kupplungen 211 offen sind, aber während eine oder mehrere der Kupplungen 211 geschlossen sind. Beispielsweise kann Getriebe 208 in den zweiten Gang eingerückt sein, wenn nur erste, dritte und vierte Kupplung eingerückt sind. Ein Getriebe kann in Neutralstellung sein, wenn nur erste und dritte Kupplung eingerückt sind. Drehmomentabgabe vom Automatikgetriebe 208 kann seinerseits auf Räder 216 übertragen werden, um das Fahrzeug über eine Ausgangswelle 260 anzutreiben. Drehzahl von Ausgangswelle 260 wird über Drehzahlsensor 219 überwacht. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 in Reaktion auf eine Fahrzeugfahrbedingung ein Eingangsantriebsdrehmoment auf die Eingangswelle 270 übertragen, bevor es ein Ausgangsantriebsdrehmoment auf die Räder 216 weitergibt.
Darüber hinaus kann auf Räder 216 eine Reibungskraft angewendet werden, indem Radbremsen 218 betätigt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 218 betätigt werden in Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf das Bremspedal drückt, wie in 1 gezeigt. In anderen Beispielen kann Steuerung 12 oder eine mit Steuerung 12 verknüpfte Steuerung die Radbremsen betätigen. In der gleichen Weise kann eine Reibungskraft auf Räder 216 verringert werden, indem Radbremsen 218 in Reaktion darauf gelöst werden, dass der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal nimmt. Darüber hinaus können Fahrzeugbremsen als Teil einer automatisierten Vorgehensweise zum Anhalten einer Kraftmaschine über Steuerung 12 eine Reibungskraft auf Räder 216 wirken.
So ist in diesem Beispiel Kraftmaschine 10 die einzige einstellbare Drehmomentquelle, die Triebstrang 200 Drehmoment bereitstellen kann. Drehmoment fließt von Kraftmaschine 10 zu Getriebe 208, bevor es auf die Räder 216 einwirkt. Daher ist Kraftmaschine 10 stromaufwärts von Drehmomentwandler 206, Getriebe 208 und Rädern 216 in einer Richtung des Drehmomentflusses. Ferner umfasst das System nur drei Drehzahlsensoren, einschließlich einem an der Kraftmaschinenkurbelwelle, einem an der Getriebeeingangswelle und einem an der Getriebeausgangswelle.
Steuerung 12 kann dazu ausgelegt sein, Eingaben von Kraftmaschine 10 zu empfangen, wie ausführlicher in 1 gezeigt ist, und entsprechend eine Drehmomentabgabe der Kraftmaschine und/oder Betrieb des Drehmomentwandlers, Getriebes, der Kupplungen und/oder Bremsen zu steuern. Ferner kann Steuerung 12 Fahrereingabe von Mensch-Maschine-Schnittstelle 299 empfangen. Als ein Beispiel: Eine Verbrennungsmotordrehmomentabgabe kann bei Verbrennungsmotoren mit Turbolader oder mit mechanischem Lader durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und/oder Luftladung durch Steuern der Drosselöffnung und/oder der Ventilsteuerzeit, des Ventilhubs und -aufladung gesteuert werden. Im Fall einer Dieselkraftmaschine kann die Steuerung 12 die Kraftmaschinendrehmomentabgabe durch Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und Luftladung steuern. In allen Fällen kann Kraftmaschinensteuerung zylinderweise durchgeführt werden, um die Kraftmaschinendrehmomentabgabe zu steuern.
Wenn rollende Stoppbedingungen erfüllt sind, kann Steuerung 12 eine Kraftmaschinenabschaltung einleiten, um Kraftmaschinendrehung durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und des Zündfunkens an der Kraftmaschine zu stoppen. Wenn Kraftmaschinenneustartbedingungen erfüllt sind und/oder ein Fahrzeugbediener das Drehmoment zu Fahrzeugrädern erhöhen möchte, kann Steuerung 12 die Kraftmaschine 10 durch Anschleppen der Kraftmaschine 10 und Wiederaufnahme der Zylinderverbrennung neu aktivieren.
Jetzt Bezug nehmend auf 3 wird eine beispielhafte schematische Darstellung für Förderung von Getriebefluid zu Getriebekupplungen gezeigt. Getriebesystem 300 umfasst Steuerung 12 und Getriebe 208. In diesem Beispiel ist Drehmomentwandler 206 als Teil des Automatikgetriebes 208 gezeigt, aber in einigen Beispielen kann er auch als vom Automatikgetriebe 208 unabhängig angesehen werden. Elektrische Anschlüsse sind durch gestrichelte Linien gezeigt, während Vorrichtungen und hydraulische Anschlüsse oder Leitungen als durchgehende Linien gezeigt werden.
Automatikgetriebe 208 umfasst eine Wanne 370, die Getriebefluid 302 enthält. Elektrisch angetriebene Pumpe 281 und/oder mechanisch angetriebene Pumpe 289 kann Getriebefluid 302 zu Getriebekupplungen 211 fördern. Elektrisch angetriebene Pumpe 281 wird durch Elektromotor 303 gedreht. Getriebefluid 302 kann aus Ausgang 304 der elektrisch angetriebenen Pumpe 281 in die Richtung des Pfeils an der elektrisch angetriebenen Pumpe 281 herausströmen. Getriebefluid kann von der elektrisch angetriebenen Pumpe 281 zu Leitungsdruckmagnetventil 308 strömen und dabei durch Rückschlagventil 305 strömen. Allerdings verhindert Rückschlagventil 305, dass Getriebefluid in die elektrisch angetriebene Pumpe 281 strömt. Leitungsdruckmagnetventil 308 steuert den Getriebefluiddruck in Kanal oder Leitung 330. Überschüssiger Getriebefluidstrom kann von Leitungsdruckmagnetventil 308 über Kanal oder Leitung 355 zurück zu Wanne 370 geleitet werden. Getriebefluid 302 kann aus Ausgang 307 der mechanisch angetriebenen Pumpe 289 in die Richtung des Pfeils an der mechanisch angetriebenen Pumpe 289 herausströmen. Getriebefluid kann von der mechanisch angetriebenen Pumpe 281 zu Leitungsdruckmagnetventil 308 strömen und dabei durch Rückschlagventil 306 strömen. Allerdings verhindert Rückschlagventil 306, dass Getriebefluid in die mechanisch angetriebene Pumpe 289 strömt.
In diesem nicht einschränkenden Beispiel umfasst Getriebe 208 sechs Kupplungsdruckregelventile 310, die Getriebefluid 302 zu sechs Getriebekupplungen 211 leiten können. Die sechs Druckregelventile 310 können einzeln betrieben werden, und mehr als ein Druckregelventil 310 kann gleichzeitig betrieben werden. Beispielsweise kann ein einzelner Gang von Getriebe 208 eingerückt werden, um eine Eingangswelle von Automatikgetriebe 208, durch Schließen mehrerer Getriebekupplungen (z. B. Kupplungen 1, 2 und 4), mit einer Ausgangswelle von Automatikgetriebe 208 zu koppeln. In diesem Beispiel ist eine erste Getriebekupplung die Kupplung, die der Oberseite aus 3 am nächsten ist. Die zweite Getriebekupplung ist die der Oberseite aus 3 zweitnächste Kupplung und so weiter. Wenn eine der mehreren Getriebekupplungen (z. B. 1, 2 und 4) nicht eingerückt ist, ist Automatikgetriebe 208 in Neutralstellung, und der bestimmte Gang ist teilweise eingerückt. Daher kann ein Gang von Automatikgetriebe 208 teilweise eingerückt sein, indem mehrere Getriebekupplungen vollständig geschlossen werden, ohne dass eine Kupplung einer aktuellen Gesamtzahl von Kupplungen, die zum vollständigen Einrücken des gewählten Getriebegangs benötigt wird, vollständig geschlossen wird. Kupplungsdruckregelventile 310 stellen den Druck von Getriebefluid 302 in Getriebekupplungen 211 ein, um eine Drehmomentübertragungskapazität jeder einzelnen Getriebekupplung 211 zu erhöhen oder zu verringern. Getriebefluid 302 kann über Kanal 354 in Wanne 370 zurückgeleitet werden, wenn der Druck in einer oder mehreren der Kupplungen 211 verringert wird, um einen Getriebegang auszurücken.
Automatikgetriebe 208 umfasst auch einen Akkumulator 320 und ein Akkumulatordurchflussregelventil 312, das an einer Auslassseite 321 von Akkumulator 320 positioniert ist, um Strömung von Getriebefluid 302 in den Akkumulator 320 hinein und aus diesem heraus zu steuern. Druck im Akkumulator 320 wird über Drucksensor 350 erfasst. Wenn sich die mechanisch angetriebene Pumpe 289 dreht, kann unter Druck stehendes Fluid im Akkumulator 320 gespeichert werden. In ähnlicher Weise kann, wenn sich elektrisch angetriebene Pumpe 281 dreht und Durchfluss zu Kupplungen 211 niedrig ist, unter Druck stehendes Getriebefluid in Akkumulator 320 gespeichert werden. Wenn sich allerdings mechanisch angetriebene Pumpe 289 nicht dreht und die elektrisch angetriebene Pumpe aktiv ist, kann Ventil 312 geöffnet werden, um die elektrisch angetriebene Pumpe zu unterstützen, wenn Durchfluss zu Getriebekupplungen 211 bei einem höheren Niveau ist, bei dem ein gewünschter Druck stromabwärts des Leitungsdruckmagnetventils 308 nicht durch die elektrisch angetriebene Pumpe 281 aufrechterhalten werden kann. Eine solche Bedingung kann beim Füllen einer oder mehrerer Getriebekupplungen 211 gegeben sein. Daher kann der gespeicherte Druck im Akkumulator 320 gezielt zu den Getriebekupplungen 211 freigegeben werden, wenn die Strömung der elektrisch angetriebenen Pumpe einen gewünschten Druck stromabwärts des Leitungsdruckmagnetventils 308 nicht aufrechterhält oder aufrechterhalten kann. Da die Getriebefluidströmung von der Wanne 370 stammt und zur elektrisch angetriebenen Pumpe 281 oder zur mechanisch angetriebenen Pumpe 289 weitergeleitet wird, bevor sie Leitungsdruckmagnetventil 308 erreicht, ist Leitungsdruckmagnetventil 308 stromabwärts von elektrisch angetriebener Pumpe 281 und mechanisch angetriebener Pumpe 289.
Daher stellt das System aus 1–3 ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst:
eine Kraftmaschine; ein Getriebe, das mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und einen Drehmomentwandler mit einer Drehmomentwandlerkupplung, eine elektrische Pumpe, eine mechanische Pumpe, einen stromabwärts der elektrischen Pumpe und der mechanischen Pumpe positionierten Akkumulator sowie ein an einer Auslassseite des Akkumulators positioniertes Ventil umfasst; eine Steuerung, die in einem nicht flüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum gezielten Betätigen einer Getriebekupplung ohne vollständiges Schließen der Getriebekupplung in Reaktion auf eine Anforderung zum Verbessern der Fahrbarkeit eines Fahrzeugs auf Kosten eines Fahrzeugenergieverbrauchs umfasst, und Nichtbetätigen der Getriebekupplung in Reaktion auf eine Anforderung zum Verbessern des Fahrzeugenergieverbrauchs auf Kosten der Fahrbarkeit des Fahrzeugs, wobei die Getriebekupplung betätigt ist oder nicht, während die Kraftmaschine gestoppt ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Pumpe in Reaktion auf eine Schätzung einer Zeitspanne zwischen Getriebeschaltvorgängen. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Pumpe in Reaktion auf einen Druck im Akkumulator.
In einigen Beispielen umfasst das System ferner zusätzliche Anweisungen zum Stoppen der Drehung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein Fahreranforderungsdrehmoment. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Schalten des Getriebes in die Neutralstellung in Reaktion auf das Fahreranforderungsdrehmoment. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren der elektrischen Pumpe in Reaktion auf das Fahreranforderungsdrehmoment.
Jetzt Bezug nehmend auf 4 ist eine beispielhafte Kupplungsfüllsequenz gezeigt. Die beiden prophetischen Plots sind zeitlich abgestimmt und geschehen gleichzeitig. Der erste Plot von oben in 4 ist ein Plot eines Kupplungsdrucks im Verlauf der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kupplungsdruck dar, und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. Der Kupplungsdruck nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Zeit nimmt von der linken Seite zur rechten Seite des Plots zu.
Der zweite Plot von oben in 4 ist ein Plot einer Drehzahl einer elektrischen Pumpe im Verlauf der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Drehzahl der elektrischen Pumpe dar, und die Drehzahl der elektrischen Pumpe nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Plots zur rechten Seite des Plots zu.
Zum Zeitpunkt T0 ist die Drehzahl der elektrischen Pumpe Null, und der Kupplungsdruck ist niedrig. Die Kupplung wird nicht aktiviert oder betätigt. Mit anderen Worten, die Kupplung ist offen und überträgt kein Drehmoment. Die mit dem Getriebe gekoppelte Kraftmaschine dreht sich nicht (nicht gezeigt), und die mechanische Pumpe (nicht gezeigt) innerhalb des Drehmomentwandlers dreht sich nicht.
Zum Zeitpunkt T1 wird der Kupplungsdruck erhöht, und die Drehzahl der elektrischen Pumpe wird erhöht, um die Kupplung zu betätigen. Die Kupplung wird betätigt, wenn Druck auf die Kupplungsplatten gewirkt wird, um die Übereinstimmung zwischen dem Kupplungsgehäuse und den Kupplungsplatten zu entfernen. Allerdings überträgt die Kupplung bei Betätigung weniger als einen Schwellendrehmomentbetrag, wobei der Schwellendrehmomentbetrag weniger als 5% der Drehmomentübertragungskapazität der Kupplungen ist. Zwischen Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2 wird Drehmoment nicht gezielt über die Kupplung übertragen.
Die Drehzahl der elektrischen Pumpe kann in Reaktion auf eine Anforderung zum Schließen der Kupplung oder zum Schalten des Getriebes erhöht werden. Der Kupplungsdruck wird in Reaktion auf eine Anforderung zum Schalten des Getriebes oder zum Schließen der Kupplung erhöht. Das Getriebe kann in Reaktion auf eine Erhöhung des von einem Fahrer angeforderten Drehmoments oder in Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Bremspedal freigibt, um eine Änderung der Entscheidung des Fahrers anzuzeigen, geschaltet werden. Ferner kann die mit dem Getriebe gekoppelte Kraftmaschine angelassen werden und beginnt zum Zeitpunkt T1, gestartet zu werden (nicht gezeigt).
Wenn ein Akkumulator 320 im System enthalten ist, kann das Akkumulatordurchflussregelventil 312 zum Zeitpunkt T1 geöffnet werden, um die elektrische Pumpe zu unterstützen. Die Drehzahl der elektrischen Pumpe kann auf ein erstes Niveau eingestellt werden, angezeigt durch durchgehende Linie 420, wenn ein Akkumulator vorhanden ist und das Akkumulatordurchflussregelventil geöffnet ist. Die Drehzahl der elektrischen Pumpe kann auf ein zweites Niveau eingestellt werden, angezeigt durch durchgehende Linie 422, wenn ein Akkumulator nicht vorhanden ist und das Akkumulatordurchflussregelventil nicht geöffnet ist. Daher kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe auf ein höheres Niveau erhöht werden, wenn die Kupplung betätigt wird, ohne dass ein Akkumulator vorhanden ist, im Vergleich mit einer Drehzahl, auf die die elektrische Pumpe eingestellt werden kann, wenn der Akkumulator vorhanden ist. Durch Betreiben der elektrischen Pumpe bei einer niedrigeren Drehzahl kann elektrische Energie eingespart werden. Durch Betreiben der elektrischen Pumpe bei einer höheren Drehzahl, wenn der Akkumulator nicht vorhanden ist, kann die Kupplung in einer kürzeren Zeitspanne gefüllt werden.
Zum Zeitpunkt T2 wird der Kupplungsdruck ein zweites Mal erhöht, um zu beginnen, gezielt Drehmoment über die Kupplung zu übertragen. Der Kupplungsdruck wird verstärkt, um ein gleichmäßigeres Kupplungsschließen zu ermöglichen. Darüber hinaus wird die Drehzahl der elektrischen Pumpe erhöht, wie bei 422 für keinen vorhandenen Akkumulator und bei 420 für einen vorhandenen Akkumulator gezeigt, um Strömung von Getriebefluid zu erhöhen, um den auf die Kupplung ausgeübten Druck zu erhöhen.
Zum Zeitpunkt T3 erreicht die Kraftmaschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl (nicht gezeigt), wenn die Kraftmaschine gestartet ist und die Kraftmaschinendrehzahl erhöht wird, um mit der Getriebeausgangswellendrehzahl übereinzustimmen. Daher wird die elektrische Pumpe deaktiviert. In einem Beispiel ist die Schwellendrehzahl eine Drehzahl, bei der die Kraftmaschine die mechanische Pumpe dreht, um einen Schwellenbetrag von Getriebefluidströmung durch die mechanische Pumpe bereitzustellen. Die elektrische Pumpe kann zu diesem Zeitpunkt deaktiviert sein, um elektrische Energie einzusparen, da die mechanische Pumpe die Kapazität hat, um die Getriebekupplung in einer gewünschten Zeitspanne zu schließen. Darüber hinaus kann das Akkumulatordurchflussregelventil 312 geschlossen sein, um die Möglichkeit zu verringern, dass Getriebefluid in den Akkumulator strömt, wenn die Kupplung geschlossen wird.
Zwischen Zeitpunkt T3 und Zeitpunkt T4 wird der Kupplungsdruck verringert und dann erhöht, um die Kupplungsdrehmomentübertragungskapazität weiter zu erhöhen. Die elektrische Pumpe bleibt deaktiviert.
Zum Zeitpunkt T4 ist eine Drehzahldifferenz über die Kupplung (nicht gezeigt) im Wesentlichen Null (z. B. kleiner als 50 U/min). Daher wird der Kupplungsdruck erhöht, um die Kupplung vollständig zu schließen. Die elektrische Pumpe bleibt deaktiviert, da sich die Kraftmaschine mit einer Drehzahl dreht, bei der die mechanische Pumpe die Kapazität hat, um die Getriebekupplungen in einer gewünschten Zeitspanne zu schließen. Ferner kann das Akkumulatordurchflussregelventil nach Zeitpunkt T4 geöffnet werden, sodass der Druck im Akkumulator durch die mechanische Pumpe nachgeladen werden kann, ohne das Schließen der Kupplung zu beeinträchtigen.
Auf diese Weise können Drehzahl der elektrischen Pumpe und Position des Akkumulatordurchflussventils eingestellt werden, um eine Getriebekupplung schneller zu schließen. Ferner kann, sobald die Drehzahl der mechanischen Pumpe größer als eine Schwellendrehzahl ist, das Akkumulatordurchflussventil geschlossen werden, um eine Zeitspanne, die benötigt wird, um die Kupplung zu schließen, zu verringern.
Jetzt Bezug nehmend auf 5 ist ein beispielhafter Betriebsablauf eines Fahrzeugtriebstrangs gezeigt. Die Signale und Abfolgen aus 5 können durch das in 1–3 gezeigte System durch Ausführen des Verfahrens aus 6 bereitgestellt werden. Vertikale Kennzeichnungen T10–T15 stellen wichtige Zeitpunkte in der Abfolge dar. In diesem Beispiel sind zwei Kraftmaschinestoppereignisse gezeigt. Das erste Kraftmaschinenstoppereignis findet zwischen den Zeitpunkten T11 und T13 statt. Es stellt ein Kraftmaschinenstoppereignis dar, bei dem die Kraftmaschine erst wieder neu gestartet wird, nachdem das Fahrzeug gestoppt hat. Das zweite Kraftmaschinenstoppereignis findet zwischen den Zeitpunkten T14 und T15 statt. Es stellt ein Kraftmaschinenstoppereignis dar, bei dem die Kraftmaschine wieder neu gestartet wird, bevor das Fahrzeug stoppt.
Der erste Plot von oben in 5 ist ein Plot, der einen RSS-Status (rollender Start/Stopp) im Verlauf der Zeit darstellt. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Plots zur rechten Seite des Plots zu. Die vertikale Achse stellt RSS-Status dar, und RSS ist aktiv, wenn die Kurve bei einem höheren Niveau nahe dem Pfeil der vertikalen Achse ist. RSS ist nicht aktiv, wenn die Kurve bei einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse ist. RSS kann aktiviert werden, um die Kraftmaschine zu stoppen und Kraftstoff einzusparen in Reaktion auf ein niedriges Fahreranforderungsdrehmoment oder andere Bedingungen.
Der zweite Plot von oben in 5 stellt Fahrzeuggeschwindigkeit im Verlauf der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit dar, und Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei der horizontalen Achse Null. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Plots zur rechten Seite des Plots zu.
Der dritte Plot von oben in 5 stellt eine Kraftmaschinendrehzahl im Verlauf der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt Kraftmaschinendrehzahl dar, und Kraftmaschinendrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken zur rechten Seite der Figur zu.
Der vierte Plot von oben in 5 stellt einen eingerückten oder teilweise eingerückten Getriebegang im Verlauf der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt einen eingerückten oder teilweise eingerückten Getriebegang dar. Der eingerückte oder teilweise eingerückte Getriebegang wird entlang der vertikalen Achse angezeigt. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken zur rechten Seite der Figur zu. Ein teilweise eingerückter Gang ist ein Gang, der durch mehrere Kupplungen aktiviert wird, wobei eine der mehreren Kupplungen nicht vollständig geschlossen ist aber die anderen Kupplungen vollständig geschlossen sind.
Der fünfte Plot von oben in 5 stellt Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe im Verlauf der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe dar, und Drehzahl der elektrischen Pumpe nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken zur rechten Seite der Figur zu.
Der sechste Plot von oben in 5 stellt Getriebeakkumulatordruck im Verlauf der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt Getriebeakkumulatordruck dar, und Getriebeakkumulatordruck nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt T10 wird der RSS-Status nicht bestätigt. Infolgedessen arbeitet und rotiert die Kraftmaschine. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei einem höheren Niveau, und die Kraftmaschinendrehzahl ist bei einem höheren Niveau. Das Getriebe ist in den 5. Gang eingerückt, und die elektrische Getriebepumpe ist ausgeschaltet. Der Akkumulatordruck ist bei einem höheren Niveau.
Zum Zeitpunkt T11 geht der RSS-Status zu aktiv über. Daher wird das Drehen der Kraftmaschine gestoppt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt sich zu verringern. Der RSS-Modus kann in Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Fahrpedal (nicht gezeigt) freigibt oder teilweise freigibt, aktiviert werden. Eine von mehreren Getriebekupplungen zum Einrücken des 5. Gangs wird freigegeben, sodass der 5. Gang teilweise eingerückt ist. Durch Freigeben der einen Kupplung wird die Getriebeeingangswelle von der Getriebeausgangswelle entkoppelt, sodass Kraftmaschinendrehzahl auf Null verringert werden kann, während sich die Fahrzeugräder weiter drehen. Mit anderen Worten, das Getriebe ist in Neutralstellung, und der 5. Gang ist teilweise eingerückt. Die elektrische Getriebepumpe wird kurz danach aktiviert, um den Getriebeleitungsdruck aufrechtzuerhalten. Die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe kann auf eine niedrigere Drehzahl eingestellt werden, die es der elektrischen Getriebepumpe erlaubt, den Getriebeleitungsdruck aufrechtzuerhalten, wenn Getriebegangschalten nicht vorliegt. Der Akkumulatordruck bleibt bei einem höheren Niveau, und das Akkumulatordurchflussregelventil (nicht gezeigt) ist geschlossen.
Zum Zeitpunkt T12 wird das Getriebe von einem teilweise eingerückten 5. Gang in einen teilweise eingerückten 4. Gang heruntergeschaltet. Das Getriebe kann in Reaktion auf ein Verringern der Fahrzeuggeschwindigkeit und Getriebeschalten entsprechend einem Schaltplan heruntergeschaltet werden. Der Getriebeschaltplan kann im Speicher gespeichert sein, und die Tabelle gibt einen gewünschten Gang für eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Fahreranforderungsdrehmoment aus. Der RSS bleibt aktiv. Daher bleibt die Kraftmaschine gestoppt. Die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe wird in Reaktion auf die Anforderung zum Schalten von Gängen erhöht, sodass sich die Getriebekupplungen in einer gewünschten Zeitspanne schließen können. Ferner wird der Akkumulatordurchflussregelventil (nicht gezeigt) in Reaktion auf die Anforderung zum Schalten von Gängen geöffnet. Schalten von Gängen verbraucht Getriebefluiddruck. Folglich wird der Akkumulatordruck verringert.
Zwischen Zeitpunkt T12 und Zeitpunkt T13 wird das Getriebe einige weitere Male heruntergeschaltet, während RSS aktiv ist und die Kraftmaschine gestoppt ist. Die Getriebegänge werden in Reaktion auf die sich verringernde Fahrzeuggeschwindigkeit heruntergeschaltet, sodass, wenn der Fahrer das Fahreranforderungsdrehmoment erhöht, sich das Getriebe in einem Gang befindet, der geeignet ist, um Kraftmaschinendrehmoment auf die Räder zu übertragen, ohne eine Störung im Triebstrangdrehmoment zu erzeugen, das größer als ein Schwellendrehmoment ist. Die Getriebegänge sind teilweise eingerückt, sodass die Getriebeeingangswelle nicht mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt ist. Eine der mehreren Kupplungen zum Einrücken der jeweiligen dargestellten Gänge kann betätigt oder vollständig offen sein. Die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe wird in Reaktion auf Verringerung von Akkumulatordruck und Schalten der Gänge erhöht, um Gänge teilweise zu aktivieren. Der Akkumulatordruck verringert sich mehrere Male und erhöht sich nach dem anfänglichen Verringern, da die elektrische Pumpe aktiviert wird.
Zum Zeitpunkt T13 geht der RSS-Status auf ein niedrigeres Niveau über. Der RSS-Status kann in Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Bremspedal freigibt oder ein Fahrpedal betätigt, auf ein niedrigeres Niveau übergehen. Die Kraftmaschine wird gestartet, und die elektrische Getriebepumpe wird gestoppt in Reaktion darauf, dass die Kraftmaschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl überschreitet, bei der die mechanische Pumpe eine gewünschte Strömungsrate des Getriebefluids bereitstellt. Ferner ist der 1. Gang vollständig eingerückt durch Schließen von mehreren Kupplungen, die den 1. Gang einrücken. Das Fahrzeug beginnt außerdem zu beschleunigen, und der Akkumulatordruck ist bei einem höheren Niveau.
Zwischen Zeitpunkt T13 und Zeitpunkt T14 wird das Getriebe in Reaktion auf Erhöhen der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahreranforderungsdrehmoments hochgeschaltet (nicht gezeigt). Die elektrische Getriebepumpe bleibt deaktiviert, und der Akkumulatordruck bleibt bei einem höheren Niveau.
Zum Zeitpunkt T14 geht der RSS-Status auf ein höheres Niveau über. Infolgedessen wird die Kraftmaschine gestoppt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt sich zu verringern. Die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert sich mit einer größeren Rate als zwischen Zeitpunkt T12 und Zeitpunkt T13. Daher überspringt das Getriebe Schaltvorgänge vom 5. Gang zum 3. Gang und vom 3. Gang zum 1. Gang. Die Drehzahl der elektrischen Pumpe wird in Reaktion auf die kurze Zeitspanne zwischen Schaltvorgängen auf ein höheres Niveau erhöht, sodass die elektrische Pumpe Kupplungen schneller füllen kann. Das Akkumulatordurchflussregelventil ist während Getriebeschaltvorgängen ebenfalls geöffnet (nicht gezeigt). Die Getriebegänge sind nach Zeitpunkt T14 während des Herunterschaltens auf den 1. Gang teilweise eingerückt. Folglich wird der Akkumulatordruck verringert. Die Drehzahl der elektrischen Pumpe wird beim Wechsel in den 1. Gang verringert, um elektrische Energie einzusparen, da weiteres Herunterschalten nicht möglich ist. Die Kraftmaschine bleibt gestoppt.
Zum Zeitpunkt T15 wird die Kraftmaschine neu gestartet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist und der RSS-Status auf ein niedrigeres Niveau übergeht. Die Kraftmaschine wird in Reaktion darauf, dass RSS auf ein niedrigeres Niveau übergeht, neu gestartet. Kurz danach wird die elektrische Pumpe in Reaktion darauf, dass die Kraftmaschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl überschreitet, deaktiviert. Der erste Gang ist vollständig eingerückt, und das Fahrzeug beginnt, in Reaktion auf ein erhöhtes Fahreranforderungsdrehmoment (nicht gezeigt), das die RSS-Statusänderung verursachte, zu beschleunigen.
Auf diese Weise kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe gesteuert werden, um Getriebegangschalten zu ermöglichen, wenn eine Kraftmaschine gestoppt ist. Ferner können Getriebegänge geschaltet werden, während die Kraftmaschine gestoppt ist, um Ansprechen des Triebstrangs zu verbessern und die Möglichkeit des Erzeugens von Störungen im Triebstrangdrehmoment zu verringern.
Jetzt Bezug nehmend auf 6 ist ein Verfahren zum Betätigen eines Fahrzeugtriebstrangs gezeigt. Das Verfahren aus 6 kann in das System aus 1–3 als ausführbare Anweisungen, die in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sind, integriert sein. Ferner kann das Verfahren aus 6 den in 4 und 5 gezeigten Betriebsablauf bereitstellen. Ferner können außerdem Teile des Verfahrens aus 6 Maßnahmen sein, die von Steuerung 12 in der physischen Welt ergriffen werden, um Fahrzeugbetriebszustände über einen oder mehrere Aktuatoren oder Sensoren zu ändern.
Bei 602 bestimmt das Verfahren 600 Fahrzeugbedingungen. Fahrzeugbedingungen können unter anderem umfassen Fahrzeuggeschwindigkeit, Kraftmaschinendrehzahl, Getriebeakkumulatordruck, Fahreranforderungsdrehmoment, eingerückter oder teilweise eingerückter Getriebegang und Umgebungsbedingungen. Verfahren 600 fährt nach Bestimmen der Fahrzeugbedingungen bei 604 fort.
Bei 604 beurteilt Verfahren 600, ob die RSS-Bedingungen für rollenden Stopp/Start erfüllt sind oder nicht. RSS ist ein Modus, bei dem eine Kraftmaschine des Fahrzeugs gestoppt ist, während das Fahrzeug rollt. Allerdings kann RSS in einigen Beispielen auch Stoppen der Kraftmaschine, während das Fahrzeug gestoppt ist, umfassen. RSS kann in Reaktion auf ein Fahreranforderungsdrehmoment, das kleiner als eine Schwelle ist, aktiviert werden. In einem Beispiel kann Fahreranforderungsdrehmoment aus empirisch bestimmten Werten, die in einer Tabelle oder Funktion gespeichert sind, bestimmt werden. Die Tabelle oder Funktion ist basierend auf Fahrpedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit indexiert. In anderen Beispielen kann RSS in Reaktion auf andere Bedingungen, wie etwa Aktivieren eines Bremspedals und ein niedriges Fahreranforderungsdrehmoment, aktiviert werden. Daher kann RSS nicht bereitgestellt werden, wenn das Bremspedal freigegeben ist. Wenn Verfahren 600 urteilt, dass RSS-Bedingungen erfüllt sind, ist die Antwort ja, und das Verfahren 600 geht zu 606 über. Andernfalls ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 geht zu 620 über.
Bei 606 stoppt Verfahren 600 Kraftmaschinendrehung durch Stoppen des Kraftstoffflusses und des Zündfunkens zur Kraftmaschine, wenn die Kraftmaschine nicht gestoppt ist. Ferner schaltet Verfahren 600 das Getriebe in Neutralstellung durch Öffnen einer Kupplung von mehreren Kupplungen, die in den gegenwärtig eingerückten Getriebegang eingreifen. Die restlichen Kupplungen der mehreren Kupplungen, die in den gegenwärtig eingerückten Getriebegang eingreifen, bleiben geschlossen, sodass der gegenwärtig eingerückte Gang teilweise eingerückt oder aktiviert ist. Wenn beispielsweise der 5. Gang durch Schließen der 1., 3. und 6. Kupplung aktiviert wird, kann die 3. Kupplung geöffnet werden, sodass sich das Getriebe in Neutralstellung befindet und der 5. Gang teilweise eingerückt ist. Es ist anzumerken, dass die Anzahl von Kupplungen zum Aktivieren eines bestimmten Gangs und die Kupplungen, die einen bestimmten Gang aktivieren, zwischen unterschiedlichen Getriebetypen variieren können und diese Spezifikation nicht begrenzen sollen. Die elektrische Getriebepumpe kann auch durch Zufuhr von elektrischem Strom zur elektrischen Pumpe aktiviert werden. Die elektrische Getriebepumpe kann nicht aktiviert werden, wenn in 608 Energieeinsparungen Vorrang vor Fahrbarkeit haben. Wenn das Getriebe bereits teilweise einen Gang einrückt, bleibt der Gang teilweise eingerückt.
Bei 608 urteilt Verfahren 600, ob Fahrzeugenergieeinsparungen Vorrang vor Fahrzeugfahrbarkeit haben sollen oder nicht. In einem Beispiel können Fahrzeugenergieeinsparungen eine höhere Priorität als Fahrzeugfahrbarkeit haben in Reaktion darauf, dass ein Fahrer Verbesserung der Fahrzeugenergieeinsparungen über einen Schalter oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle anfordert. Wenn Verfahren 600 urteilt, dass Fahrzeugenergieeinsparungen Vorrang vor Fahrzeugfahrbarkeit haben, ist die Antwort ja, und Verfahren 600 kehrt zu 604 zurück. Beim Zurückkehren zu 604 rückt Verfahren 600 Getriebegänge nicht teilweise ein, um Ansprechen des Triebstrangs zu verbessern. Wenn Verfahren 600 urteilt, dass Fahrzeugenergieeinsparungen keinen Vorrang vor Fahrzeugfahrbarkeit haben, ist die Antwort nein, und Verfahren 600 fährt mit 610 fort. Wenn daher Verfahren 600 zu 604 zurückkehrt, werden die Getriebekupplungen nicht betätigt, wenn die Kraftmaschine gestoppt ist. Infolgedessen kann sich die Zeit zum Reaktivieren der Kraftmaschine und der Drehmomentzufuhr zu Fahrzeugrädern erhöhen, aber es kann weniger Energie vom Fahrzeug verbraucht werden.
Bei 610 schätzt Verfahren 600 eine Zeitspanne zwischen Gangschaltvorgängen. In einem Beispiel bestimmt Verfahren 600 die Fahrzeugverlangsamungsrate durch Subtrahieren der von Fahrzeuggeschwindigkeit, die bei einem zweiten Zeitpunkt bestimmt wurde, von Fahrzeuggeschwindigkeit, die bei einem ersten Zeitpunkt bestimmt wurde, und Dividieren des Ergebnisses durch die Differenz zwischen erstem Zeitpunkt und zweitem Zeitpunkt. Wenn die Fahrzeugverlangsamungsrate kleiner als eine Schwelle ist, werden die Getriebegänge sequenziell nacheinander heruntergeschaltet (z. B. 5. auf 4. auf 3. auf 2. auf 1.). Wenn allerdings die Verlangsamungsrate größer als die Schwelle ist, können die Getriebegänge mit Sprüngen geschaltet werden (z. B. 5. Gang auf 3. Gang auf 1. Gang). In einem Beispiel erfolgen die Gangschaltvorgänge gemäß einem Schaltplan, der auf Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahreranforderungsdrehmoment basiert. Daher kann die Zeitspanne zwischen Schaltvorgängen basierend auf einer Geschwindigkeit, mit der ein Gang betreten wird, einer Geschwindigkeit, mit der der Gang verlassen wird, und der Fahrzeugverlangsamungsrate geschätzt werden. Wenn beispielsweise das Fahrzeug verlangsamt und der 4. Gang bei 74 km/h betreten wird und bei 60 km/h verlassen wird, während das Fahrzeug mit 2 km/h verlangsamt, ist die Zeit zwischen Gangschaltvorgängen (74 – 60)/2 = 7 Sekunden. Die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe kann in Reaktion auf die Zeit zwischen Schaltvorgängen eingestellt werden. Die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe kann erhöht werden, indem der Stromfluss zur Pumpe erhöht wird, oder verringert werden, indem der Stromfluss zur Pumpe verringert wird. Wenn beispielsweise die Zeit zwischen Schaltvorgängen relativ kurz ist, kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe höher sein, um die Kupplungsfüllzeit zu verkürzen. Wenn die Zeit zwischen Schaltvorgängen relativ lang ist, kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe geringer sein, um die Kupplung mit einer niedrigeren Rate zu füllen, die den der Pumpe zugeführten Strom verringert. Wenn sich daher die Zeit zwischen Getriebeschaltvorgängen erhöht, kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe erhöht werden. Wenn sich Zeit zwischen Getriebeschaltvorgängen verringert, kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe erhöht werden, um die Kupplungsfüllzeit zu verringern. Ferner kann die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe erhöht werden, wenn sich der Akkumulatordruck verringert, um die Kupplungsfüllzeit zu verringern. Bei höheren Akkumulatordrücken kann die Drehzahl der elektrischen Pumpe verringert werden. Verfahren 600 fährt bei 614 fort, nachdem Drehzahl der elektrischen Pumpe eingestellt ist.
Bei 614 hält Verfahren 600 das Getriebe in Neutralstellung mit einem teilweise eingerückten Gang. Ferner schaltet Verfahren 600 Getriebegänge, um Getriebegänge basierend auf einem Gangschaltplan teilweise einzurücken. Der Gang, der teilweise eingerückt ist, basiert auf Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahreranforderungsdrehmoment, die verwendet werden, um den Gangschaltplan vorbestimmter Gangwerte zu indexieren. Verfahren 600 kann mehrere Kupplungen über Kupplungsdruckregelventile einrücken und freigeben und gleichzeitig ausgewählte Gänge teilweise einrücken. Beispielsweise kann Verfahren 600 Kupplung Nummer eins betätigen (z. B. Fluid zu Kupplung Nummer eins zuführen, sodass die Drehmomentübertragungskapazität von Kupplung Nummer eins kleiner als eine Schwelle ist) und Kupplungen Nummer zwei und fünf vollständig schließen, um den 4. Gang teilweise einzurücken. Das Getriebe kann durch Öffnen von Kupplung Nummer fünf und Schließen von Kupplung Nummer drei, während Kupplung Nummer zwei vollständig geschlossen bleibt und Kupplung Nummer eins betätigt ist, vom 4. Gang auf den 3. Gang heruntergeschaltet werden. Das Getriebe bleibt während des Schaltens der Gänge in Neutralstellung, um die geplanten Gänge teilweise einzurücken. Nach dem Schalten der Getriebegänge kehrt Verfahren 600 zu 604 zurück.
Zusätzlich kann das Akkumulatordurchflussregelventil jedes Mal angewiesen werden sich zu öffnen, wenn eine Kupplung angewiesen wird sich zu schließen, und das Akkumulatordurchflussregelventil kann geschlossen werden, sobald die angewiesenen Kupplungen geschlossen sind.
Bei 620 wird die Kraftmaschine durch Einrücken eines Anlassers und Zuführen von Zündfunke und Kraftstoff zur Kraftmaschine aktiviert, wenn die Kraftmaschine nicht bereits gestartet ist. Verfahren 600 fährt bei 622 fort, nachdem Kraftmaschinenstart eingeleitet ist.
Bei 622 beurteilt Verfahren 600, ob das Getriebe in einen Gang eingerückt ist. Wenn dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und Verfahren 600 fährt bei 632 fort. Andernfalls ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 geht zu 624 über.
Bei 624 rückt Verfahren 600 einen Getriebegang ein. Wenn ein Getriebegang nicht teilweise eingerückt ist, werden alle Getriebekupplungen zum Aktivieren eines bestimmten Gangs basierend auf dem Getriebegangschaltplan durch Einstellen der Kupplungsdruckregelventile geschlossen. Wenn der einzurückende Getriebegang teilweise eingerückt ist, ist die betätigte Kupplung vollständig geschlossen, um den Gang einzurücken. Der eingerückte Gang basiert auf dem Ausgang des Getriebegangschaltplans. Das Akkumulatordurchflussregelventil kann in Reaktion auf eine Anforderung zum Schließen einer oder mehrerer Kupplungen angewiesen werden sich zu öffnen. Das Akkumulatordurchflussregelventil kann in Reaktion darauf, dass eine oder mehrere Kupplungen geschlossen werden, angewiesen werden sich zu schließen.
Wenn zusätzlich die elektrische Getriebepumpe nicht aktiviert ist, kann sie bei 624 aktiviert werden, um mit dem Schließen der Kupplungen zu beginnen, während die Kraftmaschinendrehzahl zu niedrig ist, um einen gewünschten Betrag an Strömung durch die mechanische Getriebepumpe bereitzustellen. Verfahren 600 stellt auch die Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf Akkumulatordruck ein. Verfahren 600 fährt bei 626 fort, nachdem die Kupplungen angewiesen wurden, den Gangausgang vom Schaltplan einzurücken.
Bei 626 beurteilt Verfahren 600, ob Kraftmaschinendrehzahl größer als eine Schwellendrehzahl ist. In einem Beispiel ist die Schwellendrehzahl eine Drehzahl, bei der mechanisch angetriebene Getriebepumpe eine gewünschte Strömungsrate von Getriebefluid ausgibt. Wenn Verfahren 600 beurteilt, dass Kraftmaschinendrehzahl nicht größer als eine Schwellendrehzahl ist, ist die Antwort nein, und das Verfahren 600 kehrt zu 624 zurück. Ansonsten ist die Antwort Ja, und das Verfahren 600 fährt bei 628 fort.
Bei 628 deaktiviert Verfahren 600 die elektrische Getriebepumpe. Die elektrische Pumpe wird durch schwindenden Stromfluss zur elektrischen Pumpe deaktiviert. Verfahren 600 fährt bei 630 fort, nachdem die elektrische Getriebepumpe deaktiviert ist.
Bei 630 rückt Verfahren 600 den ausgewählten Gangausgang vom Getriebeschaltplan durch Steuern des Kupplungsdrucks ein, wie in 4 gezeigt. Den Kupplungen wird Fluid über die Kupplungsdruckregelventile und die mechanisch angetriebene Pumpe zugeführt. Verfahren 600 fährt nach vollständigem Schließen der Kupplungen bei 632 fort.
Bei 632 werden Getriebekupplungen über Kupplungsdruckregelventile gesteuert, und Getriebegänge werden basierend auf einem Getriebeschaltplan ausgewählt und eingerückt. Verfahren 600 geht zum Ende, nachdem Kupplungen und Gänge gemäß einem Getriebegangschaltplan betätigt wurden.
Auf diese Weise ermöglicht das Verfahren aus 6 Einstellen von Drehzahl einer elektrischen Getriebepumpe zum Verringern von elektrischem Verbrauch und rechtzeitigen Schließen von ausgewählten Kupplungen, die einen Gangausgang von einem Getriebeschaltplan, der im Steuerungsspeicher gespeichert ist, einrücken. Ferner stellt das Verfahren aus 6 Drehzahl der elektrischen Pumpe durch Einstellen des der elektrischen Pumpe zugeführten Stroms basierend auf einer Zeitspanne zwischen Gangschaltvorgängen ein.
Daher bietet das Verfahren aus 6 ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs, das Folgendes umfasst: Aktivieren einer elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen einer Kraftmaschine; und Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck in einem Akkumulator. Das Verfahren umfasst, dass der Akkumulator stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe und stromabwärts einer mechanisch angetriebenen Getriebepumpe positioniert ist. Das Verfahren umfasst weiterhin Öffnen eines Ventils an einer Auslassseite des Akkumulators in Reaktion auf eine Anforderung zum Betätigen einer Getriebekupplung.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner Starten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Erhöhung im Fahreranforderungsdrehmoment oder Freigeben eines Bremspedals und Schließen des Ventils, nachdem das Ventil während eines aktuellsten Kraftmaschinenstarts offen ist, in Reaktion darauf, dass Kraftmaschinendrehzahl nach Starten der Kraftmaschine eine Schwellendrehzahl überschreitet. Das Verfahren umfasst ferner Öffnen des Ventils in Reaktion darauf, dass der Druck im Akkumulator kleiner als ein Schwellendruck ist und ein Gang eines Getriebes vollständig eingerückt ist, nachdem das Ventil das erste Mal nach dem aktuellsten Kraftmaschinenstart geschlossen ist. Auf diese Weise kann die Kupplung schneller gefüllt werden, und danach kann der Akkumulator auf einen höheren Druck nachgefüllt werden, ohne die Zeit zum Füllen und Schließen der Kupplung zu verlängern. Das Verfahren umfasst ferner Starten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Erhöhung im Fahreranforderungsdrehmoment oder Freigeben eines Bremspedals und Deaktivieren der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion darauf, dass Kraftmaschinendrehzahl nach Starten der Kraftmaschine eine Schwellendrehzahl überschreitet. Das Verfahren umfasst ferner teilweises Einrücken eines Gangs des Getriebes durch vollständiges Einrücken von einer oder mehreren Getriebekupplungen und Betätigen einer Getriebekupplung, ohne die Getriebekupplung vollständig zu schließen.
Das Verfahren aus 6 bietet auch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs, das Folgendes umfasst: Aktivieren einer elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen einer Kraftmaschine; und Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Schätzung einer Zeitspanne zwischen Getriebeschaltvorgängen. Das Verfahren umfasst, dass die Zeitspanne auf einer Fahrzeugverlangsamungsrate und einem Gangschaltplan basiert. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen der Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck in einem Akkumulator, der stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe positioniert ist. Das Verfahren umfasst ferner Starten der Kraftmaschine nach Stoppen der Kraftmaschine und Deaktivieren der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion darauf, dass Kraftmaschinendrehzahl zum ersten Mal nach einem aktuellsten Kraftmaschinenstart eine Schwellendrehzahl überschreitet.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner einen Akkumulator, der stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe und einer mechanischen Getriebepumpe positioniert ist, und Öffnen eines Ventils an einer Auslassseite des Akkumulators in Reaktion auf eine Anforderung zum Betätigen einer Getriebegangkupplung. Das Verfahren umfasst ferner teilweises Aktivieren von mehreren Getriebegängen durch vollständiges Schließen von einer oder mehreren Kupplungen für jeden der mehreren Getriebegänge und Betätigen, aber nicht vollständiges Schließen, einer Kupplung für jeden der mehreren Getriebegänge, während die Kraftmaschine zu drehen gestoppt hat. Die Eingangsdrehzahl der einen Kupplung, die nicht vollständig geschlossen ist (z. B. die betätigte Kupplung) ist nicht gleich einer Ausgangsdrehzahl der betätigten Kupplung. Das Verfahren umfasst ferner Öffnen und Schließen eines Ventils, das sich an einer Auslassseite eines Akkumulators befindet, jedes Mal, wenn die eine Kupplung für jeden der mehreren Getriebegänge, die nicht vollständig geschlossen ist, betätigt wird, um einen der mehreren Getriebegänge teilweise zu aktivieren. Auf diese Weise kann Druck im Akkumulator gespart werden.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendbar sind. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht flüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuerungssystem, einschließlich der Steuerung zusammen mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware zum Manipulieren von Betriebszuständen der verschiedenen offenbarten Vorrichtungen ausgeführt werden. Wie für einen Durchschnittsfachmann zu erkennen sein wird, können die in 6 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere Verarbeitungsstrategien wie z. B. ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen aufweisen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Dementsprechend ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen.
Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Ferner können die hier beschriebenen Verfahren eine Kombination aus Aktionen sein, die von einer Steuerung in der physischen Welt und Anweisungen innerhalb der Steuerung veranlasst werden.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zu m Beispiel könnten Einzylinder-, I2, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs, das Folgendes umfasst: Aktivieren einer elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen einer Kraftmaschine; und Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck in einem Akkumulator.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Akkumulator stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe und stromabwärts einer mechanisch angetriebenen Getriebepumpe positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner Öffnen eines Ventils an einer Auslassseite des Akkumulators in Reaktion auf eine Anforderung zum Betätigen einer Getriebekupplung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner Starten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Erhöhung im Fahreranforderungsdrehmoment oder Freigeben eines Bremspedals und Schließen des Ventils umfasst, nachdem das Ventil während eines aktuellsten Kraftmaschinenstarts offen ist, in Reaktion darauf, dass Kraftmaschinendrehzahl nach Starten der Kraftmaschine eine Schwellendrehzahl überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner Öffnen des Ventils in Reaktion darauf umfasst, dass der Druck im Akkumulator kleiner als ein Schwellendruck ist und ein Gang eines Getriebes vollständig eingerückt ist, nachdem das Ventil das erste Mal nach dem aktuellsten Kraftmaschinenstart geschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner Starten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Erhöhung im Fahreranforderungsdrehmoment oder Freigeben eines Bremspedals und Deaktivieren der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion darauf umfasst, dass Kraftmaschinendrehzahl nach Starten der Kraftmaschine eine Schwellendrehzahl überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner teilweises Einrücken eines Gangs des Getriebes durch vollständiges Einrücken von einer oder mehreren Getriebekupplungen und Betätigen einer Getriebekupplung umfasst, ohne die Getriebekupplung vollständig zu schließen.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugtriebstrangs, das Folgendes umfasst: Aktivieren einer elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Anforderung zum Stoppen einer Kraftmaschine; und Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf eine Schätzung einer Zeitspanne zwischen Getriebeschaltvorgängen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Zeitspanne auf einer Fahrzeugverlangsamungsrate und einem Gangschaltplan basiert.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das ferner Einstellen der Drehzahl der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion auf einen Druck in einem Akkumulator umfasst, der stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe positioniert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das ferner Starten der Kraftmaschine nach Stoppen der Kraftmaschine und Deaktivieren der elektrischen Getriebepumpe in Reaktion darauf umfasst, dass Kraftmaschinendrehzahl zum ersten Mal nach einem aktuellsten Kraftmaschinenstart eine Schwellendrehzahl überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, das ferner einen Akkumulator umfasst, der stromabwärts der elektrischen Getriebepumpe und einer mechanischen Getriebepumpe positioniert ist, und Öffnen eines Ventils an einer Auslassseite des Akkumulators in Reaktion auf eine Anforderung zum Betätigen einer Getriebegangkupplung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, das ferner teilweises Aktivieren von mehreren Getriebegängen durch vollständiges Schließen von einer oder mehreren Kupplungen für jeden der mehreren Getriebegänge und Betätigen, aber nicht vollständiges Schließen, einer Kupplung für jeden der mehreren Getriebegänge umfasst, während die Kraftmaschine zu drehen gestoppt hat.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Öffnen und Schließen eines Ventils umfasst, das sich an einer Auslassseite eines Akkumulators befindet, jedes Mal, wenn die eine Kupplung für jeden der mehreren Getriebegänge, die nicht vollständig geschlossen ist, betätigt wird, um einen der mehreren Getriebegänge teilweise zu aktivieren.
Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; ein Getriebe, das mit der Kraftmaschine gekoppelt ist und einen Drehmomentwandler mit einer Drehmomentwandlerkupplung, eine elektrische Pumpe, eine mechanische Pumpe, einen Akkumulator, der stromabwärts der elektrischen Pumpe und der mechanischen Pumpe positioniert ist, und ein Ventil, das an einer Auslassseite des Akkumulators positioniert ist; eine Steuerung, die in einem nicht flüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum gezielten Betätigen einer Getriebegangkupplung ohne vollständiges Schließen der Getriebegangkupplung in Reaktion auf eine Anforderung zum Verbessern der Fahrzeugfahrbarkeit auf Kosten von Fahrzeugenergieverbrauch, und zum Nichtbetätigen der Getriebegangkupplung in Reaktion auf eine Anforderung zum Verbessern des Fahrzeugenergieverbrauchs auf Kosten von Fahrzeugfahrbarkeit umfasst, wobei die Getriebekupplung betätigt oder nicht betätigt ist, während die Kraftmaschine gestoppt ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Pumpe in Reaktion auf eine Schätzung einer Zeitspanne zwischen Getriebeschaltvorgängen umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 15, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Drehzahl der elektrischen Pumpe in Reaktion auf einen Druck im Akkumulator umfasst.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Stoppen der Drehung der Kraftmaschine in Reaktion auf ein Fahreranforderungsdrehmoment umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 18, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Schalten des Getriebes in die Neutralstellung in Reaktion auf das Fahreranforderungsdrehmoment umfasst.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 19, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren der elektrischen Pumpe in Reaktion auf das Fahreranforderungsdrehmoment umfasst.