DE102016120974B4

DE102016120974B4 - Geschwindigkeitsregelanlagen und -verfahren für fahrzeuge

Info

Publication number: DE102016120974B4
Application number: DE102016120974.0A
Authority: DE
Inventors: Adam J. Heisel; Trista K. Schieffer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2036-11-04
Also published as: DE102016120974A1

Abstract

Steuerverfahren für den Elektromotor eines Fahrzeugs, umfassend:das Bestimmen einer Fahrzeuggeschwindigkeit;das selektive Ändern einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null über einen Zeitraum als Reaktion auf die Betätigung einer Eingabevorrichtung durch einen Fahrer, wobei die Eingabevorrichtung kein Gaspedal oder Bremspedal ist; und,auf Grundlage der Differenz zwischen einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit, das Steuern eines Umschaltens eines Inverters, um das Anlegen von Leistung an einen Elektromotor des Fahrzeugs zu steuern;dadurch gekennzeichnet , dassder Zeitraum auf eine erste Zeitdauer eingestellt wird, wenn ein Nutzer mittels einer Vorrichtung, mittels der sich ein Park-, ein Rückwärtsgang-, ein Leerlauf-ein Vorwärtsfahrt- oder ein Langsamfahrt-Modus auswählen lässt, den Vorwärtsfahrt-Modus auswählt; unddass der Zeitraum auf eine zweite Zeitdauer eingestellt wird, die kürzer als die erste Zeitdauer ist, wenn der Fahrer mittels der Vorrichtung den Langsamfahrt-Modus auswählt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit und insbesondere ein Steuerverfahren für den Elektromotor eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der DE 43 08 879 A1 bekannt ist.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft/Kraftstoffgemisch in Zylindern zur Bewegung der Kolben zur Erzeugung des Antriebsmoments. Die Luftzufuhr in den Motor wird durch ein Drosselorgan geregelt. Genauer gesagt regelt die Drossel den Drosselquerschnitt, der die Luftzufuhr in den Motor erhöht oder senkt. Wenn der Drosselquerschnitt steigt, steigt auch die Luftzufuhr in den Motor. Ein Kraftstoffregelsystem regelt die Kraftstoffeinspritzmenge, um die Zylinder mit einem erwünschten Kraftstoff-/Luft-Mischungsverhältnis zu versorgen und/oder ein erwünschtes Antriebsdrehmoment zu erzielen. Eine erhöhte Versorgung der Zylinder mit Kraftstoff und Luft erhöht das Antriebsdrehmoment des Motors.
Neben einem Verbrennungsmotor, oder als Alternative zu einem Verbrennungsmotor, können bei einigen Fahrzeugen ein oder mehrere Elektromotor(en) oder Motor-Generator(en) zur Erzeugung des Vortriebsdrehmoments eingesetzt werden. Derartige Fahrzeuge werden manchmal als Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge bezeichnet.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Steuerverfahren mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 für den Elektromotor eines Fahrzeugs vorgeschlagen.
Ferner wird ein elektrisches Steuersystem für ein Fahrzeug beschrieben. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul bestimmt eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein Zielgeschwindigkeitsmodul ändert über einen Zeitraum eine Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null als Reaktion auf eine Betätigung einer Eingabevorrichtung durch den Fahrer. Die Eingabevorrichtung ist kein Gas- oder Bremspedal. Ein Umschaltsteuermodul reguliert basierend auf dem Unterschied zwischen einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit die Aktivierung eines Inverters zur Steuerung der Energieversorgung eines elektrischen Motors des Fahrzeugs.
Gemäß weiteren Funktionen bringt das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Reaktion auf die Nichtbetätigung der Eingabevorrichtung über einen zweiten Zeitraum auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Gemäß weiteren Funktionen ändert das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs über einen zweiten Zeitraum auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung nach Betätigung der Eingabevorrichtung, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größeralsnullist.
Gemäß weiteren Funktionen ändert das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null als Reaktion auf (i) die Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, (ii) die Nichtbetätigung des Gaspedals durch den Fahrer, (iii) die Nichtbetätigung des Bremspedals durch den Fahrer, und (iv) die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit.
Gemäß weiteren Funktionen ist die vorgegebene Geschwindigkeit kleiner als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit.
Gemäß weiteren Funktionen, als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung nach der Betätigung der Eingabevorrichtung, aber bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit null erreicht, ändert das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Gemäß weiteren Funktionen, als Reaktion auf eine zweite Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer nach Freigabe der Eingabevorrichtung, wird die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs über einen dritten Zeitraum auf null gebracht.
Gemäß weiteren Funktionen, als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, nachdem sowohl (i) die Eingabevorrichtung betätigt wurde (ii) die Fahrzeuggeschwindigkeit bei null angekommen ist, hält das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null.
Gemäß weiteren Funktionen hält das Zielgeschwindigkeitsmodul die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null, bis eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind.
Gemäß weiteren Funktionen: das Zielgeschwindigkeitsmodul setzt selektiv den Zeitraum auf einen ersten Zeitraum, wenn ein Nutzer einen Fahrmodus wählt, der eine Parkstellung, einen Rückwärtsgang, eine Leerlaufstellung, Vorwärtsfahrt oder Langsam (PRNDL) enthält; das Zielgeschwindigkeitsmodul setzt selektiv den Zeitraum auf einen zweiten Zeitraum, wenn der Fahrer einen Langsam-Modus unter Verwendung des PRNDL-Wahlhebels wählt; und der erste Zeitraum ist länger als der zweite Zeitraum.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor eines Fahrzeugs: selektives Wechseln der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum als Reaktion auf die Nichtbetätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor eines Fahrzeugs als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, nach der Betätigung der Eingabevorrichtung, das Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das Absenken der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null das Absenken der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null als Reaktion auf (i) die Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, (ii) keinen Druck auf das Gaspedal durch den Fahrer, (iii) keinen Druck auf das Bremspedal durch den Fahrer, und (iv) die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit.
Gemäß weiteren Funktionen ist die vorgegebene Geschwindigkeit kleiner als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, aber bevor das Fahrzeug die Geschwindigkeit von null erreicht, das Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor weiterhin als Reaktion auf eine zweite Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, nach Freigabe der Eingabevorrichtung, die Absenkung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs über einen dritten Zeitraum auf null.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null durch das Zielgeschwindigkeitsmodul als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung, nachdem sowohl (i) die Eingabevorrichtung betätigt wurde, als auch (ii) die Fahrzeuggeschwindigkeit bei null angekommen ist.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null, bis eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind.
Gemäß weiteren Funktionen umfasst das erfindungsgemäße Steuerverfahren für einen elektrischen Motor weiterhin: das selektive Bestimmen des Zeitraums als einen ersten Zeitraum, wenn ein Nutzer einen Fahrmodus wählt, der eine Parkstellung, einen Rückwärtsgang, eine Leerlaufstellung, Vorwärtsfahrt oder Langsam (PRNDL) enthält; sowie das selektive Bestimmen des Zeitraums als einen zweiten Zeitraum, wenn der Fahrer einen Langsam-Modus unter Verwendung des PRNDL-Wahlhebels wählt, dabei ist der erste Zeitraum länger als der zweite Zeitraum.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, wobei:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für ein Hybridsteuermodul ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für ein Motordrehmomentmodul ist;
5 ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für ein Feedforward-Modul (FF) ist;
6 ein Flussdiagramm mit einem Beispielverfahren für die Speicherung und Aktualisierung eines Closed-Loop-Drehmoments für die Steuerung des Elektromotors ist;
7 ein Flussdiagramm mit einem Beispielverfahren zur Steuerung eines Elektromotors ist; und
8 ein Flussdiagramm mit einem Beispielverfahren zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit für ein Fahrzeug und die Steuerung eines Elektromotors ist.

In den Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Fahrzeug hat eine oder mehrere Motor-Generator-Einheit(en) (MGU) zur Erzeugung von Vortriebsdrehmoment für ein Fahrzeug. So kann beispielsweise eine MGU durch die Steuerung bei Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer positives Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs abgeben. Das positive Abtriebsdrehmoment kann allein, oder in Kombination mit Abtriebsdrehmoment eines Verbrennungsmotors für den Vortrieb des Fahrzeugs verwendet werden. Die MGU kann unter Umständen, wie beispielsweise bei einem stehenden Fahrzeug am Berg, auch zur Abgabe von negativem Vortriebsdrehmoment angesteuert werden.
Eine MGU kann unter Umständen auch verwendet werden, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. So kann beispielsweise eine MGU mechanische in elektrische Energie umwandeln, wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt. Die Regulierung der MGU bei der Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie kann als Regeneration bezeichnet werden.
Neben einem Gas- und einem Bremspedal verfügt ein Fahrzeug auch über eine Eingabevorrichtung (z.B. eine Wippe, Taste, Schalter usw.) um anhand der Betätigung durch den Fahrer das Fahrzeug zu verlangsamen. Der Fahrer kann beispielsweise über die Eingabevorrichtung das Fahrzeug bis zum Stillstand verlangsamen. Mit der Verwendung der Vorrichtung kann der Fahrer das Fahrzeug bei gleichzeitiger Minimierung von Benutzung und Verschleiß der mechanischen Bremsen verlangsamen.
Ein Steuermodul reguliert die MGU(s) des Fahrzeugs zur Steuerung der Abbremsung des Fahrzeugs entsprechend einem Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Closed-Loop-Steuerung. Einmal gestoppt, veranlasst das Steuermodul die MGU(s), den Stillstand des Fahrzeugs zu bewahren, auch auf Fahrbahnen mit Gefälle oder Steigung. Wenn das Fahrzeug in einem Vorwärtsfahrt-Modus bergab zum Stillstand kommt, weist das Steuermodul die MGU(s) an, negatives Drehmoment zu erzeugen, um den Stillstand zu bewahren.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Motorsystems 100 präsentiert. Das Motorsystem 100 eines Fahrzeugs beinhaltet einen Motor 102, der ein Luft-/Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, das auf Eingaben eines Fahrers über ein Fahrereingabemodul 104 basiert. Der Motor 102 kann ein Benzinmotor oder ein anderer geeigneter Motor sein. Während das Beispiel eines Fahrzeugs mit einem Motor verwendet wird, kann die vorliegende Anwendung auch für Fahrzeuge ohne Motor zur Anwendung kommen, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge.
Die Luft wird durch einen Einlassverteiler 110 über eine Drosselklappe 112 angesaugt. Nur als Beispiel kann die Drosselklappe 112 ein Schmetterlingsventil mit einer drehbaren Ventilklappe beinhalten. Ein Motorsteuergerät (ECM) 114 steuert das Drosselklappenstellgliedmodul 116, das wiederum die Öffnung der. Drosselklappe 112 zur Regelung der Menge der in den Ansaugkrümmer 110 angesaugten Luft steuert.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors gesaugt 102. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder beinhalten kann, ist hier zu Veranschaulichungszwecken stellvertretend nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 dargestellt. So kann beispielsweise der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylinder beinhalten. Das ECM 114 kann ein Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, bestimmte Zylinder abzuschalten. Durch Abschaltung eines oder mehrerer Zylinder(s) kann unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
Der Motor 102 kann im Viertaktverfahren oder einem anderen geeigneten Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte eines nachfolgend beschriebenen Viertaktzyklus' werden als Einlasstakt, Verdichtungstakt, Verbrennungstakt und Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle für den Zylinder 118 zur Ausführung aller vier Takte erforderlich.
Während des Ansaugtakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung so regelt, dass ein bestimmtes Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis erreicht wird. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie z.°B. nahe am Einlassventil 122 jedes Zylinders, eingespritzt werden. In verschiedenen Anwendungen (nicht dargestellt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in mit den Zylindern verbundene Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 118 ein Luft-/Kraftstoffgemisch. Während des Kompressionstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Ein Zündstellgliedmodul 126 legt auf ein Signal vom ECM 114 Spannung an eine Zündkerze 128 im Zylinder 118 an, die das Kraftstoff-/Luftgemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (TDC) bezeichneten obersten Stellung befindet.
Das Zündstellgliedmodul 126 kann durch ein Zeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem TDC der Funke ausgelöst werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann die Funktion des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Das Generieren des Funkens kann als Zündung bezeichnet werden. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt für jedes Zündereignis zu ändern. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann den Zündzeitpunkt für eine nächste Zündung verschieben, wenn der Zündzeitpunkt zwischen einer letzten Zündung und der nächsten Zündung verschoben werden soll. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann die Zündung für deaktivierte Zylinder sperren.
Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemischs den Kolben vom TDC, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit zwischen dem Moment bezeichnet werden, in der der Kolben den TDC erreicht, und dem Moment, in dem der Kolben den unteren Totpunkt (BDC) erreicht. Während des Auslasstaktes bewegt sich der Kolben vom BDC weg und stößt die Abgase der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden aus dem Fahrzeug über ein Abgassystem 134 ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) des Zylinders 118 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile des Zylinders 118 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 118) steuern. In verschiedenen Ausführungen können das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 durch andere Vorrichtungen als Nockenwellen gesteuert werden, wie z.B. elektromagnetische oder elektrohydraulische Stellglieder. Das Zylinderstellgliedmodul 120 kann den Zylinder 118 abschalten, indem die Öffnung des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 verhindert wird.
Die Zeit, wann das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Einlassnockenversteller 148 variiert werden. Die Zeit, wann das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann im Verhältnis zum TDC des Kolbens durch einen Auslassnockenversteller 150 variiert werden. Ein Verstellerstellgliedmodul 158 kann den Einlassnockenversteller 148 und den Auslassnockenversteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn implementiert, kann ein variabler Ventiltrieb (nicht dargestellt) auch durch das Verstellerstellgliedmodul 158 gesteuert werden.
Das Motorsystem 100 kann einen oder mehrere Leistungsverstärker haben, wie beispielsweise einen Turbolader. Ein Turbolader hat eine Heißgasturbine 160-1, die durch Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader beinhaltet zudem einen Kaltluftkompressor 160-2, der von der Turbine 160-1 angetrieben wird. Der Kompressor 160-2 komprimiert die in die Drosselklappe 112 geführte Luft. In verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Ladeluftkompressor (nicht dargestellt) die Luft von der Drosselklappe 112 komprimieren und die komprimierte Luft in den Ansaugkrümmer 110 befördern.
Ein Ladedruckregelventil 162 kann die Abgase an der Turbine 160-1 vorbei leiten und dadurch den vom Turbolader erzeugten Ladedruck reduzieren (die Stärke der Einlassluftkompression). Das Ladedruckstellgliedmodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers regeln, indem er die Öffnung des Ladedruckregelventils 162 verstellt. Verschiedene Anwendungen können ein oder mehrere von dem Ladedruckstellgliedmodul 164 gesteuerte Turbolader umfassen.
Ein Luftkühler (nicht dargestellt) kann Wärme von der komprimierten Ladeluft an ein Kühlmedium, wie Motorkühlflüssigkeit oder Luft, übertragen. Ein Luftkühler, der die komprimierte Ladeluft mit der Motorkühlflüssigkeit kühlt, kann als Intercooler bezeichnet werden. Ein Luftkühler, der die komprimierte Ladeluft mit Luft kühlt, kann als Ladeluftkühler bezeichnet werden. Die komprimierte Ladeluft kann durch die Kompression oder durch Wärmeübertragung von Komponenten des Abgassystems 134 aufgeheizt werden. Obwohl sie aus Gründen der Veranschaulichung getrennt dargestellt sind, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 verbunden sein und die Ansaugluft in der Nähe heißer Abgase vorbeileiten.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführventil (EGR) 170 beinhalten, das Abgas selektiv zum Einlassverteiler 110 zurückführt. Das EGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 des Turboladers positioniert sein. Das EGR-Ventil 170 kann von einem EGR-Stellgliedmodul 172 ausgehend von Signalen des ECM 114 gesteuert werden.
Das Fahrzeug kann über eine Wippe verfügen, durch deren Betätigung der Fahrer beispielsweise das Fahrzeug ohne, oder mit minimalem Einsatz der mechanischen/Reibungsbremsen abbremsen kann. Der Fahrer kann durch Niederdrücken eines Bremspedals die mechanischen Bremsen betätigen (nicht dargestellt). Die Verwendung der Wippe ermöglicht dem Fahrer das Verzögern des Fahrzeugs ohne die Verwendung der mechanischen Bremsen, wodurch deren Verschleiß minimiert wird. Die Verzögerung kann beispielsweise über regeneratives Bremsen und/oder die Verwendung von einem oder mehreren elektrischen Motor(en) erreicht werden. Ein Wippensensor 174 überwacht die Betätigung der Wippe und erzeugt ein Signal, das anzeigt, ob die Wippe betätigt wurde oder nicht. Während das Beispiel eine Wippe verwendet, kann auch eine Taste, ein Schalter, ein Knauf, oder ein anderer geeigneter Typ von Stellglied verwendet werden. Regeneratives Bremsen kann unter Umständen zusätzlich oder alternativ auch durchgeführt werden, wenn die Wippe nicht betätigt wurde. Regeneratives Bremsen kann unabhängig oder in Kombination mit mechanischem Bremsen verwendet werden.
Die Stellung der Kurbelwelle kann von einem Kurbelwellensensor (CKP) 180 gemessen werden. Die Drehzahl der Kurbelwelle (Motordrehzahl) kann mittels der Kurbelwellenstellung gemessen werden. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann mittels eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann innerhalb des Motors 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel umgewälzt wird, wie beispielsweise ein Radiator (nicht dargestellt).
Der Druck im Ansaugkrümmer 110 kann mittels eines Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensors 184 gemessen werden. In verschiedenen Implementierungen kann der aus der Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck im Ansaugkrümmer 110 bestehende Motorunterdruck gemessen werden. Der Massendurchsatz der Luft, die durch den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann mittels eines Luftstrommassen-(MAF)-Sensors 186 gemessen werden. In unterschiedlichen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse untergebracht werden, das auch die Drosselklappe 112 beinhaltet.
Das Drosselklappenstellgliedmodul 116 kann die Stellung der Drosselklappe 112 mittels eines oder mehrerer Drosselklappenstellungssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Temperatur der in den Motor 102 zugeführten Umgebungsluft kann mittels eines Zulufttemperatursensors (IAT) 192 gemessen werden. Das Motorsystem 100 kann auch einen oder mehrere andere Sensor(en) 193 haben, beispielsweise einen Sensor für Umgebungsfeuchtigkeit, einen oder mehrere Klopfsensor(en), eine Kompressorauslass-Drucksensor und/oder einen Drosseleinlass-Drucksensor, einen Ladedruckregelventil-Positionssensor, einen EGR-Positionssensor und/oder einen oder mehrere andere(n) geeignete(n) Sensor(en). Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren nutzen, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 in Verbindung stehen, um den Gangwechsel in einem Getriebe zu koordinieren (nicht dargestellt). So kann beispielsweise das ECM 114 bei einem Gangwechsel das Motordrehmoment reduzieren. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 in Verbindung stehen, um den Einsatz des Verbrennungsmotors 102 und einer oder mehrerer Motor-Generator-Einheit(en) (MGUs), beispielsweise der MGU 198, zu koordinieren. MGUs können für die gewünschte Fahrtrichtung Drehmoment erzeugen (manchmal als positives Drehmoment bezeichnet), sowie auch Drehmoment für die zur beabsichtigten Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung (manchmal als negatives Drehmoment bezeichnet). Negatives Drehmoment kann beispielsweise für den Haltezustand eines Fahrzeugs verwendet werden, das sich im Fahrtmodus bergab im Stillstand befindet. MGUs können auch als Generator elektrische Energie erzeugen, die beispielsweise durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie verwendet wird. In verschiedenen Anwendungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in einem oder mehreren Modul(en) integriert werden.
Jedes System, das einen Motorparameter beeinflusst, kann als Motorstellglied bezeichnet werden. So kann beispielsweise das Drosselstellgliedmodul 116 die Öffnung der Drosselklappe 112 um einen Soll-Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe zu erreichen. Das Zündungsstellgliedmodul 126 steuert die Zündkerzen so, dass ein Sollzündzeitpunkt im Verhältnis zum oberen Totpunkt des Kolbens erreicht wird. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 steuert die Kraftstoffeinspritzdüsen so, dass bestimmte Kraftstoffzufuhr- Sollwerte erreicht werden. Das Phaseneinsteller-Stellgliedmodul 158 kann die Ein- und Auslassnocken-Phaseneinsteller 148 und 150 so steuern, dass jeweils Soll-Phaseneinstellerwinkel für Einlass- und Auslassnocken erreicht werden. Das EGR-Stellgliedmodul 172 kann das EGR-Ventil 170 so steuern, dass ein Sollöffnungsquerschnitt für das EGR erreicht wird. Das Ladedruck-Stellgliedmodul 164 steuert das Ladedruckregelventil 162 so, dass ein Sollöffnungsquerschnitt für das Ladedruckregelventil erzielt wird. Das Zylinderstellgliedmodul 120 steuert die Zylinderabschaltung so, dass ein Sollwert aktiver und abgeschalteter Zylinder erreicht wird. Das ECM 114 generiert die Sollwerte für die Motorstellglieder, damit der Motor 102 das Sollabtriebsdrehmoment erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems dargestellt. Das ECM 114 hat ein auf den Fahrer bezogenes Drehmomentmodul 204, das einen Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 basierend auf Fahrereingaben 212 ermittelt. Die Fahrereingaben 212 können beispielsweise eine Gaspedalstellung (APP), eine Bremspedalstellung (BPP) und/oder die Eingabe in ein Tempostat-System sein. In verschiedenen Ausführungen kann die Eingabe für das Tempostat-System durch ein adaptives Geschwindigkeitsregelsystem erfolgen, das versucht, einen vorbestimmten Mindestabstand zwischen dem Fahrzeug und Objekten in seiner Bahn zu halten. Das Fahrer-Drehmomentmodul 204 ermittelt den die Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 anhand von einer oder mehreren Nachschlagetabelle(n), welche die Eingaben des Fahrers zu Drehmomentabrufen durch Fahrer ins Verhältnis setzt. Die APP und BPP können mit einem oder mehreren APP-Sensor(en) bzw. BPP-Sensor(en) gemessen werden.
Der Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 ist ein Abruf für ein Drehmoment an der Achse. Achsdrehmomente (einschließlich Achsdrehmomentabrufe) beziehen sich auf Drehmoment, das auf die Räder wirkt. Wie weiter unten erörtert, unterscheiden sich Vortriebsdrehmomente (einschließlich Vortriebsdrehmomentabrufe) von Achsdrehmomenten dadurch, als dass Vortriebsdrehmomente sich auf Drehmomente an einer Getriebeantriebswelle beziehen können.
Das Achsdrehmoment-Vermittlungsmodul 216 arbitriert zwischen dem Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 und anderen Achsdrehmomentabrufen 220. Das Achsdrehmoment (Drehmoment an den Rädern) kann von verschiedenen Quellen erzeugt werden, darunter der Motor 102 und/oder eine oder mehrere MGUs, wie beispielsweise die MGU 198. Zu den Beispielen für andere Achsdrehmomentabrufe 220 gehören -ohne Einschränkung- eine von einer Antriebsschlupfregislungangeforderte Drehmomentreduzierung, wenn positiver Radschlupf erkannt wurde, ein Abruf von erhöhtem Drehmoment, um negativem Radschlupf entgegenzuwirken, Anforderungen des Bremsmanagements zur Verringerung das Achsdrehmoments, um zu gewährleisten, dass das Achsdrehmoment nicht die Fähigkeit der Bremsen übersteigt, das Fahrzeug im Stillstand zu halten, wenn es gestoppt ist, und Drehmomentabrufe bei Geschwindigkeitsüberschreitungen um das Achsdrehmoment zu verringern, damit eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Das Achsdrehmoment-Vermittlungsmodul 216 gibt einen oder mehrere Drehmomentabruf(e) 224 aufgrund der Arbitrierung zwischen den empfangenen Achsdrehmomentabrufen 208 und 220 aus.
Das Hybridmodul 228 kann bestimmen, wie viel Drehmoment vom Motor 102 und wie viel Drehmoment von den MGUs 198 produziert werden soll. Das Hybridmodul 228 gibt einen oder mehrere Motordrehmomentabruf(e) 232 an das Vortriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 236 aus. Der Motordrehmomentabruf 232 bezieht sich auf ein gefordertes Motordrehmoment 102. Das Hybridmodul 228 gibt weiterhin auch einen Motordrehmomentabruf 234 an das Hybridsteuermodul 196 aus. Der Motordrehmomentabruf 234 bezieht sich auf ein gefordertes Antriebsdrehmoment (positiv oder negativ) an die MGU(s) 198.
Das Vortriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 236 wandelt die Motordrehmomentabrufe 232 von einem Achsdrehmomentbereich (Drehmoment an den Rädern) in einen Vortriebsdrehmomentbereich (Drehmoment an der Eingabewelle des Getriebes) um. Das Vortriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 236 arbitriert zwischen den umgewandelten Drehmomentabrufen und anderen Vortriebsdrehmomentabrufen 240. Zu den Beispielen für andere Vortriebsdrehmomentabrufe 240 gehören -ohne Einschränkung- geforderte Drehmomentreduzierungen zum Schutz vor Motordrehzahlüberschreitung, geforderte Drehmomentsteigerungen zur Verhinderung von „Abwürgen“. Das Vortriebsdrehmoment-Vermittlungsmodul 236 kann als Ergebnis der Arbitrierung einen oder mehrere Vortriebsdrehmomentabruf(e) 244 ausgeben.
Ein Stellglied-Steuermodul 248 steuert ein oder mehrere Stellglied(er) 252 des Motors 102 basierend auf den Vortriebsdrehmomentabrufen 244. Basierend auf den Vortriebsdrehmomentabrufen 244, kann das Stellglied-Steuermodul 248 die Öffnung der Drosselklappe 112, den Zündzeitpunkt der Zündkerzen, Zeitpunkt und Menge der Kraftstoffeinspritzung durch die Einspritzdüsen, Zylinderbetrieb/- abschaltung, Einlass-und Auslassventilverstellung, Leistungsabgabe eines oder mehrerer Leistungsverstärker (z.B. Turboladern, Kompressor usw.), Öffnen des EGR-Ventils 170, und/oder ein oder mehrere andere Motorstellglied(er) steuern. In verschiedenen Ausführungen können die Vortriebsdrehmomentabrufe 244 vor der Verwendung durch das Stellglied-Steuermodul 248 angepasst oder modifiziert werden, um beispielsweise eine Drehmomentreserve zu schaffen.
Das Hybridsteuermodul 196 steuert den Schaltbetrieb eines Invertermoduls 256 basierend auf dem Motordrehmomentabruf 234. Das Schalten des Invertermoduls 256 steuert den Kraftfluss von einer Energiespeichervorrichtung (ESD) 260, beispielsweise einer oder mehrerer Batterie(n), zu den MGUs 198. Als solches steuert das Schalten des Invertermoduls 256 das Drehmoment der MGUs 198. Das Schalten des Invertermoduls 256 steuert weiterhin den Kraftfluss von den MGUs 198 zu der ESD 260, beispielsweise die von den MGUs 198 durch Regenerierung umgewandelte mechanische Energie in elektrische Energie.
3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für das Hybridsteuermodul 196. Das Hybridsteuermodul 196 hat ein Motordrehmomentmodul 304 (siehe auch 4), das ein Motordrehmoment 308 für die MGU(s) 198 bestimmt, welches auf dem Motordrehmomentabruf 234, einem Closed-Loop-Drehmoment (CL) 312, und einem Feedforward-Drehmoment (FF) 316 basiert. Das Motordrehmomentmodul 304 wird weiter unten behandelt.
Ein CL-Modul 320 bestimmt das CL-Drehmoment 312. So kann beispielsweise das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 anhand der Anpassung eines Unterschieds zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 gegen null unter Verwendung einer CL-Rückmeldungssteuerung ermitteln, wenn ein CL-Zustand 330 aktiv ist. Das CL-Drehmoment 312 kann positiv oder negativ sein. So kann beispielsweise das CL-Drehmoment 312 negativ sein, wenn das Fahrzeug vorwärts bergab rollt, während die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 null ist. Das negative CL-Drehmoment 312 veranlasst die MGU(s) 198 zur Generierung von negativem Drehmoment, um das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen und auch dort zu halten, obwohl es bergab ausgerichtet ist. Generell gesagt kann das CL-Drehmoment 312 negativ sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 größer als die Zielfahrzeuggeschwindigkeit 328 ist und positiv, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 kleiner als die Zielfahrzeuggeschwindigkeit 328 ist.
Das CL-Modul 320 könnte beispielsweise einen Pl-Regler (proportionale, integrale Steuerung) haben, der das CL-Drehmoment 312 basierend auf der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 bestimmt. Während das Beispiel mit einem Pl-Regler arbeitet, kann auch eine andere geeignete CL-Steuerung zum Einsatz kommen.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 332 bestimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit 324. So kann beispielsweise das Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 332 die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 anhand von einer oder mehreren Motordrehzahlen 336 der MGU(s) 198 jeweils ermitteln. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 332 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 beispielsweise auf Basis von oder gleich einem Durchschnitt der Motordrehzahlen 336 ermitteln. Die Motordrehzahlen 336 können beispielsweise von Motordrehzahl- oder Positionssensoren gemessen werden, die den MGUs 198 zugeordnet sind. Während das Beispiel zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 die Motordrehzahl(en) 336 verwendet, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 auch in anderer geeigneter Weise ermittelt werden, z.B. anhand von einer oder mehrerer Raddrehzahlen des Fahrzeugs, einer Drehzahl einer Welle des Getriebes oder der Antriebsanlage des Fahrzeugs.
Ein Fahrzeugbeschleunigungsmodul 340 bestimmt eine gegenwärtige Fahrzeugbeschleunigung 344 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit 324. So kann beispielsweise das Fahrzeugbeschleunigungsmodul 340 die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 anhand von einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 über einen vorbestimmten Zeitraum bestimmen, zum Beispiel ein Regelkreisdurchlauf.
Ein Zielgeschwindigkeitsmodul 348 bestimmt ein Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs für einen zukünftigen Zeitraum und, genauer, für eine zukünftige Anzahl der Regelkreise wenn der CL-Zustand 330 aktiv ist. Während jedes Regelkreises bei aktivem CL-Zustand 330 sucht das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 eine nächste Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs aus dem Profil für Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs aus und setzt die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 auf die ausgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der Wippensensor 174 kann einen Wippenstatus 352 generieren, um anzuzeigen, ob die Wippe betätigt wurde. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann per Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Verlangsamung des Fahrzeugs von der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 auf null einleiten, wenn der Wippenstatus 352 anzeigt, dass die Wippe betätigt wurde.
Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann das Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs zur Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 (z. B. null) bestimmen, beispielsweise basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344, wenn der CL-Zustand 330 aktiviert wird und/oder wenn sich der Wippenstatus 352 ändert, während der CL-Zustand 330 aktiv ist.
Das Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann drei Phasen enthalten, eine erste Phase während eines ersten Zeitraums des zukünftigen Zeitraums, eine zweite Phase während eines zweiten Zeitraums des zukünftigen Zeitraums, und eine dritte Phase während eines dritten Zeitraums des zukünftigen Zeitraums. Der erste Zeitraum beginnt bei Erfüllung der Freigabebedingung(en), der zweite beginnt bei Beendigung des ersten Zeitraums und der dritte Zeitraum beginnt bei Beendigung des zweiten Zeitraums und entspricht dem Ende des zukünftigen Zeitraums. Während des ersten Zeitraums kann die Verlangsamung zunehmen (z.B. die Beschleunigung sinken), während des zweiten Zeitraums kann sie annähernd konstant oder minimal abnehmend sein und während des dritten Zeitraums kann die Abbremsung auf null absinken.
Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann bei Erfüllung der Freigabebedingungen den zukünftigen Zeitraum und die prozentuale Verteilung des zukünftigen Zeitraums für den ersten, zweiten und dritten Zeitraum basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 bestimmen. Eine Summe der Prozentsätze ist gleich 100 Prozent, und jeder der Prozentsätze ist kleiner als oder gleich 100 Prozent.
So kann beispielsweise das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 den zukünftigen Zeitraum und den ersten, zweiten und dritten Prozentsatz auf Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 unter Verwendung von einer oder mehreren Funktion(en) und/oder Zuordnung(en), bei denen Fahrzeuggeschwindigkeiten, Beschleunigungen, zukünftige Zeiträume und erste, zweite und dritte Prozentsätze in Beziehung zueinander gesetzt werden. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann dann den ersten Zeitraum basierend auf einem Produkt aus dem zukünftigen Zeitraum und dem ersten Prozentsatz bestimmen. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann dann den zweiten Zeitraum basierend auf einem Produkt aus dem zukünftigen Zeitraum und dem zweiten Prozentsatz bestimmen. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann dann den dritten Zeitraum basierend auf einem Produkt aus dem zukünftigen Zeitraum und dem dritten Prozentsatz bestimmen. In verschiedenen Ausführungen kann das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 bei Erfüllung der Freigabebedingung(en) die ersten, zweiten und dritten Zeiträume direkt auf der Basis der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 ermitteln.
Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann bei Erfüllung der Freigabebedin-gung(en) für die ersten, zweiten und dritten Zeiträume des zukünftigen Zeitraums auch erste, zweite und dritte Verzögerungsraten basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 bestimmen. So kann beispielsweise das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 die ersten, zweiten und dritten Verzögerungsraten basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktion(en) und/oder Zuordnung(en) ermitteln, bei denen Fahrzeuggeschwindigkeiten, Beschleunigungen, erste, zweite und dritte Verzögerungsraten in Beziehung zueinander gesetzt werden. Von den ersten, zweiten und dritten Verzögerungsraten können eine oder mehrere sich von einer oder mehreren von den anderen ersten, zweiten und dritten Verzögerungsraten unterscheiden. Die erste, zweite, und/oder dritte Verzögerungsrate kann auch innerhalb des ersten, zweiten oder dritten Zeitraums jeweils variieren. Jedoch kann die Verzögerungsrate am Ende eines Zeitraums gleich einer, oder innerhalb einer vorbestimmten Größe der Verzögerungsrate zu Beginn des nächsten Zeitraums sein, damit es keine Stufe oder große Änderung in der Verzögerung gibt. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 erstellt ein Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem Erreichen der ersten, zweiten und dritten Verzögerungsraten während der ersten, zweiten und dritten Perioden des zukünftigen Zeitraums. Das Profil für die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs steuert die Art und Weise, wie das Fahrzeug zum Stehen gebracht wird derart, dass der Fahrer den Vorgang als sanft, angenehm, wiederholbar und im Einklang mit dem Fahrzeugverhalten empfindet (z.B. Abbremsung), bevor der CL-Zustand 330 in den aktiven Zustand wechselt.
Wenn der CL-Zustand 330 inaktiv oder in einem Sperrzustand ist, kann das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Rahmen einer vorbestimmten Rate auf die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit 324 erhöhen.
Wie oben erwähnt, bestimmt das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 an die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328. Mit anderen Worten bestimmt das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312, um die Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 gegen null zu justieren. Da Straßensteigungen die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 beeinflussen, lernt das CL-Modul 320 Informationen zu Straßensteigungen, ohne diese jedoch direkt zu erfassen, wenn sich der CL-Zustand 330 im aktiven Zustand befindet. Die Information zur Straßensteigung kann beispielsweise das CL-Drehmoment 312 und/oder einen oder mehrere andere gelernte Parameter beinhalten, oder von diesen repräsentiert werden. Das CL-Modul 320 setzt die gelernten Informationen zur Straßensteigung (z.B. das CL-Drehmoment 312) zurück, wenn der CL-Zustand 330 im inaktiven Zustand ist. Das CL-Modul 320 setzt die gelernten Informationen zur Straßensteigung (z.B. das CL-Drehmoment 312) jedoch nicht zurück, wenn der CL-Zustand 330 im gesperrten Zustand ist.
Ein CL-Zustandsmodul 356 setzt den CL-Zustand 330. Ist beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 kleiner als eine vorgegebene Geschwindigkeit ( die größer als null ist), dann kann das CL-Zustandsmodul 356 den CL-Zustand 330 in den aktiven Zustand versetzen, wenn ein Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 (oder ein Motordrehmomentabruf 234 nach dem Drehmomentabruf durch den Fahrer 208) null beträgt, oder weniger als ein vorbestimmtes Drehmoment. Zusätzlich oder alternativ kann das CL-Zustandsmodul 356 den CL-Zustand 330 in den aktiven Zustand versetzen, wenn das Fahrzeug bei eingelegtem Rückwärtsgang im Antriebsmodus 360 vorwärts eine Steigung hinab rollt, oder wenn das Fahrzeug bei eingelegtem Vorwärtsgang, langsam oder einem anderen Gang im Antriebsmodus 360 rückwärts eine Steigung hinabrollt. Der Antriebsmodus 360 kann in einigen Fahrzeugen beispielsweise die Parkstellung, Vorwärtsfahrt, langsam, Leerlaufstellung, oder rückwärts sein. Der Antriebsmodus 360 kann auf einer Position eines Gangwahlhebels Parken, Rückwärtsgang, Leerlaufstellung, Vorwärtsfahrt, langsam (PRNDL) beruhen, oder einem Hebel, der durch den Fahrer bedient wird. Der Zweck für den Wechsel des CL-Zustands 330 in den aktiven Zustand unter diesen Umständen ist, das Fahrzeug aktiv mit der CL-Steuerung zum Stillstand zu bringen, obwohl der Fahrer Drehmoment entweder über das Gaspedal und/oder das Bremspedal abgerufen hat, das durch den Fahrer abgerufene Drehmoment aber nicht ausreicht, um das Fahrzeug an einer Bewegung in die der gewünschten entgegengesetzte Richtung zu hindern.
Das CL-Zustandsmodul 356 kann den CL-Zustand 330 auf gesperrt ändern, wenn die APP und/oder die BPP größer als null ist (ein Hinweise darauf, dass Gaspedal und/oder Bremspedal getreten/aktiviert sind) und/oder der Drehmomentabruf durch den Fahrer 208 größer als null, oder größer als das vorgegebene Drehmoment ist. Das CL-Zustandsmodul 356 kann den CL-Zustand 330 auf inaktiv ändern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 außerhalb eines vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs liegt, eine Anwesenheit des Fahrers nicht erkannt wurde und/oder wenn eine oder mehrere weitere Bedingungen erfüllt sind.
Ein FF-Modul 364 (siehe auch 5) bestimmt das FF-Drehmoment 316, um das Fahrzeug am Berg zu halten, wenn der Fahrer den Antriebsmodus 360 von vorwärts auf langsam ändert, während die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 null ist. Unter diesen Umständen könnte die Änderung des Antriebsmodus' 360 ohne das FF-Modul 364 dazu führen, dass das Fahrzeug eine Steigung hinabrollt. Das FF-Modul 364 wird weiter unten behandelt.
Wie oben erwähnt, bestimmt das Motordrehmomentmodul 304 das Motordrehmoment 308 basierend auf dem Motordrehmomentabruf 234, dem CL-Drehmoment 312 und dem FF-Drehmoment 316. Ein Umschaltsteuermodul 370 steuert das Umschalten der Taster des Invertermoduls 256 zur Regelung des Kraftflusses von und zu den MGU(s) 198 basierend auf dem Motordrehmoment 308.
4 zeigt ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für ein Motordrehmomentmodul 304. Ein erstes Summiermodul 404 setzt ein erstes Motordrehmoment 408 anhand bzw. gleich einer Summe des Motordrehmomentabrufs 234, des CL-Drehmoments 312 und des FF-Drehmoments 316.
Ein Ratenbegrenzungsmodul 412 generiert ein Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 durch die Begrenzung der Rate von Änderungen des ersten Motordrehmoments 408. Genauer gesagt, wenn das Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 kleiner als der erste Motordrehmoment 408 ist, erhöht das Ratenbegrenzungsmodul 412 das Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 in Richtung des ersten Motordrehmoments 408 um bis zu einen ersten maximalen Wert pro Regelkreis. Ist das Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 größer als das erste Motordrehmoment 408, so verringert das Ratenbegrenzungsmodul 412 das Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 in Richtung des ersten Motordrehmoments 408 um bis zu einen zweiten maximalen Wert pro Regelkreis. Das Ratenbegrenzungsmodul 412 setzt das Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 auf das erste Motordrehmoment 408, wenn die Differenz zwischen dem Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 und dem ersten Motordrehmoment 408 kleiner ist, als die der ersten und zweiten Maximalwerte.
Die ersten und zweiten Maximalwerte werden durch ein Maximummodul 420 gesetzt und sind gemeinsam unter 424 dargestellt. Das Maximummodul 420 setzt den ersten und zweiten Maximumwert 424 jeweils auf erste und zweite vorgegebene Werte, wenn der CL-Zustand 330 im aktiven Zustand ist. Das Maximummodul 420 setzt den ersten und zweiten Maximumwert 424 jeweils auf dritte und vierte vorgegebene Werte, wenn der CL-Zustand 330 im Sperrzustand ist. Die ersten und zweiten vorgegebenen Werte erlauben größere Änderungen pro Regelkreis, als die dritten und vierten vorgegebenen Werte.
Ein zweites Summierermodul 428 setzt ein zweites Motordrehmoment 432 anhand bzw. gleich einer Summe aus dem Motordrehmoment mit Ratenbegrenzung 416 und einem ausgewählten Drehmoment 436. Basierend auf dem CL-Zustand 330 setzt ein Auswahlmodul 440 das ausgewählte Drehmoment 436 auf das CL-Drehmoment 312 oder null 444. Das Auswahlmodul 440 setzt das ausgewählte Drehmoment 436 auf das CL-Drehmoment 312, wenn der CL-Zustand 330 aktiv ist. Das Auswahlmodul 440 setzt das ausgewählte Drehmoment 436 auf null 444, wenn der CL-Zustand 330 im Sperrzustand oder aktiv ist.
Ein Begrenzungsmodul 448 begrenzt das zweite Motordrehmoment 432 auf einen Bereich zwischen oberen und unteren Drehmomentgrenzen und gibt das Motordrehmoment 308 aus. Die oberen und unteren Drehmomentgrenzen können fest vorgegebene Werte sein, oder durch das Begrenzungsmodul 448 aufgrund von einem oder mehreren aktuellen Betriebsparametern bestimmt werden, so z.B. dem Ladezustand des ESD 260.
5 zeigt ein Funktionsblockdiagramm mit einem Verwendungsbeispiel für das FF-Modul 364. Ein Auslösemodul 504 generiert selektiv ein Auslösesignal 508 basierend auf dem Antriebsmodus 360 und der Fahrzeuggeschwindigkeit 324. Genauer gesagt generiert das Auslösemodul 504 das Auslösesignal 508 wenn alle folgenden Punkte zutreffen: (i) der Antriebsmodus 360 wechselt von vorwärts auf langsam; (ii) die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 ist null (und die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 ist auch null); und (iii) eine Bremspedalposition (BPP) 536 zeigt an, dass der Fahrer das Bremspedal nicht betätigt (z.B. BPP=0). Das Auslösemodul 504 wird das Auslösesignals 508 nicht generieren, wenn mindestens eine der Bedingungen (i), (ii) und (iii) erfüllt oder nicht erfüllt ist. Wenn der Antriebsmodus 360 von vorwärts auf langsam wechselt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 null ist, kann sich das Fahrzeug bewegen, wenn sich das Fahrzeug an einer Stelle mit Steigung/Gefälle befindet. Unter solchen Umständen würde das CL-Modul. 320 durch Erzeugung eines CL-Drehmoments 312 reagieren, um die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 zurück auf null zu bringen, aber das das Fahrzeug würde anrollen. Das FF-Modul 364 minimiert oder verhindert eine Fahrzeugbewegung unter solchen Umständen.
Wenn das Auslösesignal 508 erzeugt wird, bestimmt das FF-Bestimmungsmodul 528 das FF-Drehmoment 316 zur Verhinderung einer Fahrzeugbewegung trotz der Änderung des Antriebsmodus' 360 von vorwärts auf langsam. Das FF-Bestimmungsmodul 528 bestimmt das FF-Drehmoment 316 basierend auf dem Antriebsmodus 360 beim Wechsel von vorwärts auf langsam. Die FF Drehmoment 316 kann ein fester, vordefinierter Wert sein, der dafür kalibriert ist, das Fahrzeug gestoppt zu halten, wenn der Antriebsmodus 360 auf langsam wechselt.
Unter Bezugnahme auf 3 speichert ein Speichermodul 380 selektiv das CL-Drehmoment 312 unter diesen Umständen. Als Beispiel: während das CL-Modul 320 auf Grundlage, dass die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 sich bis auf null verringert, das CL-Drehmoment 312 erzeugt, sichert das Speichermodul 380 das CL-Drehmoment 312, wenn mindestens eine der (i) der BPP 536 Änderungen von 0 bis größer als 0 ausfällt (was anzeigt, dass der Fahrer von der Nichtbetätigung des Bremspedals zur Betätigung gewechselt hat); und (ii) eine Änderung der Gaspedalposition (APP) 384 von 0 bis größer als 0 ausfällt (was anzeigt, dass der Fahrer von der Nichtbetätigung des Gaspedals zur Betätigung gewechselt hat). Das Speichermodul 380 speichert das CL-Drehmoment 312 sowohl wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 null ist, als auch bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich null und mindestens ein Zustand von (i) und (ii) vorliegt.
Später, wenn beide (i) und (ii) nicht mehr erfüllt sind, gibt das Speichermodul 380 das gespeicherte CL-Drehmoment als gespeichertes CL-Drehmoment 388 aus. Mit anderen Worten, das Speichermodul 380 gibt das gespeicherte CL-Drehmoment als gespeichertes CL-Drehmoment 388 aus, wenn, nach Speichern des CL-Drehmoments 312 sich die BPP 536 von größer als null auf null ändert (was-anzeigt, dass der Fahrer das Bremspedal freigegeben hat) und/oder sich die APP 384 von größer als null auf null ändert (was anzeigt, dass der Fahrer das Gaspedal freigegeben hat). Das CL-Modul 320 setzt dann das CL-Drehmoment 312 als gespeichertes CL-Drehmoment 388 fest. Auf diese Weise versorgt das Speichermodul 380 das CL-Modul 320 mit dem gespeicherten CL-Drehmoment 388, wenn der Fahrer das Bremspedal und/oder das Gaspedal freigibt. Dies erspart dem CL-Modul 320 das erneute Lernen des CL-Drehmoments 312 zurück zum gespeicherten CL-Drehmoment 388 und kann die Bewegungszeit des Fahrzeugs verkürzen.
Verwenden wir eine Beispielsituation mit der Fahrzeuggeschwindigkeit von 3 km/h bei einer Steigung mit 7 % ohne dass der Fahrer Brems- oder Gaspedal betätigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert sich über das CL-Modul 320 während die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 in Richtung null hin abnimmt. Betätigt der Fahrer das Bremspedal, so sichert das Speichermodul 380 das CL-Drehmoment 312. Wenn der Fahrer später, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit null erreicht hat, das Bremspedal freigibt, dann könnte das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 auf Grundlage des gespeicherten CL-Drehmoments bestimmen. So kann beispielsweise das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 durch Extrapolieren des gespeicherten CL-Drehmoments und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln, wenn das CL-Drehmoment 312 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von null gespeichert wurde. Dies ist hilfreich, wenn der Fahrer die Bremse bei einem Stopp freigibt. Das CL-Modul 320 kann das Fahrzeug über das gespeicherte CL-Drehmoment im gestoppten Zustand halten, oder müsste andernfalls das CL-Drehmoment 312 verringern, um den Stoppzustand des Fahrzeugs zu wahren.
Als ein weiteres Beispiel betrachten wir den Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt (nach Wechseln auf null über das CL-Modul 320) an einer Steigung, die entweder nicht null beträgt (oder null) und der Fahrer betätigt weder Bremse noch Gaspedal. Betätigt der Fahrer das Gaspedal, so sichert das Speichermodul 380 das CL-Drehmoment 312. Gibt der Fahrer später das Gaspedal frei,so setzt das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 auf Grundlage des gespeicherten CL-Drehmoments. So kann beispielsweise das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment durch Extrapolieren des gespeicherten CL-Drehmoments ermitteln, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Speichern und Aktualisieren der CL-Drehmoment 312 zeigt. Wie oben beschrieben kann das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 basierend auf der Reduktion der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 auf null setzen. Die Steuerung beginnt mit 612, wenn sich der CL-Zustand 330 im aktiven Zustand befindet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 kann bei 612 null oder ungleich null sein.
Bei 612 bestimmt das Speichermodul 380, ob der Fahrer von der Nichtbetätigung des Bremspedals zur Betätigung des Bremspedals gewechselt hat und/oder ob er von der Nichtbetätigung des Gaspedals zur Betätigung des Gaspedals gewechselt hat. So kann beispielsweise das Speichermodul 380 bestimmen, ob sich die BPP 536 von null auf größer als null geändert hat und/oder ob sich die APP 384 von null auf größer als null geändert hat. Als ein weiteres Beispiel kann das Speichermodul 380 bestimmen, ob sich der CL-Zustand 330 von aktiv auf gesperrt geändert hat. Wenn 612 wahr ist, sichert das Speichermodul 380 das CL-Drehmoment 312 bei 616 und die Steuerung fährt mit 620 fort. Wenn 612 falsch ist, kann die Steuerung beendet werden.
Bei 620 kann das Speichermodul 380 bestimmen, ob der Fahrer zumindest eines der (zuvor getretenen) Pedale freigegeben hat, entweder das Brems- oder das Gaspedal. So kann beispielsweise das Speichermodul 380 bestimmen, ob die BPP 536 und APP 384 bei 620 einen Wert von null haben, wenn 620 wahr ist, kann das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 auf der Grundlage des gespeicherten CL-Drehmoments 388 bei 624 setzen. So kann beispielsweise das CL-Modul 320 ein CL-Drehmoment 312 auf der Grundlage des gespeicherten CL-Drehmoments 388, der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 bei Speicherung des CL-Drehmoments 388, und dem aktuellen Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 bestimmen und das CL-Drehmoment 312 auf das bestimmte CL-Drehmoment setzen.Wenn 620 falsch ist, kann die Steuerung zu 620 zurückkehren. Die Steuerung kann auch abprüfen, ob die CL-Steuerung noch im Sperrzustand ist, bzw. nicht in den inaktiven Zustand gewechselt hat. Während die Steuerung in Darstellung und Abhandlung endet, folgt das Beispiel in 6 einem Steuerkreis und ein Steuerkreis kann jeweils in einem vorbestimmten Zeitraum gestartet werden.
7 beinhaltet ein Flussdiagramm mit einem Beispielverfahren zur Steuerung eines Elektromotors. Die Steuerung beginnt bei 704 wenn das Hybridmodul 228 den Motordrehmomentabruf 234, das CL-Modul 320 das CL-Drehmoment 312 und das FF-Modul das FF-Drehmoment 316 bestimmt. Bei 708 setzt das erste Summiermodul 404 das erste Motordrehmoment 408 anhand bzw. gleich einer Summe des CL-Drehmoments 312, des FF-Drehmoments 316 und des Motordrehmomentabrufs 234.
Bei 712 bestimmen das Maximummodul 420 und das Auswahlmodul 440, ob der CL-Zustand 330 im aktiven Zustand ist. Wenn 712 wahr ist, fährt die Steuerung mit 716 fort. Das Maximummodul 420 setzt bei 716 den ersten und zweiten Maximalwert auf den ersten und den zweiten vorbestimmten Wert. Das Auswahlmodul 440 setzt bei 716 auch das gewählte Drehmoment 436 auf das CL-Drehmoment 312. Bei 720 setzt das Maximummodul 420 den ersten und zweiten Maximumwert auf den dritten und vierten vorgegebenen Wert und das Auswahlmodul 440 setzt das gewählte Drehmoment 436 auf null 444. Die Steuerung fährt mit 724 fort. Die ersten und zweiten vorgegebenen Werte gestatten größere Änderungen des ersten Motordrehmoments 408 (bei Betrieb mit dem aktiven CL-Zustand 330) als die dritten und vierten vorgegebenen Werte.
Bei 724 bestimmt das Ratenbegrenzungsmodul 412 das ratenbegrenzte Motordrehmoment 416 durch Begrenzung der Änderungen des ersten Motordrehmoments 408 um bis zum ersten Maximalwert (wenn das erste Motordrehmoment 408 zunimmt) oder um bis zum zweiten Maximalwert (wenn das erste Motordrehmoment 408 abnimmt). Das zweite Summiermodul 428 setzt das zweite Motordrehmoment 432 anhand bzw. gleich einer Summe des ratenbegrenzten Motordrehmoments 416 und des ausgewählten Drehmoment 436 bei 728.
Das Begrenzungsmodul 448 begrenzt bei 732 das zweite Motordrehmoment 432 auf einen Bereich zwischen den oberen und unteren Drehmomentgrenzen um das Motordrehmoment 308 zu generieren. Genauer gesagt, liegt das zweite Motordrehmoment 432 zwischen den oberen und unteren Drehmomentgrenzen, dann setzt das Begrenzungsmodul 448 das Motordrehmoment 308 gleich -oder basierend auf- dem zweiten Motordrehmoment 432. Ist das zweite Motordrehmoment 432 größer als der obere Drehmomentgrenzwert, setzt das Begrenzungsmodul 448 das Motordrehmoment 308 auf den oberen Drehmomentgrenzwert. Ist das zweite Motordrehmoment 432 kleiner als der untere Drehmomentgrenzwert, setzt das Begrenzungsmodul 448 das Motordrehmoment 308 auf den unteren Drehmomentgrenzwert.
Bei 740 reguliert das Umschaltsteuermodul 370 das Umschalten der Taster des Invertermoduls 256 basierend auf dem Motordrehmoment 308. Das Invertermodul 256 gibt zur Erreichung des Motordrehmoments 308 Strom auf die MGUs 198. Während die Steuerung in Darstellung und Abhandlung endet, folgt das Beispiel in 7 einem Steuerkreis und ein Steuerkreis kann jeweils in einem vorbestimmten Zeitraum gestartet werden.
8 zeigt ein Flussdiagramm mit einem Beispielverfahren zum Einstellen einer Zielgeschwindigkeit für ein Fahrzeug und die Steuerung eines Elektromotors. Die Steuerung beginnt bei 804 mit der Feststellung durch das Zielgeschwindigkeitsmodul 348, ob eine oder mehrere Freigabebedingungen erfüllt sind. So kann beispielsweise das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 feststellen, ob das Gas- und das Bremspedal nicht getreten werden und die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 geringer als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist. Die vorgegebene Geschwindigkeit ist größer als null und kann beispielsweise kleiner als 16,1 km/h sein. Wenn 804 wahr ist, fährt die Steuerung mit 808 fort. Wenn 804 falsch ist, kann die Steuerung zu 804 zurückkehren.
Bei 808 bestimmt das Zielgeschwindigkeitsmodul 348, ob der Wippenstatus 352 auf eine Betätigung der Wippe durch den Fahrer hindeutet. Wenn 808 falsch ist, generiert das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 das Profil der Zielgeschwindigkeit um eine Änderung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 mit einer zweiten vorbestimmten Geschwindigkeit über den zukünftigen Zeitraum bei 812 durchzuführen, die Steuerung kehrt dann zurück zu 804. Die zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist größer als null und kann kleiner sein als eine vorgegebene Geschwindigkeit sein. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann das Profil für die Zielgeschwindigkeit basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit 324 und Fahrzeugbeschleunigung 344 festlegen, wie schon zuvor erörtert. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann das Profil für die Zielgeschwindigkeit weiterhin anhand des Antriebsmodus' 360 festlegen. So kann beispielsweise das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 das Profil für die Zielgeschwindigkeit zur Änderung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 über einen kürzeren Zeitraum erzeugen, wenn der Antriebsmodus 360 auf langsam steht, relativ im Vergleich zum Antriebsmodus 360 im Fahrbetrieb.
Das CL-Modul 320 generiert das CL-Drehmoment 312 zur Reduzierung der Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 und der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 auf null. Das Steuermodul 370 steuert also den Betrieb des Invertermoduls 256 und damit die Drehmomentabgabe der MGU(s) 198 basierend auf der Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 und der Fahrzeuggeschwindigkeit 324 null. Wenn 808 wahr ist, fährt die Steuerung mit 816 fort.
Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 generiert das Profil für die Zielgeschwindigkeit, um bei 816 die Änderung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 über den vorbestimmten Zeitraum auf null zu bringen. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann das Profil für die Zielgeschwindigkeit auf Grundlage der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung 344 festlegen, wie schon zuvor erörtert. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 kann das Profil für die Zielgeschwindigkeit weiterhin anhand des Antriebsmodus' 360 festlegen. So kann beispielsweise das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 das Profil für die Zielgeschwindigkeit zur Änderung der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 über einen kürzeren Zeitraum erzeugen, wenn der Antriebsmodus 360 auf langsam steht, relativ im Vergleich zum Antriebsmodus 360 im Fahrbetrieb.
Bei 820 bestimmt das Zielgeschwindigkeitsmodul 348, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit 324 null erreicht hat (als Reaktion auf die Bedienung der Wippe durch den Fahrer). Wenn 820 falsch ist, bestimmt das Zielgeschwindigkeitsmodul 348, ob der Wippenstatus 352 anzeigt, dass der Fahrer die Wippe bei 824 freigegeben hat. Wenn 824 falsch ist, kann die Steuerung zu 820 zurückkehren. Wenn 824 wahr ist, kann die Steuerung zu 812 zurückkehren und das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 generiert das Profil für die Zielgeschwindigkeit, um die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 auf die vorgegebene Geschwindigkeit zu ändern.
Wenn 820 wahr ist, fährt die Steuerung mit 828 fort. Bei 828 kann das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 bestimmen, ob der Wippenstatus 352 anzeigt, dass der Fahrer die Wippe freigegeben hat. Der Fahrer kann die Wippe freigeben und das Hybridsteuermodul 196 wird zumindest versuchen, das Fahrzeug im Stillstand zu halten, auch an Gefällestrecken ungleich null. So kann beispielsweise das Halten des Fahrzeugs im Stillstand mit dem FF-Modul 364 und dem FF-Drehmoment 316 erreicht werden, wie oben beschrieben. Das Zielgeschwindigkeitsmodul 348 behält auch die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs 328 von null bei. Als solches reguliert das Hybridsteuermodul 196 die Versorgung der MGU(s) 198 mit Energie, um das Fahrzeug an 832 im Stillstand zu halten, wenn 828 wahr oder falsch ist, bis eine oder mehrere deaktivierende Bedingung(en) erfüllt ist (sind). Diese deaktivierenden Bedingungen können beispielsweise die Betätigung des Brems- und/oder Gaspedals sein. Die Steuerung kann zu 804 zurückkehren.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (beispielsweise zwischen Modulen, Schaltungselementen, Halbleiterschichten usw.) werden mit verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „in Eingriff stehend“, „gekoppelt“, „benachbart“ „neben“, „oben auf‟, „über“, „unter“, und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn eines oder mehrere intervenierende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Satz von mindestens einem von A, B und C so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A OR B OR C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen OR, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „mindestens einer von A, mindestens einer von B und mindestens einer von C.“
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann ebenfalls eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellen-Schaltkreise kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hieraus verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die mit Schnittstellen-Schaltkreisen verbunden sind. Beispiel: Mehrere Module können einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z.°B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Ausdruck Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Ausdruck „gemeinsamer Prozessor-Schaltkreis“ bezieht sich auf einen einzelnen Prozessor-Schaltkreis, der bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Ausdruck „gruppierter Prozessor-Schaltkreis“ bezieht sich auf einen Prozessor-Schaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessor-Schaltkreisen bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltkreise umfassen mehrere Prozessorschaltkreise auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessor-Schaltkreise auf einem einzelnen Die, mehrere Kerne auf einem einzelnen Prozessor-Schaltkreis, mehrere Threads eines einzelnen Prozessor-Schaltkreises oder eine Kombination der oben genannten. Der Ausdruck „gemeinsamer Speicherschaltkreis“ bezieht sich auf einen einzelnen Speicherschaltkreis, der bestimmten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierter Speicherschaltkreis“ bezieht sich auf einen Speicherschaltkreis, der in Kombination mit zusätzlichem Speicher bestimmten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Ausdruck „Speicherschaltkreis“ ist dem Ausdruck „computerlesbares Medium“ untergeordnet. Der Ausdruck „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf transitorische elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als greifbar und nicht-transitorisch zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht-transitorischen, greifbaren computerlesbaren Mediums sind nicht-flüchtige Speicherschaltkreise (z. B. Flash-Speicherschaltkreise, löschbare programmierbare ROM-Schaltkreise oder Masken-ROM-Schaltkreise), flüchtige Speicherschaltkreise (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltkreise), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziell hierfür vorgesehenen Computer, der für die Ausführung bestimmter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiteren oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf mindestens einem nicht-transitorischen greifbaren computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic Input Output System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des Spezialcomputers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Vorrichtungen des Spezialcomputers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) Beschreibungstext, der geparst wird, wie etwa HTML (hypertext markup language) oder XML (extensible markup language), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-intime-Compiler usw. Ausschließlich als Beispiel kann Quellcode mit einem Syntax von Sprachen, wie etwa C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®,. Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5, Ada, ASP (active server pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua und Python®, geschrieben werden.

Claims

Steuerverfahren für den Elektromotor eines Fahrzeugs, umfassend: das Bestimmen einer Fahrzeuggeschwindigkeit; das selektive Ändern einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null über einen Zeitraum als Reaktion auf die Betätigung einer Eingabevorrichtung durch einen Fahrer, wobei die Eingabevorrichtung kein Gaspedal oder Bremspedal ist; und, auf Grundlage der Differenz zwischen einer Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit, das Steuern eines Umschaltens eines Inverters, um das Anlegen von Leistung an einen Elektromotor des Fahrzeugs zu steuern; dadurch gekennzeichnet , dass der Zeitraum auf eine erste Zeitdauer eingestellt wird, wenn ein Nutzer mittels einer Vorrichtung, mittels der sich ein Park-, ein Rückwärtsgang-, ein Leerlauf-ein Vorwärtsfahrt- oder ein Langsamfahrt-Modus auswählen lässt, den Vorwärtsfahrt-Modus auswählt; und dass der Zeitraum auf eine zweite Zeitdauer eingestellt wird, die kürzer als die erste Zeitdauer ist, wenn der Fahrer mittels der Vorrichtung den Langsamfahrt-Modus auswählt.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 1, ferner umfassend das selektive Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum als Reaktion auf die Nichtbetätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 1, als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung nach der Betätigung der Eingabevorrichtung ferner umfassend das Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs in eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 3, wobei das Absenken der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null das Absenken der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null als Reaktion auf (i) die Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer umfasst, (ii) kein Druck auf das Gaspedal durch den Fahrer ausgeübt wird, (iii) kein Druck auf das Bremspedal durch den Fahrer ausgeübt wird, und (iv) die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist.
Das Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 4, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit kleiner als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 1, als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung nach der Betätigung der Eingabevorrichtung, aber bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit null erreicht, ferner umfassend das Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs in eine vorbestimmte Geschwindigkeit über einen zweiten Zeitraum, wobei die vorgegebene Geschwindigkeit größer als null ist.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 6, ferner umfassend das Ändern der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null über einen dritten Zeitraum als Reaktion auf eine zweite Betätigung der Eingabevorrichtung, nach Freigabe der Eingabevorrichtung.
Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 6, ferner umfassend das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf null als Reaktion auf die Freigabe der Eingabevorrichtung nach sowohl (i) dem Betätigen der Eingabevorrichtung und (ii) dem Erreichen der Fahrzeuggeschwindigkeit von null.
Das Steuerverfahren für den Elektromotor nach Anspruch 8, wobei das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null das Halten der Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs bei null umfasst, bis eine oder mehrere Bedingungen erfüllt sind.