DE102016226128A1 - Verfahren und System zur automatischen Geschwindigkeitssteuerung für Hybridelektrofahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Ein Autocruise-Steuerverfahren und Autocruise-Steuersystem für Hybridelektrofahrzeuge sind geliefert. Insbesondere wird ein PnG-Fahrmuster unter Berücksichtigung von Charakteristiken von Hybridelektrofahrzeugen angewandt, um eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu maximieren und sowohl einem Fahrverhalten als auch einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz gerecht zu werden. Das Autocruise-Steuerverfahren enthält das Einschalten eines Autocruise-Steuermodus durch Empfangen einer durch einen Benutzer festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung einer Kraftmaschine und eines Antriebsmotors als Fahrzeug-Antriebsquellen, und Einschalten eines Pulse-and-Glide-Modus (PnG-Modus). Eine Benutzeroberflächenvorrichtung (UI-Vorrichtung) ist zum Empfangen einer Auswahl eines PnG-Rollmodus, eines PnG-Gleitmodus oder eines PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus vorgesehen und das Hybridelektrofahrzeug wird, wenn ein Benutzer einen Modus durch die UI-Vorrichtung auswählt, in dem ausgewählten Modus betätigt.

Description

  • HINTERGRUND
  • (a) Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und System zur automatischen Geschwindigkeitssteuerung für Hybridelektrofahrzeuge und genauer ein Verfahren und System zur automatischen Geschwindigkeitssteuerung bzw. Autocruise-Steuerverfahren und Autocruise-Steuersystem, bei welchen ein Pulse-and-Glide(PnG; zu Deutsch: Impuls-und-Gleit)-Fahrmuster unter Berücksichtigung von Charakteristiken von Hybridelektrofahrzeugen angewandt wird, um eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu maximieren und sowohl einem Fahrverhalten als auch einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz gerecht zu werden.
  • (b) Hintergrund der Erfindung
  • Im Allgemeinen führt eine Autocruise-Steuereinrichtung eines Fahrzeugs ein automatisches Fahren des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ohne eine Betätigung eines Gaspedals durch einen Fahrer aus und wird folglich als System zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit bezeichnet. wenn eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine Betätigung durch einen Fahrer festgelegt wird, betätigt eine Autocruise-Steuereinrichtung ein Fahrzeug, um die festgelegte Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten, und verringert folglich eine Betätigung eines Gaspedals durch den Fahrer und verbessert somit den Fahrkomfort.
  • Für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, wie beispielsweise ein Benzin- oder Dieselfahrzeug, führt eine herkömmliche Autocruise-Steuereinrichtung, wenn ein angefordertes Drehmoment (Cruise-Drehmoment) zum Halten einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, eine Ansteuerung einer Kraftmaschine derart aus, dass das angeforderte Drehmoment durch eine kooperative Betätigung zwischen Steuerungen ausgegeben werden kann, und führt ein automatisches Fahren bzw. Autocruise aus, um eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten. Für ein unter Verwendung eines Motors angetriebenes Elektrofahrzeug stellt die herkömmliche Autocruise-Steuereinrichtung ferner ein Motordrehmoment gemäß einem angeforderten Drehmoment ein, um eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten, und für ein unter Verwendung eines Motors und einer Kraftmaschine angetriebenes Hybridelektrofahrzeug verteilt die herkömmliche Autocruise-Steuereinrichtung Leistung an den Motor und die Kraftmaschine, um ein angefordertes Drehmoment auszugeben.
  • Wenn Autocruise bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor ausgeführt wird, wird der Betriebspunkt einer Kraftmaschine durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Getriebeschaltstellung ungeachtet einer optimalen Betriebslinie (nachstehend als „OOL” (engl. optimal operating line) bezeichnet) bestimmt, wie beispielhaft in 1 gezeigt. Folglich ist das automatische Fahren bzw. Autocruise des Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz unvorteilhaft und somit wird eine Cruise-Steuertechnologie erfordert, die eine Kraftstoffeffizienz verbessern kann. Darüber hinaus wird eine Autocruise-Steuertechnologie erfordert, die eine Kraftstoffeffizienz eines Hybridelektrofahrzeugs verbessern kann, das einen Verbrennungsmotor und einen Motor als Antriebsquellen verwendet.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung liefert ein Autocruise-Steuerverfahren, bei dem ein Pulse-and-Glide-Fahrmuster (PnG-Fahrmuster) unter Berücksichtigung von Charakteristiken von Hybridelektrofahrzeugen angewandt wird, um eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu maximieren. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, ein optimales Autocruise-Steuerverfahren zu liefern, das sowohl einem Fahrverhalten als auch einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz gerecht werden kann.
  • In einem Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein Autocruise-Steuerverfahren für Hybridelektrofahrzeuge, das Folgendes enthalten kann: Einschalten eines Autocruise-Modus durch Festlegen einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Fahrer in einem Hybridelektrofahrzeug, das eine Kraftmaschine und einen Antriebsmotor als Antriebsquellen des Fahrzeugs verwendet, und Einschalten eines Pulse-and-Glide-Modus (PnG-Modus), Bereitstellen einer UI (engl. user interface; zu Deutsch: Benutzeroberfläche) durch eine Benutzeroberflächenvorrichtung (UI-Vorrichtung), um einen PnG-Rollmodus, einen PnG-Gleitmodus oder einen PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus auszuwählen, wenn der Fahrer einen Modus durch die UI-Vorrichtung auswählt, und Fahren des Hybridelektrofahrzeugs in dem ausgewählten Modus.
  • In dem PnG-Rollmodus können insbesondere eine Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Roll-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Ausrollen bzw. Rollen des Hybridelektrofahrzeugs durch Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs in der Roll-Phase ausgeführt werden. In dem PnG-Gleitmodus können die Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Gleit-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen den festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Verzögerungsfahren des Hybridelektrofahrzeugs basierend auf einem Geschwindigkeitsprofil, das durch eine Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs und eine Drehmomentunterstützung eines Antriebsmotors festgelegt wird, in der Gleit-Phase ausgeführt werden. Zudem kann das Hybridelektrofahrzeug in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen halten.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung aufgeführt sind und die vorliegende Offenbarung folglich nicht beschränken und in denen:
  • 1 ein Graph ist, der den Betriebspunkt einer Kraftmaschine während des Autocruise eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor nach der verwandten Technik veranschaulicht;
  • 2 ein Graph ist, der einen allgemeinen PnG-Cruise-Zustand nach der verwandten Technik veranschaulicht;
  • 3 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration eines Autocruise-Steuersystems nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • 4 ein Graph ist, der Cruise-Zustände in jeweiligen Modi eines PnG-Modus eines Hybridelektrofahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • die 5 bis 7 Ablaufpläne sind, die einen Autocruise-Steuerprozess nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen; und
  • die 8 bis 10 Graphen sind, die einen Vergleich der Modi, die aus der Unterteilung des PnG-Modus resultieren, nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
  • Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale aufzeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Offenbarung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Offenbarung, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden. In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z. B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
  • Zwar wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module vorgesehen und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module zum Durchführen von einem oder mehreren Prozessen vorgesehen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Des Weiteren kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Datenträger enthalten Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
  • Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine” und „der/die/das” auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf” und/oder „aufweisend”, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder” jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
  • Sofern nicht speziell angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, ist der Ausdruck „ca.”, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereiches einer normalen Toleranz in der Technik, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwertes, zu verstehen. „Ca.” kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des genannten Wertes verstanden werden. Wenn nicht anderweitig aus dem Kontext klar, sind alle hierin gelieferten numerischen Werte durch den Ausdruck „ca.” modifiziert.
  • Nachstehend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detailliert Bezug genommen werden, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und unten beschrieben sind. Zwar wird die Offenbarung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, aber es wird klar sein, dass die vorliegende Beschreibung die Offenbarung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil soll die Offenbarung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere beispielhafte Ausführungsformen innerhalb des Wesens und Bereiches der Offenbarung decken, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind.
  • Zum Lösen der durch ein herkömmliches Autocruise-Steuerverfahren für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verursachten Verringerung der Kraftstoffeffizienz werden verschiedene Autocruise-Steuerverfahren vorgeschlagen. Beispielsweise ist der Nutzen eines Pulse-and-Glide(nachstehend als „PnG” bezeichnet)-Fahrmusters, bei dem eine Beschleunigung und Verzögerung eines Fahrzeugs in einem bestimmten Zyklus zum Verbessern einer Kraftstoffeffizienz während des Fahrens bzw. Cruisens unter realen Fahrbedingungen wiederholt werden, in vielen Richtungen erwiesen.
  • 2 ist ein Graph, der einen bekannten PnG-Cruise-Zustand für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor nach der verwandten Technik veranschaulicht. Insbesondere bezieht sich PnG-Fahren auf ein Fahrmuster, bei dem eine durchschnittliche Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Impuls-Phase erhöht wird, um den Betriebpunkt einer Kraftmaschine auf über der optimalen Betriebslinie (OOL) einzustellen, und das Fahrzeug folglich an einem Punkt mit einer hohen Kraftmaschineneffizienz gefahren wird und ein Rollen des Fahrzeugs in einer Gleit-Phase ausgeführt wird, so dass ein gesamter Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum herkömmlichen Fahren mit konstanter Geschwindigkeit verringert wird.
  • In Bezug auf 2 beschleunigt das Fahrzeug in der Impuls-Phase auf eine höhere Geschwindigkeit als eine durch einen Fahrer festgelegte Cruise-Geschwindigkeit und verzögert in der Gleit-Phase durch Rollen, bei dem das Fahrzeug in dem Kraftstoffabsperrungszustand der Kraftmaschine gefahren wird. Das Fahrzeug wird derart gefahren, dass die Impuls-Phase und die Gleit-Phase periodisch abwechselnd wiederholt werden. Bei Anwendung der herkömmlichen PnG-Cruise-Steuerung besteht jedoch eine Abwägung zwischen einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (zugehörig zum Fahrverhalten) und einer Menge der Kraftstoffeffizienz und folglich wird eine optimale Steuertechnologie erfordert, die sowohl dem Fahrverhalten als auch einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz gerecht werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Technologien in der verwandten Technik wird ein Betriebpunkt mit einer hohen Effizienz auf einem Kennfeld des bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs (BSFC; engl. brake specific fuel consumption) der Kraftmaschine verfolgt. Beispielsweise offenbart eine herkömmliche Technik eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren, die eine PnG-Funktion bei einem gewöhnlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor implementieren, und genauer eine Technologie, bei der eine Steuerung zum Verfolgen von Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze, die basierend auf einer Bezugs-Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt werden, während der Einstellung einer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt wird und die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten durch eine Erhöhung und eine Verringerung einer Kraftstoffmenge einer Brennkammer verfolgt werden. Ferner offenbart eine andere herkömmliche Technik eine Einrichtung und ein Verfahren, die eine Kraftstoffeffizienz durch Minimieren einer Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankung und exaktes Einstellen eines Drosselklappenwertes durch PnG-Steuerung verbessern, und genauer eine Technologie, bei der ein Impuls in einem schnellen Zyklus auf einen Drosselklappenwert ohne Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankung angewandt wird und sich ein Betriebspunkt der Kraftmaschine zu einem Betriebspunkt mit einer hohen Effizienz auf einem BSFC-Kennfeld bewegt, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren, die eine PnG-Fuktion in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV; engl. hybrid electric vehicle) implementieren, das einen Verbrennungsmotor und einen Motor als Antriebsquellen verwendet, und die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, Effekte einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz unter Verwendung eines PnG-Fahrmusters unter Berücksichtigung der Charakteristiken des Hybridelektrofahrzeugs zu maximieren.
  • Im Allgemeinen kann ein Hybridelektrofahrzeug an einem optimalen Betriebspunkt, d. h. auf einer optimalen Betriebslinie (OOL), durch eine Hybrid-Leistungsoptimierungsstrategie zwischen einer Kraftmaschine und einem Motor betrieben werden und solch eine Fahrstrategie verursacht eine verringerte Effizienz aufgrund eines Ladens/Entladens in einem elektrisch betriebenen System. Daher kann eine Kraftstoffeffizienz verbessert werden, wenn ein sich auf der OOL befindender Kraftmaschinen-Betriebspunkt gleichzeitig mit einer Minimierung der Verwendung des elektrisch betriebenen Systems bestimmt wird.
  • Basierend auf dem obigen Aspekt können bei der vorliegenden Offenbarung während eines Autocruise-Fahrens eines Hybridelektrofahrzeugs eine Fahrzeugbeschleunigung (z. B. eine Impuls-Phase; OOL-orientiertes Fahren) und eine Fahrzeugverzögerung (z. B. eine Roll-Phase oder eine Gleit-Phase; Ausführung einer Kraftstoffabsperrung oder angetriebenen Verzögerung) periodisch abwechselnd wiederholt werden, während eine durchschnittliche Soll-Geschwindigkeit gehalten wird, wobei dadurch die Kraftstoffeffizienz unter realen Fahrbedingungen verbessert wird.
  • Während des oben beschriebenen PnG-Fahrens, bei dem eine Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung periodisch abwechselnd wiederholt werden, kann eine Steuerung zum Verfolgen von Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze durch Änderung eines angeforderten Drehmoments ausgeführt werden und eine Steuerung zum Verteilen des Drehmoments an eine Kraftmaschine und einen Motor zum Ausgeben einer Leistung, die das angeforderte Drehmoment liefert, das zum Einstellen einer Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Fahrzeugbeschleunigung (in der Impuls-Phase) notwendig ist, ausgeführt werden. Ferner kann während der Fahrzeugverzögerung ein Roll-Fahren (z. B. die Roll-Phase) ausgeführt werden oder ein Gleit-Fahren (z. B. die Gleit-Phase) ausgeführt werden.
  • Die vorliegende Offenbarung kann auf ein Hybridelektrofahrzeug vom Typ einer auf dem Getriebe montierten elektrischen Vorrichtung (TMED; engl. transmission mounted electric device) angewandt werden, bei dem ein Antriebsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs an einem Getriebe angeordnet ist. Bei einem gewöhnlichen TMED-Hybridelektrofahrzeug können zwei Antriebsquellen, die zum Betätigen des Fahrzeugs konfiguriert sind, d. h. eine Kraftmaschine und ein Antriebsmotor, in Reihe angeordnet sein, eine Kraftmaschinenkupplung zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsmotor angeordnet sein und ein Getriebe an der Abtriebsseite des Antriebsmotors angeordnet sein.
  • Die Kraftmaschinenkupplung verbindet die Kraftmaschine und den Motor miteinander, um Leistung zwischen denselben selektiv zu übertragen oder um die Kraftmaschine und den Motor voneinander zu trennen, um eine Leistungsüberragung zwischen denselben zu verhindern. In einem geschlossenen Zustand der Kraftmaschinenkupplung sind die Kraftmaschine und der Motor derart verbunden, dass Leistung zu Antriebwellen und Antriebrädern durch das Getriebe übertragen werden kann. Mit anderen Worten ist die Kraftmaschinenkupplung zum selektiven Übertragen von Leistung oder Verhindern einer Leistungsübertragung zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsmotor angeordnet und, wie allgemein bekannt ist, wird die Kraftmaschinenkupplung während des Fahrens des Fahrzeugs in dem Elektrofahrzeug-Modus (EV-Modus) geöffnet, wobei das Fahrzeug folglich durch Leistung des Antriebsmotors angetrieben werden kann, und die Kraftmaschinenkupplung während des Fahrens des Fahrzeugs in dem Hybridelektrofahrzeug-Modus (HEV-Modus) geschlossen, wobei das Fahrzeug folglich durch Leistung der Kraftmaschine und Leistung des Antriebsmotors angetrieben werden kann.
  • Während des Bremsens des Fahrzeugs oder während einer Trägheitsfahrt des Fahrzeugs kann ein Energierückgewinnungsmodus, in dem der Antriebsmotor als ein Leistungsgenerator zum Laden einer Batterie betätigt wird, ausgeführt werden. Ein separater Motorgenerator, der mit der Kraftmaschine direkt verbunden ist, um Leistung zu der Kraftmaschine zu übertragen, d. h. ein Hybrid-Starter-Generator (HSG), ist vorgesehen und der HSG kann unter Verwendung von Leistung von der Batterie betätigt werden und folglich zum Übertragen von Leistung zu der Kraftmaschine während des Anlassens der Kraftmaschine konfiguriert sein und als Leistungsgenerator durch eine Drehkraft, die von der Kraftmaschine übertragen wird, betätigt werden und lädt folglich die Batterie während der Leistungserzeugung.
  • Bei einem gewöhnlichen Hybridelektrofahrzeug sind verschiedene Steuerungen zum Betätigen jeweiliger Vorrichtungen in dem Fahrzeug vorgesehen. Mit anderen Worten sind eine Hybridsteuereinheit (HCU, engl. hybrid control unit), eine Kraftmaschinensteuereinheit (ECU; engl. engine control unit), die zum Betätigen einer Kraftmaschine konfiguriert ist, eine Motorsteuereinheit (MCU; engl. motor control unit), die zum Betätigen eines Antriebsmotors konfiguriert ist, eine Getriebesteuereinheit (TCU; engl. transmission control unit), die zum Betätigen eines Getriebes und einer Kraftmaschinenkupplung konfiguriert ist, ein Batteriemanagementsystem (BMS), das zum Betätigen und Managen einer Batterie konfiguriert ist, etc. vorgesehen und eine Betätigung der jeweiligen Vorrichtungen kann durch eine kooperative Steuerung zwischen den Steuerungen unter der Steuerung der HCU ausgeführt werden, die als eine Steuerung auf höchster bzw. oberster Ebene (z. B. eine obere bzw. übergeordnete Steuerung) wirkt. Die TCU kann beispielsweise zum Einstellen eines Hydraulikdrucks zum Betätigen der Kupplung gemäß einem Steuerbefehl der HCU konfiguriert sein und folglich die Kraftmaschinenkupplung öffnen oder schließen.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung kann solch eine kooperative Steuerung zwischen den Steuerungen während einer Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellung in den jeweiligen Modi während des Autocruise-Fahrens ausgeführt werden und Betätigungen der Kraftmaschine, des Antriebsmotors, des Getriebes und der Kraftmaschinenkupplung können durch die entsprechenden Steuerungen ausgeführt werden. Zwar gibt die obige Beschreibung eine Vielzahl von Steuerungen an, die zum Betätigen jeweiliger Vorrichtungen in dem Fahrzeug konfiguriert sind, aber eine integrierte Steuerung kann anstelle der separaten Steuereinheiten verwendet werden und bei der Beschreibung werden sowohl die Steuereinheiten als auch die integrierte Steuerung allgemein Steuereinheiten oder Steuerungen genannt werden.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Autocruise-Steuersystems nach der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Zunächst kann ein Autocruise-Modus bei der vorliegenden Offenbarung einen PnG-Modus enthalten, der durch Einschalten des PnG-Modus ausgeführt wird, wenn ein Fahrer eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit festlegt und den Autocruise-Modus einschaltet, und der PnG-Modus kann eine Vielzahl von Fahrmodi enthalten. Mit anderen Worten kann der PnG-Modus bei der vorliegenden Offenbarung eine Vielzahl von Fahrmodi enthalten, wie beispielsweise einen PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), einen PnG-Rollmodus (PnG_coast) und einen PnG-Gleitmodus (PnG_glide).
  • Insbesondere kann der PnG-Rollmodus (PnG_coast) in einen ersten PnG-Rollmodus (PnG_coast_ideal), der einem idealen Fahrmodus entspricht, in dem dynamische Charakteristiken des Fahrzeugs und ein Übergangszustand nicht wiedergegeben bzw. widergespiegelt und berücksichtigt werden, und einen zweiten PnG-Rollmodus (PnG_coast_real) unterteilt werden, der einem realen Fahrmodus entspricht, in dem die dynamischen Charakteristiken des Fahrzeugs und der Übergangszustand widergespiegelt und berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der PnG-Modus definiert werden, vier Modi, d. h. den PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), den ersten PnG-Rollmodus (PnG_coast_ideal), den zweiten PnG-Rollmodus (PnG_coast_real) und den PnG-Gleitmodus (PnG_glide) zu enthalten.
  • Da der erste PnG-Rollmodus (PnG_coast_ideal) ein idealer Fahrmodus ist, in dem die dynamischen Charakteristiken des Fahrzeugs und der Übergangszustand nicht widergespiegelt und berücksichtigt werden, wird der erste PnG-Rollmodus (PnG_coast_ideal) nicht wirklich als der PnG-Modus bei der vorliegenden Offenbarung angewandt. Nachstehend gibt der PnG-Rollmodus (PnG_coast) den zweiten PnG-Rollmodus (PnG_coast_real) an.
  • Zusammenfassend kann der PnG-Modus bei der vorliegenden Offenbarung drei Fahrmodi, d. h. den PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), in dem das Fahrzeug gefahren wird, während eine durch einen Fahrer festgelegte Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit konstant gehalten wird, den PnG-Rollmodus (PnG_coast), in dem eine Beschleunigung (die Impuls-Phase) und Verzögerung (die Roll-Phase) des Fahrzeugs periodisch abwechselnd wiederholt werden und in der Roll-Phase das Getriebe in der Neutralstellung ist, die Kraftmaschinenkupplung geöffnet ist und ein Rollen des Fahrzeugs in dem Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand der Kraftmaschine (Rollen des Fahrzeugs durch Trägheit des Fahrzeugs) ausgeführt wird, und den PnG-Gleitmodus (PnG_glide) enthalten, in dem eine Beschleunigung (die Impuls-Phase) und Verzögerung (die Gleit-Phase) des Fahrzeugs periodisch abwechselnd wiederholt werden und in der Gleit-Phase eine Verzögerung des Fahrzeugs entlang einem Geschwindigkeitsprofil, das durch eine Trägheit des Fahrzeugs und Leistung des Antriebsmotors festgelegt wird, ausgeführt wird.
  • 4 ist ein Graph, der Cruise-Zustände in den jeweiligen Modi beispielhaft veranschaulicht, die aus der Unterteilung des PnG-Modus des Hybridelektrofahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung resultieren, und die nachstehende Tabelle 1 repräsentiert Getriebestellungen, Zustände der Kraftmaschinenkupplung und, ob eine Kraftstoffabsperrung der Kraftmaschine in den jeweiligen PnG-Modi auftritt.
  • Der PnG-Rollmodus (PnG_coast) und der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) können festgelegt werden, um ein Fahrmuster aufzuweisen, bei dem eine Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung periodisch abwechselnd wiederholt werden, und der PnG-Rollmodus (PnG_coast) und der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) weisen keinen Unterschied hinsichtlich einer Steuerung eines Beschleunigungsabschnitts (die Impuls-Phase) auf, aber differieren in Bezug auf die Steuerung eines Verzögerungsabschnitts. Insbesondere können in dem Verzögerungsabschnitt (die Roll-Phase) des PnG-Rollmodus (PnG_coast) die Antriebsquellen des Fahrzeugs konfiguriert sein, keine Leistung zu erzeugen, und das Fahrzeug verzögert durch Trägheit.
  • Anders als bei dem Verzögerungsabschnitt (die Roll-Phase) des PnG-Rollmodus (PnG_coast) kann in dem Verzögerungsabschnitt (die Gleit-Phase) des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ferner eine Drehmomentunterstützung des Antriebsmotors ausgeführt werden, um eine Fahrstrecke während der Verzögerung selbst dann zu verlängern, wenn eine minimale Menge an Energie in dem Fahrzeug verbraucht wird. Insbesondere kann während einer Verzögerung in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) verglichen zu während einer Verzögerung in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) Leistung des Antriebsmotors zu den Antriebswellen und Antriebsrädern durch das Getriebe übertragen werden, um das Fahrzeug mit einem graduellen Verzögerungsgradienten (d. h. mit einer geringeren Verzögerungsrate) zu verzögern. Anders als bei einer Verzögerung in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast), in dem das Fahrzeug durch Trägheit gefahren wird, kann während einer Verzögerung in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) der Motor beispielsweise eine Erzeugung eines angeforderten Drehmoments, das durch den Fahrer angefordert wird, unterstützten, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Verzögerung einzustellen, und folglich kann eine Fahrstrecke verlängert werden.
  • Verglichen zu während einer Verzögerung des Fahrzeugs in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) kann eine Motor-Drehmomentunterstützung, bei der der Motor eine Antriebskraft erzeugt und ausgibt, die einer Drehmomentunterstützungsmenge durch den Motor entspricht, und das Fahrzeug durch Kraft verzögert, die durch Addieren der Antriebskraft des Motors (d. h. Drehmomentunterstützungskraft) zu einer Trägheitskraft des Fahrzeugs erhalten wird, durchgeführt werden und daher kann das Fahrzeug durch die in dem Verzögerungszustand angelegte Drehmomentunterstützungskraft durch den Motor graduell verzögern.
  • Verglichen zu einer Verzögerung des Fahrzeugs in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) verursacht daher eine Verzögerung des Fahrzeugs in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) einen Energieverbrauch in dem Fahrzeug, aber weist Vorteile auf, die eine verlängerte Fahrstrecke und ein verbessertes Fahrverhalten enthalten. Im Hinblick auf ein Fahrverhalten weist infolgedessen der PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), in dem das Fahrzeug eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit hält, das höchste bzw. beste Fahrverhalten auf und der PnG-Gleitmodus (PnG_glide), in dem das Fahrzeug mit einer relativ graduellen Rate in dem Verzögerungsabschnitt verzögert, ein besseres Fahrverhalten als der PnG-Rollmodus (PnG_coast) auf, in dem das Fahrzeug in dem Verzögerungsabschnitt schnell verzögert.
  • Hinsichtlich des Energieverbrauchs des Fahrzeugs ist der PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), in dem Energie des Fahrzeugs in allen Abschnitten kontinuierlich verbraucht wird, um eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten, am vorteilhaftesten und der PnG-Gleitmodus (PnG_glide), in dem Energie des Fahrzeugs in dem Verzögerungsabschnitt verbraucht wird, vorteilhafter als der PnG-Rollmodus (PnG_coast), in dem in dem Verzögerungsabschnitt keine Energie des Fahrzeug verbraucht wird. Daher weist der PnG-Rollmodus (PnG_coast) die höchste Kraftstoffeffizienz gefolgt durch den PnG-Gleitmodus (PnG_glide) und den PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) auf.
  • Nachstehend werden bei der vorliegenden Offenbarung der Verzögerungsabschnitt des PnG-Rollmodus (PnG_coast) als „Roll-Phase” und der Verzögerungsabschnitt des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) als „Gleit-Phase” (in Bezug auf 4) definiert werden. In der nachstehenden Tabelle 1 werden Zustände der Kraftmaschinenkupplung und, ob eine Kraftstoffabsperrung der Kraftmaschine in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) und dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) durchgeführt wird, mit den Verzögerungsabschnitten (die Roll-Phase und die Gleit-Phase) in Beziehung gesetzt. Tabelle 1
    Unterteilung Getrieberad Kraftmaschinenkupplung Kraftstoffabsperrung Angefordertes Drehmoment
    Impuls-Phase Roll-/Gleit-Phase
    PnG_coast Eingelegter Gang Neutral Offen o Impuls-Phase: o
    Roll-Phase: x
    PnG_glide Eingelegter Gang Eingelegter Gang Offen o o (Motor)
    PnG_const HEV Eingelegter Gang Eingelegter Gang Geschlossen x o (Kraftmaschine + Motor)
    EV Eingelegter Gang Eingelegter Gang Offen o o (Motor)
  • Bei der vorliegenden Offenbarung kann Autocruise in einem der obigen drei Modi, d. h. dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const), dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) und dem PnG-Rollmodus (PnG_coast), durch die Modusauswahl eines Fahrers ausgeführt werden und eine Steuerung 20 zum Ausführen der vorbestimmten Steuerung der jeweiligen Vorrichtungen in dem Fahrzeug in jedem Modus konfiguriert sein. Mit anderen Worten kann die Steuerung 20 zum Betätigen einer Kraftmaschine 31, eines Antriebsmotors 32, einer Kraftmaschinenkupplung 33, eines Getriebes 34 etc. konfiguriert sein, um einen der oben beschriebenen Modi des PnG-Modus auszuführen, der durch den Fahrer ausgewählt wird, um beispielsweise eine Kraftstoffversorgung der Kraftmaschine 31 (d. h. Kraftstoffabsperrung etc.) einzustellen, die Kraftmaschinenkupplung 33 zu öffnen oder zu schließen, das Getriebe 34 einzustellen, sich in der Neutralstellung zu befinden, etc.
  • Ferner kann eine Auswahl eines Modus der aus der Unterteilung des PnG-Modus resultierenden Modi durch den Fahrer unter der Bedingung durchgeführt werden, dass der Fahrer sowohl den Autocruise-Modus als auch den PnG-Modus einschaltet, wie oben beschrieben wurde. Insbesondere kann der Autocruise-Modus durch Festlegen bzw. Setzen einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit durch Betätigen einer Benuteroberflächenvorrichtung (UI-Vorrichtung) 10 in dem Fahrzeug, wie beispielsweise eine Taste oder ein Schalter, durch den Fahrer eingeschaltet werden (Cruise „setzen”). Nach Eingriff bzw. Betätigung der UI-Vorrichtung zum Auswählen der Betätigung einer Autocruise-Steuerung bzw. automatischen Geschwindigkeitssteuerung, kann die Steuerung 20 folglich zum Empfangen eines Signals von der UI-Vorrichtung 10 basierend auf einer Bedienung durch einen Fahrer konfiguriert sein und folglich konfiguriert sein, um zu erkennen, dass die Autocruise-Funktion durch den Fahrer eingeschaltet wird.
  • Zudem kann auch der PnG-Modus durch Betätigen einer Benutzeroberfläche (UI) 10 in dem Fahrzeug, wie beispielsweise eine Taste oder ein Schalter, durch den Fahrer eingeschaltet werden (PnG „ein”). Die Betätigung des PnG-Modus kann durch den Fahrer ausgewählt werden und die Steuerung 20 kann zum Empfangen eines Signals von der UI-Vorrichtung 10 basierend auf der Bedienung durch den Fahrer konfiguriert sein und folglich konfiguriert sein, um zu erkennen, dass die PnG-Funktion durch den Fahrer eingeschaltet wird. In dem Fahrzeug kann die UI-Vorrichtung 10 oder Betätigung zum Ein-/Ausschalten der Autocruise-Funktion von der UI-Vorrichtung 10 oder Betätigung zum Ein-/Ausschalten der PnG-Funktion distinguiert werden.
  • Bei der vorliegenden Offenbarung kann ein Modus der aus der Unterteilung des PnG-Modus resultierenden verschiedenen Modi basierend auf einer Absicht eines Fahrers ausgewählt werden und zu diesem Zweck kann die mit der Steuerung 20 verbundene UI-Vorrichtung 10 verwendet werden. Mit anderen Worten kann der PnG-Modus in eine Vielzahl von Modi unterteilt werden und eine Modusauswahlfunktion ist vorgesehen, bei der der Fahrer einen Modus der Vielzahl von Modi auswählen kann, die aus der Unterteilung des PnG-Modus resultieren.
  • Um solch eine Modusauswahlfunktion zu implementieren, kann die mit der Steuerung 20 verbundene UI-Vorrichtung 10 verwendet werden und die UI-Vorrichtung 10 für eine Modusauswahl des Fahrers kann Displayeinheiten einer Gerätegruppe oder andere Displayvorrichtungen, die innerhalb des Fahrzeugs installiert sind, und eine Eingabeeinheit enthalten, die durch den Fahrer betätigt werden kann. Insbesondere können die Displayeinheiten der Gerätegruppe oder die Displayvorrichtungen zum Anzeigen von Informationen konfiguriert sein, die dem Fahrer ermöglichen, einen Modus auszuwählen oder Einstellungsinformationen einzugeben, und die Eingabeeinheit kann eine Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Taste oder ein Schalter, sein, die durch den Fahrer betätigt wird, um einen Modus auszuwählen und Einstellungsinformationen einzugeben (z. B. Bereitstellen einer UI).
  • Wenn die Displayeinheit in der Gerätegruppe oder die Displayvorrichtung vom Typ eines Berührungsbildschirms bzw. Touchscreens ist, bei dem eine Eingabe durch Berührungsgesten durchgeführt wird, kann die Eingabeeinheit weggelassen werden. Wenn der PnG-Modus beim Einschalten des Autocruise-Modus nicht eingeschaltet wird, d. h. in dem ausgeschalteten Zustand des PnG-Modus, kann ein allgemein bekannter Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus eines Hybridelektrofahrzeugs, d. h. eine gewöhnliche Steuerung zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit ausgeführt werden, bei der ein Fahrzeug eine durch einen Fahrer festgelegte Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit hält. Der PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) des PnG-Modus unterscheidet sich von dem gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus nur darin, dass der PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) in dem eingeschalteten PnG-Modus auswählbar ist, aber weist keinen Unterschied zu dem gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus darin auf, dass eine Steuerung zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit eines Fahrzeugs ausgeführt wird, um die durch den Fahrer festgelegte Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten.
  • Wie beispielhaft in 4 gezeigt, kann bei Auswahl des PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) eine Steuerung zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt werden, um die durch den Fahrer in dem eingeschalteten Zustand des Autocruise-Modus festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, zu halten. In gleicher Weise wie in dem gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus kann in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) eine Leistung des Antriebsmotors 32 (in dem EV-Modus) verwendet werden oder es wird eine Hybrid-Leistung der Kraftmaschine 31 und des Antriebsmotors 32 (in dem HEV-Modus) verwendet.
  • In gleicher Weise wie in dem gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus kann mit anderen Worten bei Auswahl des PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) in dem Zustand mit eingelegtem Gang des Getriebes 34 ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs in dem HEV-Modus oder dem EV-Modus, der gemäß dem Fahren bestimmt wird, ausgeführt werden und die Kraftmaschinenkupplung 33 kann betätigt werden, um in dem HEV-Modus geschlossen zu sein und in dem EV-Modus geöffnet zu sein. Ferner wird in dem EV-Modus keine Leistung der Kraftmaschine 31 verwendet und folglich kann die Kraftmaschine 31 in den Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand übergehen.
  • In solch einem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) kann die OOL-Fahrstrategie beibehalten werden. Mit anderen Worten kann ein Betriebspunkt auf der OOL basierend auf der HEV-Fahrstrategie bestimmt werden und eine Drehmomentverteilung zu der Kraftmaschine 31 und dem Antriebsmotor 32 ausgeführt werden, um einen Drehmomentausgang zu erzielen, der ein angefordertes Drehmoment bereitstellt. Wenn das Fahrzeug in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) gefahren wird, kann die Kraftmaschinenkupplung 33 ferner in gleicher Weise wie in den gewöhnlichen HEV/EV-Modi betätigt werden, um in dem HEV-Modus geschlossen zu sein und in dem EV-Modus geöffnet zu sein.
  • In dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus kann das Fahrzeug konfiguriert sein, um eine konstante Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit während des Fahrens zu halten und folglich kann ein Fahrverhalten verbessert werden. Jedoch kann eine Leistungsübertragungseffizienz gemäß einer Leistungsverteilung zu der Kraftmaschine 31 und dem Antriebsmotor 32 bestimmt werden und eine zum Ausführen eines Ladens/Entladens verwendete Leistung kann eine Abnahme der Effizienz verursachen. Ferner können die Kraftmaschine 31 und der Antriebsmotor 32 kontinuierlich Leistung ausgeben, um ein angefordertes Drehmoment zum Halten einer konstanten Geschwindigkeit bereitzustellen, und folglich können ein Kraftstoff und elektrische Energie kontinuierlich verwendet werden und Verbrauchsraten des Kraftstoffs und der elektrischen Energie im Verhältnis zu einer Fahrstrecke erhöht werden und folglich nimmt die Kraftstoffeffizienz ab.
  • Wenn der PnG-Rollmodus (PnG_coast) ausgewählt wird, kann der Fahrer eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) durch die UI-Vorrichtung 10 nach dem Einschalten des PnG-Modus festlegen und Soll-Geschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze, in welchen die festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit = a in 4) basierend auf der durch den Fahrer festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit widergespiegelt wird, können bestimmt werden. Ferner kann in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast), wenn die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze bestimmt sind, eine Fahrsteuerung zum Verfolgen der Soll-Geschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze ausgeführt werden. Bei der Fahrsteuerung kann die Kraftmaschine 31 und/oder der Antriebsmotor 32 betätigt werden, um das Fahrzeug auf die Soll-Geschwindigkeit der oberen Grenze in der Impuls-Phase zu beschleunigen.
  • Insbesondere können eine angeforderte Leistung und ein angefordertes Drehmoment zum Beschleunigen des Fahrzeugs erhöht werden und zu diesem Zweck kann ein angefordertes Drehmoment bestimmt werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Beschleunigungsgradienten, der durch die Steuerung 20 festgelegt wird, zu erhöhen, und ein Ausgang der Leistung von der Kraftmaschine 31 und/oder dem Antriebsmotor 32 kann eingestellt werden, um das bestimmte angeforderte Drehmoment zu liefern. Der Beschleunigungsgradient kann einen durch die Steuerung 20 vorbestimmten Wert aufweisen oder durch den Fahrer durch die UI-Vorrichtung 10 festgelegt werden. In der Impuls-Phase (Beschleunigungsabschnitt) kann das Getriebe 34 in dem Zustand mit eingelegtem Gang betätigt werden und die Kraftmaschinenkupplung 33 geschlossen werden, wenn Leistung der Kraftmaschine 31 verwendet wird, um das angeforderte Drehmoment zu liefern, und in dem Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand geöffnet werden, wenn keine Leistung der Kraftmaschine 31 verwendet wird.
  • Ferner kann in der Roll-Phase (Verzögerungsabschnitt) eine Verzögerungssteuerung zum Fahren des Fahrzeugs durch Trägheit, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der unteren Grenze in dem abgestellten Zustand der Kraftmaschine 31 und des Antriebsmotors 32 erreicht, ausgeführt werden. Wie in Tabelle 1 gezeigt, kann die Kraftmaschinenkupplung 33 geöffnet sein, wenn sich das Getriebe 34 in der Neutralstellung befindet, und die Kraftmaschine 31 kann in den Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand übergehen. Insbesondere kann das Getriebe 34 den Zustand mit eingelegtem Gang anstelle der Neutralstellung beibehalten und in diesem Fall kann eine Energierückgewinnung durch den Antriebsmotor 32 ermöglicht werden.
  • Als Nächstes unterscheidet sich der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) von dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) darin, dass eine Fahrzeugverzögerungssteuerung, die elektrische Leistung, d. h. Motorleistung, begrenzt verwendet, in der Gleit-Phase ausgeführt werden kann, aber der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) weist hinsichtlich der Steuerung des Beschleunigungsabschnitts (die Impuls-Phase) keinen Unterschied zu dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) auf und folglich wird eine detaillierte Beschreibung der Impuls-Phase weggelassen werden. In der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) kann im Vergleich zu der Roll-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast) ein Motordrehmoment erzeugt werden, um das Fahrzeug graduell zu verzögern, und eine Fahrstrecke in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) kann verlängert werden, um länger als eine Fahrstrecke in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast) zu sein.
  • Mit anderen Worten kann in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) eine Drehmomentunterstützungssteuerung durch den Antriebsmotor 32, der eine Kraft zum Bewegen des Fahrzeugs erzeugt, ausgeführt werden, um eine Trägheit des Fahrzeugs zu ergänzen, und das Fahrzeug kann im Vergleich zu der Roll-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast), in dem das Fahrzeug durch Trägheit des Fahrzeugs verzögert wird, entlang einem Geschwindigkeitsprofil mit einem graduellen Verzögerungsgradienten durch eine Drehmomentunterstützungssteuerung verzögert werden.
  • Wenn der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ausgewählt wird, kann der Fahrer eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) durch die UI-Vorrichtung 10 nach dem Einschalten des PnG-Modus festlegen und Verzögerungs-Einstellungsinformationen zum Bestimmen eines Geschwindigkeitsprofils in der Gleit-Phase, d. h. das Maß der Öffnung eines Gaspedalpositionssensors (APS; engl. accelerator position sensor) oder einen Verzögerungsgradienten, durch die UI-Vorrichtung 10 zusammen mit der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit festlegen. Insbesondere gibt der Öffnungsgrad des Gaspedalpositionssensors (APS) nicht den Betätigungsgrad eines Gaspedals an, aber bedeutet eine Drehmomentunterstützungsmenge, die in der Gleitphase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) angelegt wird, d. h. eine Drehmomentunterstützungsmenge durch den Antriebsmotor 32, und der Öffnungsgrad des APS kann durch den Fahrer durch die UI-Vorrichtung 10 festgelegt werden.
  • Insbesondere kann der Öffnungsgrad des APS oder der Verzögerungsgradient zum Regulieren des Geschwindigkeitsprofils in der Gleitphase in eine Vielzahl von Niveaus unterteilt werden und der Fahrer kann ein erwünschtes Niveau auswählen. Folglich können Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze, in welchen die festgelegte Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit = a in 4) basierend auf der durch den Fahrer festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit widergespiegelt wird, bestimmt werden, das Fahrzeug auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze in der Impuls-Phase beschleunigt werden und dann eine Drehmomentunterstützung durch den Motor 32, die dem Öffnungsgrad des APS entspricht, der durch den Fahrer festgelegt wird, in der Gleit-Phase ausgeführt werden. Im Vergleich zu der Roll-Phase, in der eine Fahrzeugverzögerung durch Trägheit des Fahrzeugs durchgeführt wird, indiziert neben einer Drehmomentunterstützung zum Beschleunigen des Fahrzeugs eine Drehmomentunterstützung in dem Verzögerungsabschnitt, d. h. in der Gleit-Phase, eine Verwendung von Motorleistung, um das Fahrzeug unter Verwendung eines Geschwindigkeitsprofils mit einem graduellen Verzögerungsgradienten zu verzögern.
  • In Bezug auf Tabelle 1 ist in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) das Getriebe 34 in dem Zustand mit eingelegtem Gang, die Kraftmaschinenkupplung 33 geöffnet und die Kraftmaschine 31 geht in den Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabschaltungszustand über. Folglich kann in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) eine Motorleistung verwendet werden und bei Bedarf eine Kraftmaschinenbremse durch Schließen der Kraftmaschinenkupplung 33 betätigt werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Geschwindigkeitsprofil einzustellen, und bei Bedarf ein Kraftmaschinendrehmoment in dem geschlossenen Zustand der Kraftmaschinenkupplung 33 verwendet werden.
  • Eine Einstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide), bei der das Fahrzeug unter Verwendung von elektrischer Leistung, d. h. Motorleistung, graduell verzögert wird, ist nicht auf eine Verwendung der Motorleistung beschränkt, sondern kann unter Verwendung der Kraftmaschinenbremse oder eines Kraftmaschinendrehmoments durchgeführt werden. Auf diese Weise kann ein Fahrer bei der vorliegenden Offenbarung einen Modus durch die UI-Vorrichtung 10 gemäß einer Anforderung zum PnG-Fahren und einer Tendenz zum Ausführen eines PnG-Fahrens in dem erwünschten Modus auswählen und folglich kann eine optimale Autocruise-Steuerung unter Berücksichtigung von sowohl einer Kraftstoffeffizienz als auch eines Fahrverhaltens ausgeführt werden.
  • Die 5 bis 7 sind Ablaufpläne, die einen Autocruise-Steuerprozess nach der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Zunächst kann in Bezug auf 5 ein Fahrer den Autocruise-Modus durch Festlegen einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit einschalten (Operation 511) und dann den PnG-Modus einschalten (Operation S12). Wenn der Fahrer den Autocruise-Modus einschaltet, aber den PnG-Modus nicht einschaltet, kann die Steuerung 20 konfiguriert sein, um eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs in dem gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus zu halten (Operation S27).
  • Wenn der PnG-Modus eingeschaltet wird, stellt die Steuerung 20 ferner eine UI, durch welche der Fahrer einen erwünschten Modus auswählt, durch die UI-Vorrichtung 10 bereit (Operation S13). Wenn der erwünschte Modus durch den Fahrer durch die UI-Vorrichtung 10 ausgewählt wird, kann die Steuerung 20 danach konfiguriert sein, um ein durch einen Fahrer angefordertes Drehmoment, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen gegenwärtigen Batterie-SOC (BMS-Informationen) zu analysieren (Operation S14).
  • Wenn der durch den Fahrer ausgewählte erwünschte Modus der PnG-Rollmodus (PnG_coast) ist, stellt die Steuerung 20 danach eine UI, durch die der Fahrer Informationen festlegen kann, wie beispielsweise eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), etc., durch die UI-Vorrichtung 10 bereit (Operationen S15 und S16). Danach kann eine Steuerung des PnG-Rollmodus (PnG_coast) durch die Steuerung 20 ausgeführt werden und das Fahrzeug in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) gefahren werden (Operation S17).
  • Darüber hinaus wird ein Prozess zum Fahren des Fahrzeugs in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) (
    Figure DE102016226128A1_0002
    ), d. h. Operation S17 der 5, in Bezug auf 6 beschrieben werden. Um das Fahrzeug in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) zu fahren, wie beispielhaft in 6 gezeigt, kann die Steuerung 20 konfiguriert sein, um Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze anhand der durch den Fahrer festgelegten Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) zu bestimmen (Operation S17-1), ein angefordertes Drehmoment basierend auf einem festgelegten Beschleunigungsgradienten erhöhen, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze erreicht, um zu verursachen, dass die Fahrzeug-Antriebsquellen ein Drehmoment ausgeben, das dem angeforderten Drehmoment entspricht, und folglich kann eine Fahrzeugbeschleunigung in der Impulsphase durchgeführt werden (Operationen S17-2 und S17-3).
  • Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze erreicht, kann ferner ein angefordertes Drehmoment verringert werden, d. h. Ausgang eines Drehmoments von den Fahrzeug-Antriebsquellen kann beendet werden, das Getriebe 34 befindet sich in der Neutralstellung, die Kraftmaschinenkupplung 33 ist geöffnet und die Kraftmaschine 31 geht in den Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftstoff-Komplettabstellungszustand über, und folglich kann ein Verzögerungsfahren, bei dem das Fahrzeug durch Trägheit gefahren wird, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der unteren Grenze erreicht, d. h. Rollen (Roll-Phase), durchgeführt werden (Operationen S17-4 und S17-5).
  • Bei der vorliegenden Offenbarung geben eine Erhöhung und Verringerung des angeforderten Drehmoments eine Erhöhung und Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit an und das angeforderte Drehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit können in der Impuls-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast) erhöht und in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast) verringert werden. Ferner kann in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast) eine Fahrzeugverzögerung, bei der das Fahrzeug durch Trägheit gefahren wird, durchgeführt werden.
  • Danach können, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der unteren Grenze erreicht, die oben beschriebene Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung abwechselnd wiederholt werden. Wenn der Ladezustand (SOC; engl. state of charge) der Batterie innerhalb des Bereiches zwischen der festgelegten oberen Grenze (PnG_Cruise_High) und unteren Grenze (PnG_Cruise_Low) ist (PnG_Cruise_Low ≤ SOC ≤ PnG_Cruise_High), kann ein Fahren des Fahrzeugs in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) beibehalten werden (Operation S18).
  • Wenn die festgelegten Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung während des Fahrens des Fahrzeugs in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) erfüllt werden, kann die Steuerung 20 konfiguriert sein, um die Steuerung in dem PnG-Modus zu beenden (Operation S26) und von dem PnG-Modus in den gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus schalten (Operation S27). Als Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung kann die Steuerung 20 insbesondere zum Beenden des (z. B. Wegschalten von dem) PnG-Modus konfiguriert sein, wenn ein Abbruch des PnG-Modus durch den Fahrer eingegeben wird (Ausschalten des PnG-Modus) oder wenn der SOC der Batterie von dem Bereich zwischen der oberen Grenze (PnG_Cruise_High) und der unteren Grenze (PnG_Cruise_Low) abweicht, und der Autocruise-Modus kann vollständig freigegeben werden, wenn vorbestimmte gewöhnliche Autocruise-Freigabebedingungen erfüllt werden.
  • Insbesondere können Randwerte α und β, die jeweils auf die obere Grenze (PnG_Cruise_High) und die untere Grenze (PnG_Cruise_Low) der Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung angewandt werden, festgelegt werden und die Steuerung beendet werden, wenn der SOC der Batterie von einem Bereich abweicht, in dem die Randwerte widergespiegelt werden, (d. h., wenn SOC < PnG Cruise Low-α oder wenn PnG Cruise High + β < SOC). Wenn der durch den Fahrer ausgewählte erwünschte Modus der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ist, kann die Steuerung 20 zum Bereitstellen (z. B. Ausgeben) einer UI, durch die der Fahrer Informationen festlegen kann, wie beispielsweise eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit), ein Öffnungsgrad des APS etc., durch die UI-Vorrichtung konfiguriert sein (Operationen S19 und S20). Danach kann die Steuerung des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) durch die Steuerung 20 ausgeführt werden und das Fahrzeug folglich in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) gefahren werden (Operation S21).
  • Ein Prozess zum Fahren des Fahrzeugs in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) (
    Figure DE102016226128A1_0003
    ), d. h. Operation S21 der 5, wird in Bezug auf 7 beschrieben werden. Um das Fahrzeug in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) zu fahren, wie beispielhaft in 7 gezeigt, kann die Steuerung 20 konfiguriert sein, um Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze anhand der durch den Fahrer festgelegten Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit (Δ Fahrzeuggeschwindigkeit) zu bestimmen, ein angefordertes Drehmoment basierend auf dem festgelegten Beschleunigungsgradienten erhöhen, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze erreicht, um zu verursachen, dass die Fahrzeug-Antriebsquelle ein Drehmoment ausgibt, das dem angeforderten Drehmoment entspricht, und folglich kann eine Fahrzeugbeschleunigung in der Impuls-Phase durchgeführt werden (Operationen S21-2 und S21-3).
  • Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze erreicht, kann ferner das angeforderte Drehmoment verringert werden, d. h. die Kraftmaschinenkupplung 33 wird geöffnet, die Kraftmaschine 31 wird betätigt, um in den Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand überzugehen und ein Motordrehmoment wird eingestellt, und folglich kann die Gleit-Phase, in der das Fahrzeug gemäß einem Geschwindigkeitsprofil mit einem graduellen Verzögerungsgradienten durch Motorleistung verzögert, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der unteren Grenze erreicht, durchgeführt werden (Operationen S21-4 und S21-5). Bei der vorliegenden Offenbarung indizieren die Erhöhung und Verringerung des angeforderten Drehmoments eine Erhöhung und Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit und das angeforderte Drehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit können in der Impuls-Phase (Beschleunigungsabschnitt) des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) erhöht und in der Gleit-Phase (Verzögerungsabschnitt) des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) verringert werden.
  • Beim Gleiten kann eine Drehmomentunterstützung durch den Motor 32 gemäß Verzögerungseinstellungsinformationen, die durch den Fahrer durch die UI-Vorrichtung 10 während einer Verzögerung des Fahrzeugs festgelegt werden, d. h. ein Maß der Öffnung des APS oder ein Verzögerungsgradient, durchgeführt werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der unteren Grenze erreicht, können danach die oben beschriebene Fahrzeugbeschleunigung und Fahrzeugverzögerung abwechselnd wiederholt werden. Wenn der SOC der Batterie innerhalb des Bereiches zwischen der festgelegten oberen Grenze (PnG_Cruise_High) und unteren Grenze (PnG_Cruise_Low) ist (PnG_Cruise_Low ≤ SOC ≤ PnG_Cruise_High), kann ein Fahren des Fahrzeugs in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) beibehalten werden (Operation S22).
  • Wenn die festgelegten Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung während des Fahrens des Fahrzeugs in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) erfüllt werden, kann die Steuerung 20 zum Beenden des PnG-Modus (Operation S26) und Schalten von dem PnG-Modus in den gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (Operation S27) konfiguriert sein. Als die Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung kann die Steuerung 20 insbesondere zum Beenden des (z. B. Schalten von dem) PnG-Modus konfiguriert sein, wenn durch den Fahrer ein Abbruch des PnG-Modus eingegeben wird (Ausschalten des PnG-Modus) oder wenn der SOC der Batterie von dem Bereich zwischen der oberen Grenze (PnG_Cruise_High) und der unteren Grenze (PnG_Cruise_Low) abweicht, und der Autocruise-Modus kann vollständig freigegeben werden, wenn die vorbestimmten gewöhnlichen Autocruise-Freigabebedingungen erfüllt werden.
  • Ferner können Randwerte α und β, die jeweils auf die obere Grenze (PnG_Cruise_High) und die untere Grenze (PnG_Cruise_Low) der Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung angewandt werden, festgelegt werden und die Steuerung beendet werden, wenn der SOC der Batterie von dem Bereich abweicht, in dem die Randwerte widergespiegelt werden, (d. h., wenn SOC < PnG Cruise Low-α oder wenn PnG Cruise High + β < SOC). Wenn der durch den Fahrer ausgewählte erwünschte Modus der PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) ist, kann danach eine Steuerung zum Halten einer konstanten Geschwindigkeit, bei der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Soll-Geschwindigkeit unter der Bedingung beibehält, dass der SOC der Batterie innerhalb des Bereiches zwischen der festgelegten oberen Grenze (PnG_Cruise_High) und unteren Grenze (PnG_Cruise_Low) ist, durchgeführt werden (Operationen S23, S24 und S25).
  • Wenn die festgelegten Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung während der Steuerung zum Halten einer konstanten Geschwindigkeit erfüllt werden, kann die Steuerung 20 danach zum Beenden des PnG-Modus (Operation S26) und Schalten von dem PnG-Modus in den gewöhnlichen Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (Operation S27) konfiguriert sein. Die Bedingungen zum Beenden der PnG-Steuerung sind oben beschrieben und der Autocruise-Modus kann komplett freigegeben werden, wenn die vorbestimmten gewöhnlichen Autocruise-Freigabebedingungen erfüllt werden.
  • 8 ist ein Graph, der einen Vergleich der jeweiligen Modi veranschaulicht, die aus der Unterteilung des PnG-Modus resultieren, wobei die X-Achse Leistung und die Y-Achse Effizienz angibt. Bei dem Hybridelektrofahrzeug wird ein Punkt mit der maximalen Kraftmaschineneffizienz als Sweet Spot SS (zu Deutsch etwa: „optimaler Punkt”) bezeichnet und solch ein Sweet Spot SS repräsentiert den optimalen Betriebspunkt des BSFC-Kennfelds. In dem ersten PnG-Rollmodus (PnG_coast_ideal), der ein idealer Fahrmodus ist, kann sich ein Betriebspunkt der Kraftmaschine an dem Sweet Spot SS in der Impuls-Phase befinden und die Kraftmaschine kann in der Roll-Phase abgestellt werden und folglich kann das Fahrzeug theoretisch mit maximaler Effizienz gefahren werden.
  • Da die dynamischen Charakteristiken des Fahrzeugs und der Übergangszustand nicht berücksichtigt werden, kann eine Änderungsbreite der Fahrzeuggeschwindigkeit schnell in Richtung eines unteren Leistungsbereiches erhöht werden und ein Fahrverhalten des Fahrzeugs wird nachteilig beeinträchtigt. In dem zweiten PnG-Rollmodus (PnG_coast_real), der ein realer Fahrmodus ist, besteht aufgrund eines festen Übersetzungsverhältnisses eine Sweet-Spot-Verfolgungsgrenze und die dynamischen Charakteristiken des Fahrzeugs und der Übergangszustand werden berücksichtigt und folglich wird eine Effizienz verringert.
  • In dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) befindet sich ein Betriebspunkt auf der OOL gemäß der HEV-Fahrstrategie, wobei eine Leistungsübertragungseffizienz gemäß einer Leistungsverteilung zu der Kraftmaschine 31 und dem Antriebsmotor 32 bestimmt wird und eine zum Ausführen eines Ladens/Entladens verwendete Leistung eine Abnahme der Effizienz verursacht. Der PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ist ein Modus, in dem ein Kompromiss zwischen den Fahrstrategien des PnG-Rollmodus (PnG_coast) und PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) geschlossen wird, und die Impuls-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ist gleich der Impuls-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast).
  • In der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus (PnG_glide) kann jedoch elektrische Leistung verwendet werden und eine Fahrstrecke durch Erzeugen eines Unterstützungsdrehmoments (z. B. Unterstützungsdrehmoment, das dem angeforderten Drehmoment entspricht) verlängert werden, um die maximale Trägheitskraft des Fahrzeugs beizubehalten. Folglich kann ein Teil der Energie der elektrischen Leistung, die durch Rollen in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) vollständig gespeichert wird, beim Gleiten direkt verwendet werden und folglich Nachteile ausgleichen, die durch Verringern einer Zirkulationseffizienz der elektrischen Leistung verursacht werden.
  • Daher wird in dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht so hoch wie in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) gehalten, aber eine Fahrzeugverzögerung nicht so viel wie in dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) ausgeführt. Infolgedessen können durch solch eine Kompromissstrategie sowohl eine hohe Effizienz, die dem Vorteil des PnG-Rollmodus (PnG_coast) entspricht, als auch ein hohes bzw. hervorragendes Fahrverhalten, das dem Vorteil des PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) entspricht, teilweise erlangt werden.
  • 9 ist ein Graph, der einen Vergleich der jeweiligen Modi veranschaulicht, die aus der Unterteilung des PnG-Modus resultieren, wobei die X-Achse die Fahrstrecke und die Y-Achse die kumulative Kraftstoffverbrauchsmenge angibt. In dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) befindet sich das Fahrzeug in einem konstanten Fahrzustand und folglich kann eine Kraftstoffverbrauchsmenge im Verhältnis zu einer Fahrstrecke erhöht werden.
  • In dem PnG-Rollmodus (PnG_coast) kann eine Kraftstoffverbrauchsmenge in der Impuls-Phase größer als die Kraftstoffverbrauchsmenge in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) sein, aber in der Roll-Phase wird aufgrund des Rollens kein Kraftstoff verbraucht (Kraftstoff unterbrochen (fuel cut-in)) und folglich wird die gesamte kumulative Kraftstoffverbrauchsmenge verglichen zu dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) verringert. Ferner ist der Betriebspunkt in der Impuls-Phase nahe dem Sweet Spot und folglich kann das Fahrzeug in einem Abschnitt gefahren werden, der eine hohe Kraftstoffeffizienz aufweist, und eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erlangt werden.
  • In dem PnG-Gleitmodus (PnG_glide) ist die Impuls-Phase gleich der Impuls-Phase des PnG-Rollmodus (PnG_coast), aber in der Gleit-Phase kann ein Teil der durch Rollen regenerierten Energie zum Fahren des Fahrzeugs direkt verwendet werden und folglich kann eine tatsächliche Fahrstrecke verlängert werden. Folglich kann die Abnahme der Energieeffizienz aufgrund der Zirkulation der regenerativen Energie des elektrischen Systems minimiert werden und folglich kann in der Gleit-Phase Energie, die einem minimalen angeforderten Antriebsdrehmoment entspricht, zusätzlich verbraucht werden, aber die Gesamtenergieverbrauchsmenge wird im Vergleich zu dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus (PnG_const) verringert.
  • 10 ist ein Graph, der einen Vergleich der jeweiligen Modi veranschaulicht, die aus der Unterteilung des PnG-Modus resultieren, wobei die X-Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Y-Achse die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit angibt. Während die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, erhöht sich eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des PnG-Rollmodus (PnG_coast), aber die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht sich und folglich ist ein Fahrverhalten schlecht. Mit anderen Worten bestehen Abwägungsverhältnisse zwischen einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und dem Fahrverhalten. Während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wird ferner eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz aufgrund des PnG-Fahrens verringert. Daher sind bei der vorliegenden Offenbarung eine UI, durch die ein Fahrer einen erwünschten Modus aus einer Vielzahl von Modi, die aus einer Unterteilung des PnG-Modus resultieren, unter Berücksichtigung von Abwägungsverhältnissen direkt auswählen und festlegen kann, und eine UI, durch die der Fahrer einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsbereich etc. festlegen kann, wenn jeder Modus ausgewählt wird, vorgesehen.
  • Wie anhand der obigen Beschreibung offensichtlich ist, setzt ein Autocruise-Steuerverfahren nach der vorliegenden Offenbarung ein PnG-Fahrmuster unter Berücksichtigung der Charakteristiken von Hybridelektrofahrzeugen ein und kann folglich eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz maximieren. Ferner kann bei dem Autocruise-Steuerverfahren nach der vorliegenden Offenbarung der PnG-Modus in einen PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus, einen PnG-Rollmodus und einen PnG-Gleitmodus unterteilt werden und folglich kann ein Fahrer einen derselben auswählen, das Fahrzeug in dem durch den Fahrer erwünschten Modus gefahren werden und das Fahren des Fahrzeugs in dem PnG-Gleitmodus wird ermöglicht, um sowohl einem Fahrverhalten als auch einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz gerecht zu werden.
  • Die Offenbarung wurde in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben. Jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird jedoch einsehen, dass an diesen beispielhaften Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Offenbarung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.

Claims (15)

  1. Autocruise-Steuerverfahren für ein Hybridelektrofahrzeug, aufweisend: Einschalten eines Autocruise-Steuermodus durch eine Steuerung in Erwiderung auf das Empfangen einer Benutzereingabe einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit in das Hybridelektrofahrzeug, das eine Kraftmaschine und einen Antriebsmotor als Fahrzeug-Antriebsquellen verwendet, und Einschalten eines Pulse-and-Glide-Modus (PnG-Modus); Bereitstellen einer Benutzeroberflächenvorrichtung (UI-Vorrichtung) durch die Steuerung, um eine Benutzerauswahl eines PnG-Rollmodus, PnG-Gleitmodus oder PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus zu ermöglichen; und Betätigen des Hybridfahrzeugs in einem ausgewählten Modus basierend auf einer Benutzerauswahl durch die UI-Vorrichtung durch die Steuerung, wobei in dem PnG-Rollmodus eine Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Roll-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Rollen des Hybridelektrofahrzeugs durch Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs in der Roll-Phase durchgeführt wird, wobei in dem PnG-Gleitmodus die Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Gleit-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen den festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Verzögerungsfahren des Hybridelektrofahrzeugs basierend auf einem Geschwindigkeitsprofil, das durch eine Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs und eine Drehmomentunterstützung des Antriebsmotors festgelegt wird, in der Gleit-Phase durchgeführt wird, und wobei in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus die Steuerung zum Halten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen konfiguriert ist.
  2. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei bei Auswahl des PnG-Rollmodus die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten der oberen und unteren Grenze basierend auf einer in die UI eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung bestimmt werden.
  3. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn der PnG-Rollmodus oder der PnG-Gleitmodus ausgewählt wird und ein Beschleunigungsgradient in der Impuls-Phase durch die UI-Vorrichtung festgelegt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen in der Impuls-Phase des ausgewählten Modus gemäß dem Beschleunigungsgradienten erhöht wird, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit der oberen Grenze erreicht.
  4. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn der PnG-Gleitmodus ausgewählt wird und Verzögerungseinstellungsinformationen durch die UI-Vorrichtung eingegeben werden, das Geschwindigkeitsprofil gemäß den Verzögerungseinstellungsinformationen festgelegt wird.
  5. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 4, wobei die Verzögerungseinstellungsinformationen eine Drehmomentunterstützungsmenge durch den Antriebsmotor sind.
  6. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 4, wobei die Verzögerungseinstellungsinformationen ein Verzögerungsgradient sind.
  7. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 4, wobei eine Drehmomentunterstützungsmenge des Antriebsmotors oder ein Verzögerungsgradient in eine Vielzahl von Niveaus unterteilt ist und ein erwünschtes Niveau durch einen Benutzer ausgewählt wird, um die Verzögerungseinstellungsinformationen einzugeben.
  8. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei eine Leistungserzeugung des Antriebsmotors eingestellt wird, um eine Verzögerung in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus mit einem graduellen Verzögerungsgradienten verglichen zu einer Verzögerung in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus durchzuführen.
  9. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn der PnG-Modus unter der Bedingung ausgeschaltet wird, dass der Autocruise-Steuermodus eingeschaltet ist, ein Modus zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit zum Halten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen ausgeführt wird.
  10. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn der Ladezustand (SOC) einer Batterie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist, während das Hybridelektrofahrzeug in einen Modus gefahren wird, der aus dem PnG-Rollmodus, dem PnG-Gleitmodus und dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus ausgewählt wird, das Fahren des Hybridelektrofahrzeugs in dem entsprechenden Modus beibehalten wird.
  11. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 10, wobei, wenn der SOC der Batterie von dem vorbestimmten Bereich abweicht, während das Hybridelektrofahrzeug in einem Modus gefahren wird, der aus dem PnG-Rollmodus, dem PnG-Gleitmodus und dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus ausgewählt wird, ein Modus zum Fahren mit konstanter Geschwindigkeit zum Halten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen ausgeführt wird.
  12. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus eine zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsmotor angeordnete Kraftmaschinenkupplung geöffnet wird, sich ein Getriebe in einer Neutralstellung befindet und ein Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand der Kraftmaschine beibehalten wird.
  13. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei in der Roll-Phase des PnG-Rollmodus eine zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsmotor angeordnete Kraftmaschinenkupplung geöffnet wird, ein Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand der Kraftmaschine beibehalten wird und eine Energierückgewinnung durch den Antriebsmotor in einem Zustand mit eingelegtem Gang eines Getriebes durchgeführt wird.
  14. Autocruise-Steuerverfahren nach Anspruch 1, wobei in der Gleit-Phase des PnG-Gleitmodus eine zwischen der Kraftmaschine und dem Antriebsmotor angeordnete Kraftmaschinenkupplung geöffnet wird, ein Zustand mit eingelegtem Gang eines Getriebes beibehalten wird und ein Kraftstoffabsperrungs- oder Kraftmaschinen-Komplettabstellungszustand der Kraftmaschine beibehalten wird.
  15. Autocruise-Steuersystem für ein Hybridelektrofahrzeug, aufweisend: einen Speicher, der zum Speichern von Programmbefehlen konfiguriert ist; und einen Prozessor, der zum Ausführen der Programmbefehle konfiguriert ist, wobei die Programmbefehle, wenn ausgeführt, zu Folgendem konfiguriert sind: Einschalten eines Autocruise-Steuermodus in Erwiderung auf das Empfangen einer Benutzereingabe einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit in das Hybridelektrofahrzeug, das eine Kraftmaschine und einen Antriebsmotor als Fahrzeug-Antriebsquellen verwendet, und Einschalten eines Pulse-and-Glide-Modus (PnG-Modus); Bereitstellen einer Benutzeroberflächenvorrichtung (UI-Vorrichtung) zum Ermöglichen einer Benutzerauswahl eines PnG-Rollmodus, PnG-Gleitmodus oder PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus; und Betätigen des Hybridelektrofahrzeugs in einem ausgewählten Modus basierend auf einer Benutzerauswahl durch die UI-Vorrichtung, wobei in dem PnG-Rollmodus eine Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Roll-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Rollen des Hybridelektrofahrzeugs durch Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs in der Roll-Phase durchgeführt wird, wobei in dem PnG-Gleitmodus die Impuls-Phase, die einem Fahrzeugbeschleunigungsabschnitt entspricht, und eine Gleit-Phase, die einem Fahrzeugverzögerungsabschnitt entspricht, zwischen den festgelegten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeiten einer oberen und unteren Grenze abwechselnd wiederholt werden und ein Verzögerungsfahren des Hybridelektrofahrzeugs basierend auf einem Geschwindigkeitsprofil, das durch eine Trägheit des Hybridelektrofahrzeugs und eine Drehmomentunterstützung des Antriebsmotors festgelegt wird, in der Gleit-Phase durchgeführt wird, und wobei in dem PnG-Konstantgeschwindigkeits-Cruise-Modus die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeug-Antriebsquellen gehalten wird.
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