DE102017116180A1 - Verfahren und System zum Anlassen einer Maschine - Google Patents

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Scott James Thompson
Todd MCCULLOUGH
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Systeme und Verfahren zum Anlassen einer Maschine eines Hybridantriebsstrangs oder einer Kraftübertragung, der/die eine Maschine und eine Kraftübertragungsausrückkupplung aufweist, sind beschrieben. Bei einem Beispiel dreht ein Motor/Generator eine Seite einer offenen Kraftübertragungsausrückkupplung, die mit einem Getriebe gekoppelt ist, und schließt dann die offene Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion darauf, dass die Motor-/Generator-Beschleunigung geringer ist als ein Schwellenwert.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs. Das Verfahren und die Systeme können insbesondere für Hybridfahrzeuge, die eine Kraftübertragungsausrückkupplung aufweisen, die zwischen einer Maschine und einem Motor/Generator positioniert ist, nützlich sein.
  • Stand der Technik und Kurzdarstellung
  • Eine Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs kann auf mehrere Arten angelassen werden. Eine Maschine kann zum Beispiel über einen Niederspannungs-Startermotor, einen riemenintegrierten Anlasser/Generator (Belt Integrated Starter/Generator – BISG) oder einen in die Kraftübertragung integrierten Anlasser/Generator (Driveline Integrated Starter/Generator – ISG), der in eine Kraftübertragung oder einen Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs integriert ist, angelassen werden. Ein Niederspannungs-Startermotor kann jedoch unnötigerweise Fahrzeugkosten erhöhen, da das Hybridfahrzeug bereits einen BISG und/oder einen ISG aufweisen kann. Das Hybridfahrzeug kann folglich mit einem BISG, BISG und ISG oder nur einem ISG erzeugt werden, um die Maschine anzulassen.
  • Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann die verfügbare Batterieausgabeleistung des Hybridfahrzeugs (zum Beispiel eine maximale Menge an elektrischer Leistung, die die Batterie oder Quelle ausgeben kann) signifikant verringert werden. Ferner kann das Drehen der Maschine über den ISG mit einer gewünschten Anlassdrehzahl bei einer niedrigen Umgebungstemperatur signifikant mehr Leistung verbrauchen als das Drehen derselben Maschine mit einer gewünschten Anlassdrehzahl über den ISG bei einer höheren Umgebungstemperatur. Die Batterieausgabeleistung des Hybridfahrzeugs bei niedrigerer Umgebungstemperatur kann unzureichend sein, um die Leistung zum Drehen der Maschine über den ISG mit der gewünschten Anlassdrehzahl bei niedrigen Umgebungstemperaturen bereitzustellen.
  • Ebenso hat die Batterie eventuell nicht ausreichend Ausgabe, um die Maschine über den BISG bei niedrigen Umgebungstemperaturen anzulassen. Ferner, sogar falls die Batterie ausreichend Leistung hat, um die Maschine bei niedrigeren Umgebungstemperaturen anzulassen, ist der BISG eventuell nicht fähig, die Maschine mit einer gewünschten Drehzahl aufgrund von Riemenschlupf und Kapazität der BISG zum Drehen der Maschine mit der gewünschten Anlassdrehzahl bei niedrigen Umgebungstemperaturen anzulassen.
  • Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Probleme erkannt und ein Antriebsstrangbetriebsverfahren entwickelt, umfassend: Steuern eines Motors auf eine Drehzahl über eine Steuervorrichtung als Reaktion auf eine Maschinenanlassanfrage; und Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung über die Steuervorrichtung als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Motors niedriger ist als ein Schwellenwert, nachdem der Motor auf die Drehzahl gesteuert wurde.
  • Durch Steuern eines Motors auf eine Drehzahl als Reaktion auf eine Maschinenanlassanfrage und Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Motors niedriger ist als ein Schwellenwert, nachdem der Motor auf die Drehzahl gesteuert wurde, kann es möglich sein, das technische Resultat eines Anlassens einer Maschine eines Hybridfahrzeugs bei niedrigen Umgebungstemperaturen bereitzustellen. Insbesondere kann der Motor auf eine höhere Drehzahl im Vergleich zu wenn der Motor mit der Maschine gekoppelt und dann beschleunigt würde, beschleunigt werden. Der Motor kann seine maximale Drehzahl bei seinen gegenwärtigen Betriebszuständen verwirklichen, wenn die Motorbeschleunigung niedriger ist als ein Schwellenwert. Dann kann die Kraftübertragungsausrückkupplung schnell geschlossen werden, um kinetische Energie und Drehmoment von dem Motor zu der Maschine zu übertragen. Der Transfer von kinetischer Energie und von Drehmoment zu der Maschine beschleunigt die Maschine auf eine höhere Anlassdrehzahl im Vergleich zu wenn der Motor und die Maschine ausgehend von null Drehzahl gleichzeitig beschleunigt werden. Die Maschine kann folglich sogar angelassen werden, wenn die Batterieausgabeleistung aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen reduziert ist. Ferner kann Energietransfer über die Kraftübertragungsausrückkupplung in höherer Energietransfereffizienz im Vergleich zum Drehen der Maschine über den BISG resultieren.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Möglichkeit des Anlassens einer Maschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen erhöhen. Der Ansatz kann ferner eine nutzbringende Art zum Anlassen einer Maschine während Zuständen mit verschlechterten Systemen bereitstellen. Ferner kann der Ansatz außerdem die Möglichkeit des Verschlechterns eines Maschinenanlasssystems verringern.
  • Die oben stehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung schnell klar, ob sie nun allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
  • Man muss verstehen, dass die Kurzdarstellung oben bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. In ihr sollen keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert werden, dessen Schutzumfang durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, eindeutig definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angemerkte Nachteile lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die hier beschriebenen Vorteile versteht man besser bei der Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, die hier ausführliche Beschreibung genannt wird, entweder allein oder unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen genommen, in welchen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Maschine ist;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Hybridfahrzeug-Kraftübertragung ist;
  • 3 eine beispielhafte Kraftübertragungsbetriebsabfolge gemäß dem Verfahren der 4 und 5 zeigt; und
  • die 4 und 5 ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs beschreiben.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft das Anlassen einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs. Die Kraftübertragung kann eine Maschine, einen Motor und eine Ausrückkupplung aufweisen. Das Hybridfahrzeug kann eine Maschine, wie in 1 gezeigt, aufweisen. Die Maschine der 1 kann in einer Kraftübertragung, wie in 2 gezeigt, enthalten sein. Das System der 1 und 2 kann die Betriebsabfolge, die in 3 gezeigt ist, bereitstellen. Das Verfahren der 4 und 5 kann in dem System der 1 und 2 enthalten sein, um die Betriebsabfolge, die in 3 veranschaulicht ist, bereitzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern, von welchen einer in 1 gezeigt ist, umfasst, von einer elektronischen Maschinensteuervorrichtung 12 gesteuert wird. Die Maschine 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und Block 33, die eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 aufweisen. Der Kolben 36 ist darin positioniert und in Wechselbewegung über eine Verbindung mit einer Kurbelwelle 40. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein optionaler Anlasser 96 (zum Beispiel Niederspannungs-(mit weniger als 30 Volt betrieben)-Elektromaschine) weist eine Ritzelwelle 98 und ein Zahntriebwerk 95 auf. Die Ritzelwelle 98 kann das Zahntriebwerk 95 selektiv vorantreiben, um das Hohlrad 99 in Eingriff zu nehmen. Der Anlasser 96 kann direkt auf die Vorderseite der Maschine oder die Rückseite der Maschine montiert sein. Bei einigen Beispielen kann der Anlasser 96 selektiv Drehmoment über einen Riemen oder eine Kette zu der Kurbelwelle 40 liefern. Bei einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Maschinenkurbelwelle in Eingriff getreten ist. Die Brennkammer 30 ist in Verbindung mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 verbunden gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann von einem Ansaugnocken 51 und einem Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Position des Ansaugnockens 51 kann durch einen Ansaugnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Das Einlassventil 52 kann selektiv von einer Ventilaktivierungsvorrichtung 59 aktiviert und deaktiviert werden. Das Auslassventil 54 kann selektiv von einer Ventilaktivierungsvorrichtung 58 aktiviert und deaktiviert werden. Die Ventilaktivierungsvorrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Vorrichtungen sein.
  • Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 positioniert gezeigt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert flüssigen Kraftstoff anteilsmäßig zu der Impulsbreite von der Steuervorrichtung 12. Kraftstoff wird zu der Kraftstoffeinspritzdüse 66 von einem Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) aufweist, geliefert. Bei einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem zum Erzeugen höherer Kraftstoffdrücke verwendet werden.
  • Zusätzlich ist der Ansaugkrümmer 44 in Verbindung mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Maschinenlufteinlass 42 gezeigt. Bei anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Ladeverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mechanisch mit dem Turboladerverdichter 162. Optional stellt eine elektronische Drossel 62 eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um den Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Druck in einer Verstärkerkammer 45 kann Drosseleinlassdruck genannt werden, da der Einlass der Drossel 62 innerhalb der Verstärkerkammer 45 liegt. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. Bei einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 derart positioniert sein, dass die Drossel 62 eine Anschlussdrossel ist. Ein Verdichterrückführungsventil 47 kann selektiv auf eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Wastegate 163 kann über die Steuervorrichtung 12 eingestellt werden, um es Abgasen zu erlauben, selektiv die Turbine 164 zu umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt die Luft, die in den Maschinenlufteinlass 42 eintritt.
  • Ein verteilerlose Zündsystem 88 stellt einen Zündfunken zu der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuervorrichtung 12 bereit. Die Universal Exhaust Gas Oxygen(UEGO)-Sonde 126 ist mit dem Abgaskrümmer 48 stromaufwärts des katalytischen Wandlers 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann ein Zweizustands-Abgassauerstoffsensor die UEGO-Sonde 126 ersetzen.
  • Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks aufweisen. In einem anderen Beispiel kann eine Vielzahl von Emissionssteuervorrichtungen, jede mit einer Vielzahl von Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
  • Die Steuervorrichtung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports 104, einen Nur-Lese-Speicher 106 (zum Beispiel einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuervorrichtung 12 empfängt in der Darstellung neben den oben besprochenen Signalen diverse Signale von Sensoren, die mit der Maschine 10 gekoppelt sind, darunter: die Maschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 zum Erfassen von Kraft, die durch den Fuß 132 aufgebracht wird, gekoppelt ist; einen Positionssensor 154, der mit einem Bremspedal 150 zum Erfassen von Kraft, die von dem Fuß 152 aufgebracht wird, gekoppelt ist, eine Messung eines Maschinenkrümmerdrucks (MAP) von einem Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Maschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der Luftmasse, die in die Maschine eintritt, von dem Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann ebenfalls erfasst werden (Sensor nicht gezeigt), um von der Steuervorrichtung 12 verarbeitet zu werden. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Maschinenpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, aus welchen die Maschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
  • Während des Betriebs absolviert jeder Zylinder innerhalb der Maschine 10 typischerweise einen Viertakt-Zyklus: Der Zyklus weist den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub auf. Während des Ansaughubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Ansaugkrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeführt, und der Kolben 36 bewegt sich zu dem Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird typischerweise vom Fachmann unterer Totpunkt (Bottom Dead Center, BDC) genannt.
  • Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zu dem Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Die Position, in der der Kolben 36 am Ende seines Hubs ist und dem Zylinderkopf am nächsten liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird typischerweise vom Fachmann oberer Totpunkt (Top Dead Center, TDC) genannt. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was in Verbrennung resultiert.
  • Während des Arbeitshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zu dem Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges lediglich als ein Beispiel gezeigt wird, und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder diverse andere Beispiele bereitzustellen.
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs 225, das einen Antriebsstrang oder eine Kraftübertragung 200 aufweist. Der Antriebsstrang der 2 weist die Maschine 10, die in 1 gezeigt ist, auf. Der Antriebsstrang 200 ist die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255, Maschinensteuervorrichtung 12, Elektromaschinensteuervorrichtung 252, Getriebesteuervorrichtung 254, Energiespeichervorrichtungs-Steuervorrichtung 253 und Bremssteuervorrichtung 250 aufweisend gezeigt. Die Steuervorrichtungen können über ein Controller Area Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuervorrichtungen kann Informationen zu anderen Steuervorrichtungen bereitstellen, wie zum Beispiel Drehmomentausgabelimits (zum Beispiel Drehmomentausgabe der Vorrichtung oder des Bauteils, die/das gesteuert wird, die nicht zu überschreiten ist), Drehmomenteingabelimits (zum Beispiel Drehmomenteingabe der Vorrichtung oder des Bauteils, die/das gesteuert wird, die nicht zu überschreiten ist), Drehmomentausgabe der Vorrichtung, die gesteuert wird, Sensor- und Aktuatordaten, Diagnoseinformationen (zum Beispiel Informationen in Zusammenhang mit einem verschlechterten Getriebe, Informationen in Zusammenhang mit einer verschlechterten Maschine, Informationen in Zusammenhang mit einer verschlechterten Elektromaschine, Informationen in Zusammenhang mit verschlechterten Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 Befehle zu der Maschinensteuervorrichtung 12, Elektromaschinensteuervorrichtung 252, Getriebesteuervorrichtung 254 und Bremssteuervorrichtung 250 bereitstellen, um Fahrereingabeanfragen und andere Anfragen, die auf Fahrzeugbetriebszuständen basieren, zu verwirklichen.
  • Als Reaktion auf das Freigeben eines Gaspedals durch einen Fahrer und auf Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 zum Beispiel ein gewünschtes Raddrehmoment oder ein Radleistungsniveau anfragen, um eine gewünschte Fahrzeugverlangsamungsrate bereitzustellen. Das gewünschte Raddrehmoment kann von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255, die ein erstes Bremsmoment von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 und ein zweites Bremsmoment von der Bremssteuervorrichtung 250 anfragt, bereitgestellt werden, wobei das erste und das zweite Drehmoment das gewünschte Drehmoment an den Fahrzeugrädern 216 bereitstellen.
  • Bei anderen Beispielen kann die Aufteilung des Steuerns von Antriebsstrangvorrichtungen unterschiedlich von dem, was in 2 gezeigt ist, aufgeteilt werden. Zum Beispiel kann eine einzige Steuervorrichtung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255, Maschinensteuervorrichtung 12, Elektromaschinensteuervorrichtung 252, Getriebesteuervorrichtung 254 und Bremssteuervorrichtung 250 treten. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 und die Maschinensteuervorrichtung 12 eine einzige Einheit sein, während die Elektromaschinensteuervorrichtung 252, die Getriebesteuervorrichtung 254 und die Bremssteuervorrichtung 250 eigenständige Steuervorrichtungen sind.
  • Bei diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 von der Maschine 10 und der Elektromaschine 240 mit Leistung versorgt werden. Bei anderen Beispielen kann die Maschine 10 weggelassen werden. Die Maschine 10 kann mit einem Maschinenanlasssystem, das in 1 gezeigt ist, über den BISG 219 oder über den in die Kraftübertragung integrierten Anlasser/Generator (ISG) 240, auch als ein Motor/Generator bekannt, angelassen werden. Der Kraftübertragungs-ISG 240 (zum Beispiel eine Hochspannungs-(mit mehr als 30 Volt betriebene)Elektromaschine) kann auch eine Elektromaschine, ein Motor und/oder ein Generator genannt werden. Ferner kann das Drehmoment der Maschine 10 über einen Drehmomentaktuator 204, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, Drossel usw. eingestellt werden.
  • Der BISG ist mechanisch über einen Riemen 231 mit der Maschine 10 gekoppelt. Der BISG kann mit der Kurbelwelle 40 oder einer Nockenwelle (zum Beispiel 51 oder 53) gekoppelt sein. Der BISG kann als ein Motor arbeiten, wenn er mit elektrischer Leistung über die Stromspeichervorrichtung 275 oder Niederspannungsbatterie 280 versorgt wird. Der BISG kann als ein Generator arbeiten, der elektrische Leistung zu der Stromspeichervorrichtung 275 oder Niederspannungsbatterie 280 liefert. Ein bidirektionaler DC/DC-Wandler 281 kann elektrische Energie von einem Hochspannungsbus 274 zu einem Niederspannungsbus 273 oder umgekehrt übertragen. Die Niederspannungsbatterie 280 ist elektrisch mit dem Niederspannungsbus 273 gekoppelt. Die Stromspeichervorrichtung 280 ist elektrisch mit dem Hochspannungsbus 274 gekoppelt. Die Niederspannungsbatterie 280 liefert elektrische Energie selektiv zu dem Anlassmotor 96.
  • Ein Maschinenausgangsdrehmoment kann zu einem Eingang oder zu einer ersten Seite der Antriebsstrang-Ausrückkupplung 235 durch ein Zweimassenschwungrad 215 übertragen werden. Die Ausrückkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Die stromabwärtige oder zweite Seite 234 der Ausrückkupplung 236 ist mechanisch mit der ISG-Eingangswelle 237 gekoppelt gezeigt.
  • Der ISG 240 kann betrieben werden, um Drehmoment zu dem Antriebsstrang 200 zu liefern oder Antriebsstrangdrehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, um sie in der Stromspeichervorrichtung 275 in einem Nutzbremsungsmodus zu speichern. Der ISG 240 steht in elektrischer Verbindung mit der Stromspeichervorrichtung 275. Der ISG 240 hat eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als der Anlasser 96, der in 1 gezeigt ist, oder der BISG 219. Ferner treibt der ISG 240 direkt den Antriebsstrang 200 an oder wird direkt von dem Antriebsstrang 200 angetrieben. Es sind keine Gurte, Ritzel oder Ketten vorhanden, um den ISG 240 mit dem Antriebsstrang 200 zu koppeln. Stattdessen dreht der ISG 240 mit derselben Rate wie der Antriebsstrang 200. Die Stromspeichervorrichtung 275 (zum Beispiel die Hochspannungsbatterie oder Stromquelle) kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die stromabwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch mit dem Laufrad 285 des Drehmomentwandlers 206 über eine Welle 241 gekoppelt. Die stromabwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch mit der Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der ISG 240 kann ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment zu dem Antriebsstrang 200 über Funktionieren als ein Motor oder Generator, wie von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 angewiesen, bereitstellen.
  • Der Drehmomentwandler 206 weist eine Turbine 286 auf, um Drehmoment zu einer Eingangswelle 270 auszugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit einem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 weist auch eine Drehmomentwandler-Bypassüberbrückungskupplung 212 (TCC) auf. Drehmoment wird direkt von dem Laufrad 285 zu der Turbine 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird elektrisch von der Steuervorrichtung 12 betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. Bei einem Beispiel kann der Drehmomentwandler ein Bauteil des Getriebes genannt werden.
  • Wenn die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 vollständig gelöst ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 Maschinendrehmoment zu dem Automatikgetriebe 208 über Fluidtransfer zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 285, wodurch Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 voll eingerückt ist, wird Maschinenausgangsdrehmoment direkt über die Drehmomentwandlerkupplung zu einer Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandlerkupplung 212 teilweise eingerückt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehmomentmenge, die direkt zu dem Getriebe weitergegeben wird, eingestellt wird. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann konfiguriert sein, um die Drehmomentmenge, die von dem Drehmomentwandler 212 übertragen wird, einzustellen, indem die Drehmomentwandlerkupplung als Reaktion auf diverse Maschinenbetriebszustände oder basierend auf einer auf dem Fahrer basierenden Maschinenbetriebsanfrage eingestellt wird.
  • Der Drehmomentwandler 206 weist auch eine Pumpe 283 auf, die Fluid mit Druck beaufschlagt, um die Ausrückkupplung 236, Vorwärtskupplung 210 und Gangkupplungen 211 zu betreiben. Die Pumpe 283 wird über das Laufrad 285 angetrieben, das mit derselben Geschwindigkeit dreht wie der ISG 240.
  • Das Automatikgetriebe 208 weist Gangkupplungen (zum Beispiel Gänge 1 bis 10) 211 und die Vorwärtskupplung 210 auf. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit stationärem Übersetzungsverhältnis. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingerückt werden, um ein Verhältnis einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Umdrehungen der Eingangswelle 270 zu einer tatsächlichen Gesamtanzahl von Umdrehungen der Räder 216 zu wechseln. Die Gangkupplungen 211 können über Einstellen von Fluid, das zu den Kupplungen über Schaltsteuermagnetventile 209 geliefert wird, eingerückt oder ausgerückt werden. Die Drehmomentausgabe aus dem Automatikgetriebe 208 kann auch zu Rädern 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über eine Ausgangswelle 260 anzutreiben. Spezifisch kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an die Eingangswelle 270 als Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand übertragen, bevor ein Ausgangsantriebsdrehmoment zu den Rädern 216 übertragen wird. Die Getriebesteuervorrichtung 254 aktiviert oder rückt selektiv die TCC 212, Gangkupplungen 211 und Vorwärtskupplung 210 ein. Die Getriebesteuervorrichtung aktiviert oder rückt auch selektiv die TCC 212, Gangkupplungen 211 und Vorwärtskupplung 210 aus.
  • Ferner kann eine Reibungskraft an die Räder 216 durch Ineingriffnehmen von Reibungsradbremsen 218 angelegt werden. Bei einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen innerhalb der Bremssteuervorrichtung 250 aktiviert werden. Ferner kann die Bremssteuervorrichtung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anfragen, die von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 gemacht werden, anlegen. Auf dieselbe Art kann eine Reibungskraft zu den Rädern 216 durch Ausrücken der Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von dem Bremspedal freigibt, als Reaktion auf Bremssteueranweisungen und/oder Fahrzeugsystem-Steueranweisungen und/oder -informationen verringert werden. Die Fahrzeugbremsen können zum Beispiel eine Reibungskraft auf die Räder 216 über die Steuervorrichtung 250 als Teil einer automatisierten Maschinenstoppvorgehensweise anlegen.
  • Als Reaktion auf eine Anfrage zum Verlangsamen des Fahrzeugs 225, kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung eine Fahrerbedarfsdrehmoment- oder Leistungsanfrage von einem Gaspedal oder einer anderen Vorrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 weist dann einen Bruchteil des angefragten Fahrerbedarfsdrehmoments der Maschine und den verbleibenden Bruchteil dem ISG oder BISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 fragt das Maschinendrehmoment von der Maschinensteuervorrichtung 12 und das ISG-Drehmoment von der Elektromaschinensteuervorrichtung 252 an. Falls das ISG-Drehmoment plus das Maschinendrehmoment niedriger ist als ein Getriebeeingangsdrehmomentlimit (zum Beispiel ein Schwellenwert, der nicht zu überschreiten ist), wird das Drehmoment zu dem Drehmomentwandler 206 geliefert, der dann mindestens einen Bruchteil des angefragten Drehmoments zu der Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuervorrichtung 254 verriegelt selektiv die Drehmomentwandlerkupplung 212 und rückt Gänge über Gangkupplungen 211 als Reaktion auf Schaltplanungen und TCC-Verriegelungsplanungen, die auf Eingangswellendrehmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können, ein. Bei einigen Zuständen, wenn gewünscht sein kann, die elektrische Stromspeichervorrichtung 275 zu laden, kann ein Ladedrehmoment (zum Beispiel ein negatives ISG-Drehmoment) angefragt werden, während ein Fahrerbedarfsdrehmoment nicht gleich null gegenwärtig ist. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 kann erhöhtes Maschinendrehmoment anfragen, um das Ladedrehmoment zu überwinden und das Fahrerbedarfsdrehmoment zu decken.
  • Als Reaktion auf eine Anfrage zum Verlangsamen des Fahrzeugs 225 und Bereitstellen von Nutzbremsung kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung ein gewünschtes negatives Raddrehmoment basierend auf Fahrzeuggeschwindigkeit und Bremspedalposition bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 weist dann einen Bruchteil des gewünschten negativen Raddrehmoments dem ISG 240 zu (zum Beispiel das gewünschte Antriebsstrangraddrehmoment), und den verbleibenden Bruchteil den Reibungsbremsen 218 (zum Beispiel das gewünschte Reibungsbremsenraddrehmoment). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung der Getriebesteuervorrichtung 254 melden, dass sich das Fahrzeug im Nutzbremsungsmodus befindet, so dass die Getriebesteuervorrichtung 254 Gänge 211 basierend auf einer einzigen Schaltplanung schaltet, um die Nutzbremsungseffizienz zu erhöhen. Der ISG 240 liefert ein negatives Drehmoment zu der Getriebeeingangswelle 270, aber das negative Drehmoment, das von dem ISG 240 geliefert wird, kann durch die Getriebesteuervorrichtung 254 begrenzt werden, die ein negatives Getriebeeingangswellen-Drehmomentlimit (zum Beispiel einen nicht zu überschreitenden Schwellenwert) ausgibt. Ferner kann negatives Drehmoment des ISG 240 basierend auf Betriebszuständen der Stromspeichervorrichtung 275 durch die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 oder Elektromaschinensteuervorrichtung 252 begrenzt werden (zum Beispiel auf weniger als ein negatives Schwellendrehmoment beschränkt werden). Irgendein Teil des gewünschten negativen Raddrehmoments, der nicht von dem ISG 240 aufgrund von Getriebe- oder ISG-Limits bereitgestellt werden kann, kann Reibungsbremsen 218 zugewiesen werden, so dass das gewünschte Raddrehmoment durch eine Kombination aus negativem Raddrehmoment von Reibungsbremsen 218 und ISG 240 bereitgestellt wird.
  • Dementsprechend kann die Drehmomentsteuervorrichtung der diversen Antriebsstrangbauteile durch die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 mit lokaler Drehmomentsteuervorrichtung für die Maschine 10, das Getriebe 208, die Elektromaschine 240 und die Bremsen 218 bereitgestellt über die Maschinensteuervorrichtung 12, Elektromaschinensteuervorrichtung 252, Getriebesteuervorrichtung 254 und Bremssteuervorrichtung 250 überwacht werden.
  • Als ein Beispiel kann eine Maschinendrehmomentausgabe durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitsteuerung und/oder Luftladung gesteuert werden, indem Drosselöffnungs- und/oder Ventilzeitsteuerung, Ventilhub und Laden für turbo- oder kompressorgeladene Maschinen eingestellt werden. In dem Fall einer Dieselmaschine, kann die Steuervorrichtung 12 die Maschinendrehmomentausgabe steuern, indem eine Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitsteuerung und Luftladung gesteuert wird. Auf jeden Fall kann die Maschinensteuerung auf einer zylinderweisen Basis ausgeführt werden, um die Maschinendrehmomentausgabe zu steuern.
  • Die Elektromaschinensteuervorrichtung 252 kann Ausgabedrehmoment Drehmomentausgabe und Stromerzeugung von dem ISG 240 durch Einstellen des Stroms, der zu und von dem Feld und/oder den Ankerwicklungen des ISG fließt, wie auf dem Fachbereich bekannt, steuern.
  • Die Getriebesteuervorrichtung 254 empfängt Getriebeeingangswellenposition über den Positionssensor 271. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann Getriebeeingangswellenposition in Eingangswellendrehzahl über Differenzieren eines Signals von dem Positionssensor 271 oder Zählen einer Anzahl bekannter Winkelabstandimpulse während eines vorbestimmten Zeitintervalls umwandeln. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann Getriebeausgangswellendrehmoment von einem Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensoren sein. Falls der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Steuervorrichtung 254 Wellenpositionsimpulse während eines vorbestimmten Zeitintervalls zählen, um Getriebeausgangswellendrehzahl zu bestimmen. Die Getriebesteuervorrichtung 254 kann auch Getriebeausgangswellengeschwindigkeit differenzieren, um Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen. Die Getriebesteuervorrichtung 254, Maschinensteuervorrichtung 12 und Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 können auch zusätzliche Getriebeinformationen von Sensoren 277 empfangen, die, ohne darauf beschränkt zu sein, Pumpenausgabeleitungs-Drucksensoren, Getriebe-Hydraulikdrucksensoren (zum Beispiel Gangkupplungs-Fluiddrucksensoren), ISG-Temperatursensoren und BISG-Temperatur- sowie Umgebungstemperatursensoren aufweisen können.
  • Die Bremssteuervorrichtung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über einen Raddrehzahlsensor 221 und Bremsanfragen von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann auch Bremspedal-Positionssensorinformationen von einem Bremspedalsensor 154, der in 1 gezeigt ist, direkt oder über CAN 299 empfangen. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann Bremsen als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 bereitstellen. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann auch Rutschfestigkeits- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um Fahrzeugbremsen und Fahrzeugstabilität zu verbessern. Die Bremssteuervorrichtung 250 kann daher ein Raddrehmomentlimit (zum Beispiel einen negativen Raddrehmomentschwellenwert, der nicht zu überschreiten ist) zu der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung 255 bereitstellen, so dass negatives ISG-Drehmoment nicht veranlasst, dass das Raddrehmomentlimit überschritten wird. Falls die Steuervorrichtung 250 zum Beispiel ein negatives Raddrehmomentlimit von 50 N-m ausgibt, wird das ISG-Drehmoment eingestellt, um weniger als 50 N-m (zum Beispiel 49 N-m) an negativem Drehmoment zu den Rädern bereitzustellen, inklusive Berücksichtigen des Übersetzungsgetriebes.
  • Das System der 1 und 2 stellt daher ein System bereit, das Folgendes umfasst: eine Maschine; ein Getriebe, das mit der Maschine gekoppelt ist; einen ersten Motor/Generator, der mit der Maschine über einen Riemen gekoppelt ist; einen zweiten Motor/Generator, der in einer Kraftübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe positioniert ist; eine Ausrückkupplung, die in einer Kraftübertragung zwischen der Maschine und dem zweiten Motor/Generator positioniert ist; eine Stromspeichervorrichtung, die elektrisch mit dem zweiten Motor/Generator gekoppelt ist, und eine Fahrzeugsystemsteuervorrichtung, die ausführbare Anweisungen aufweist, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um die Maschine in einem ersten Modus über Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion darauf, dass eine Stromspeichervorrichtung Leistung zu dem zweiten Motor/Generator mit einem maximalen Leistungsausgabelimit der Stromspeichervorrichtung und Drehzahl des zweiten Motors/Generators innerhalb einer Schwellendrehzahl der maximalen Drehzahl des zweiten Motors/Generators liefert, wenn der zweite Motor/Generator mit elektrischer Leistung mit einem maximalen Leistungsausgabelimit der Stromspeichervorrichtung versorgt wird, anzulassen.
  • Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren des ersten Modus als Reaktion auf eine Temperatur, die niedriger ist als ein Schwellenwert. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in einem zweiten Modus über Drehen des ersten Motors/Generators. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in dem ersten Modus als Reaktion auf eine Verschlechterung des ersten Motors/Generators. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in dem ersten Modus als Reaktion auf eine Verschlechterung der Stromspeichervorrichtung.
  • Unter Bezugnahme auf 3 sind beispielhafte grafische Darstellungen einer Fahrzeugbetriebsabfolge gezeigt. Die Betriebsabfolge kann über das System der 1 und 2 zusammenwirkend mit dem Verfahren der 4 und 5 ausgeführt werden. Vertikale Linien in den Zeitpunkten T0 bis T5 stellen Zeiten dar, die in der Abfolge von Interesse sind. Die grafischen Darstellungen in 3 sind zeitlich abgestimmt und treten gleichzeitig auf.
  • Die erste grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung einer Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl (zum Beispiel Drehzahl des ISG 240, der in 2 gezeigt ist) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl dar, und die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl steigt in die Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu.
  • Die zweite grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung des Kraftübertragungs-Ausrückbetriebszustands gegenüber der Zeit. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig geschlossen, wenn der Verlauf an einem höheren Niveau nahe dem vertikalen Achsenpfeil ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen, wenn der Verlauf an einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität ist eine Drehmomentmenge, die die Kraftübertragungsausrückkupplung von einer Seite der Kraftübertragungsausrückkupplung zu der anderen Seite der Kraftübertragungsausrückkupplung übertragen kann. Die Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität ist nahe null (oder geringer als 10 N-m), wenn die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig offen ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität ist ihre Nenndrehmomentkapazität (zum Beispiel eine maximale Drehmomentmenge, die die Ausrückkupplung übertragen kann, wenn sie vollständig verriegelt geschlossen ist), wenn die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig geschlossen ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität kann von nahe null zu ihrer Nennkapazität über Einstellen einer Kraft oder eines Drucks, die/der angelegt wird, um die Kraftübertragungsausrückkupplung zu schließen, variiert werden.
  • Die dritte grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung des Getriebepumpen-Ausgabeleitungsdrucks gegenüber der Zeit. Der Getriebepumpen-Ausgabeleitungsdruck nimmt in die Richtung des vertikalen Achsenpfeils zu. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 302 stellt einen Schwellen-Getriebeleitungsausgangsdruck dar, unter dem die Kraftübertragungsausrückkupplung während eines Maschinenanlassens nicht geschlossen wird. Bei einem Beispiel stellt der Schwellenwert 302 auch einen Getriebeleitungsdruck dar, der einer Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung zum Drehen der Maschine mit einer gewünschten Anlassdrehzahl entspricht, die niedriger sein kann als die Nenn- oder maximale Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität.
  • Die vierte grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung eines ISG-Drehzahlbefehls gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl dar, und die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl steigt in die Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 304 stellt eine Drehzahl dar, die der Kraftübertragungs-ISG bei gegenwärtigen Betriebszuständen verwirklichen kann, wenn ihm die verfügbare Leistungsmenge von der Stromspeichervorrichtung geliefert wird.
  • Die fünfte grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung einer Maschinenanlassanfrage gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Maschinenanlassanfrage dar. Die Maschinenanlassanfrage wird geltend gemacht, wenn der Verlauf nahe dem vertikalen Achsenpfeil ist. Die Maschinenanlassanfrage wird nicht geltend gemacht, wenn der Verlauf nahe der horizontalen Achse ist. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu.
  • Die sechste grafische Darstellung von oben der 3 ist eine grafische Darstellung der Maschinendrehzahl gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Maschinendrehzahl dar, und die Maschinendrehzahl steigt in die Richtung des vertikalen Achsenpfeils. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu.
  • Zum Zeitpunkt T0 ist die Maschinendrehzahl gleich null, was angibt, dass die Maschine nicht läuft. Ferner wird die Maschinenanlassanfrage nicht geltend gemacht, sodass nicht angefordert wird, die Maschine anzulassen. Die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl ist ebenfalls null, was angibt, dass die ISG-Drehung gestoppt hat. Der Kraftübertragungs-Pumpenausgangsleitungsdruck ist null, und der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl ist null. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird geschlossen. Das Fahrzeug kann während solchen Zuständen gestoppt werden. Ferner ist die Umgebungstemperatur niedriger als ein Schwellenwert (nicht gezeigt), die ISG-Wicklungstemperatur ist niedriger als ein Schwellenwert (nicht gezeigt), die Maschinentemperatur ist niedriger als ein Schwellenwert (nicht gezeigt), und Zustände der Fahrzeugverschlechterung werden nicht geltend gemacht (nicht gezeigt).
  • Zum Zeitpunkt T1 wird die Maschinenanlassanfrage geltend gemacht, wie durch das Übergehen der Maschinenanlassanfrage von einem niedrigen Niveau auf ein höheres Niveau angegeben wird. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage, wie durch den Übergang des Zustands der Kraftübertragungsausrückkupplung von einem niedrigeren auf ein höheres Niveau angegeben, vollständig geöffnet. Die ISG-Drehzahl bleibt null und die Maschinendrehzahl bleibt null. Der Getriebeleitungsdruck ist ebenfalls niedrig. Der Kraftübertragungs-ISG-Geschwindigkeitsbefehl ist null.
  • Zum Zeitpunkt T2 geht der Kraftübertragungs-ISG-Geschwindigkeitsbefehl von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert auf eine schrittweise Art als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage über. Beispielsweise während eines ersten Zyklus der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung, bei dem Befehls- und Steuerroutinen innerhalb der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung abgerufen und ausgeführt werden, ist der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl ein erster Wert. Der ISG-Drehzahlbefehl wird auf einen zweiten Wert während eines zweiten Zyklus der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung gewechselt. Zwischen dem ersten Zyklus der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung und einem zweiten Zyklus der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung werden keine Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehle ausgegeben. Die Zeit zwischen Fahrzeugsystemsteuervorrichtungszyklen kann kurz (zum Beispiel weniger als 5 Millisekunden) sein. Der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl wird zu dem Kraftübertragungs-ISG gesendet, und der Kraftübertragungs-ISG folgt dem Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl. Der Kraftübertragungs-ISG wird in einem Drehzahlsteuermodus betrieben, während auf den Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl reagiert wird. In dem Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlsteuermodus wird das Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment derart eingestellt, dass die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl dem Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl folgt und/oder mit ihm übereinstimmt. Das Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment wird daher eingestellt, um die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl bereitzustellen.
  • Bei einem Beispiel basiert der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl-ISG-Drehzahlwert auf einer Menge an verfügbarer Leistung, die die Stromspeichervorrichtung bereitstellen kann (zum Beispiel eine maximale Leistungsausgabemenge der Stromspeichervorrichtung), um Leistungsabnehmer (zum Beispiel den Kraftübertragungs-ISG) mit Leistung zu versorgen. Die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung kann auf einer Ladungsmenge, die in der Stromspeichervorrichtung gespeichert ist, auf Stromspeichervorrichtungstemperatur und anderen Zuständen basieren. Ein Batterieladezustand kann zum Beispiel bestimmt werden, und er wird verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter maximaler Batterieausgabeleistungswerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt eine verfügbare Leistungsmenge aus, die die Stromspeichervorrichtung zu den elektrischen Leistungsabnehmern bei den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebszuständen ausgeben kann. Die Menge an verfügbarer Leistung, die die Stromversorgungsvorrichtung ausgeben kann, wird gemeinsam mit der Kraftübertragungs-ISG-Wicklungstemperatur verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlwerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt eine maximale Drehzahl aus, die der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn der Kraftübertragungs-ISG von der Maschine abgekoppelt ist, während das Getriebe auf Parken oder Neutral steht, und wenn die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung zu dem Kraftübertragungs-ISG geliefert wird. Ein Offsetwert (zum Beispiel 200 U/Min.) wird zu der maximalen Drehzahl, die der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn dem Kraftübertragungs-ISG die verfügbare Leistung bei gegenwärtigen Zuständen geliefert wird, hinzugefügt, so dass der Kraftübertragungs-ISG nur wenig Aussichten hat, die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl zu verwirklichen. Auf diese Art wird der Kraftübertragungs-ISG auf eine Drehzahl gesteuert, die höher ist als die höchste Drehzahl, die der Kraftübertragungs-ISG basierend auf der verfügbaren Leistungsmenge, die die Stromspeichervorrichtung ausgeben kann, verwirklichen kann. Die Maschinenanlasszeit kann auf diese Art verringert werden.
  • Bei einem alternativen Beispiel kann der Kraftübertragungs-ISG in einem Drehmomentmodus gesteuert werden, bei dem das Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment einem gesteuerten Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment folgt, und die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl sich in Abhängigkeit von dem Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment ändert. Ein Kraftübertragungs-BISG-Drehmomentbefehl-ISG-Drehmomentwert basiert zum Beispiel auf einer Menge an verfügbarer Leistung, die die Stromspeichervorrichtung bereitstellen kann (zum Beispiel eine maximale Leistungsausgabemenge der Stromspeichervorrichtung), um Leistungsabnehmer (zum Beispiel den Kraftübertragungs-ISG) mit Leistung zu versorgen. Die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung kann auf einer Ladungsmenge, die in der Stromspeichervorrichtung gespeichert ist, auf Stromspeichervorrichtungstemperatur und anderen Zuständen basieren. Bei einem Beispiel wird ein Batterieladezustand bestimmt, und er wird verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter maximaler Batterieausgabeleistungswerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt eine verfügbare Leistungsmenge aus, die die Stromspeichervorrichtung zu den elektrischen Leistungsabnehmern bei den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebszuständen ausgeben kann. Die Menge an verfügbarer Leistung, die die Stromversorgungsvorrichtung ausgeben kann, wird gemeinsam mit der Kraftübertragungs-ISG-Wicklungstemperatur verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter Kraftübertragungs-ISG-Drehmomentwerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt ein maximales Drehmoment aus, das der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn der Kraftübertragungs-ISG von der Maschine abgekoppelt ist, und während das Getriebe auf Parken oder Neutral steht, wenn die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung zu dem Kraftübertragungs-ISG geliefert wird. Ein Offsetwert (zum Beispiel 20 N-m) wird zu dem maximalen Drehmoment, das der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn dem Kraftübertragungs-ISG die verfügbare Leistung bei gegenwärtigen Zuständen geliefert wird, hinzugefügt, so dass der Kraftübertragungs-ISG nur wenig Aussichten hat, der gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehmoment zu verwirklichen. Auf diese Art wird der Kraftübertragungs-ISG auf das größte Drehmoment gesteuert, das der Kraftübertragungs-ISG basierend auf der verfügbaren Leistungsmenge, die die der Stromspeichervorrichtung ausgeben kann, verwirklichen kann.
  • Die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl beginnt, als Reaktion auf den Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl zu steigen. Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig geöffnet, und der Getriebe-Fluidpumpen-Ausgabeleitungsdruck ist niedrig. Die Maschine läuft nicht.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 beschleunigt der Kraftübertragungs-ISG auf die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl, während ihm Strom mit der Menge an verfügbarer Leistung von der Stromspeichervorrichtung geliefert wird. Der Getriebe-Fluidpumpen-Ausgabeleitungsdruck steigt über den Schwellenwert 302 als Reaktion auf das Steigen der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl, da sie über das Drehmomentwandler-Laufrad, das mit dem Kraftübertragungs-ISG gekoppelt ist, angetrieben wird. Die Maschinendrehzahl bleibt null, und die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig offen.
  • Zum Zeitpunkt T3 verlangsamt sich die Beschleunigung des Kraftübertragungs-ISG auf weniger als einen Schwellenwert, wie von dem Steigen der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl mit einer niedrigen Rate angegeben wird. Der Getriebeausgangsleitungsdruck ist größer als der Schwellenwert 302. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Kraftübertragungs-ISG geringer ist als der Schwellenwert und der Getriebeleitungsdruck größer ist als der Schwellenwert 302, auf vollständig geschlossen gesteuert. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird von vollständig offen auf vollständig geschlossen in einem Zyklus der Getriebesteuervorrichtung derart gesteuert, dass der Kraftübertragungsausrückkupplungsbefehl ein schrittweiser Befehl von einer ersten Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität (zum Beispiel Null) zu einer zweiten Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität (zum Beispiel 400 N-m) ist. Die schnelle Rate des Schließens der Kraftübertragungsausrückkupplung überträgt eine erhöhte Menge an kinetischer Energie von dem Kraftübertragungs-ISG zu der Maschine, so dass die Maschine auf Anlassdrehzahl beschleunigt.
  • Zum Zeitpunkt T4 schließt die Kraftübertragungsausrückkupplung, so dass die Maschinendrehzahl zu steigen beginnt. Ferner beginnt die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl zu sinken, weil die Last, die an den Kraftübertragungs-ISG angelegt wird, steigt. Der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlbefehl bleibt auf einem hohen Niveau, so dass die verfügbare Menge an Strom weiterhin zu dem Kraftübertragungs-ISG fließt. Alternativ kann der Kraftübertragungs-ISG auf eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl gesteuert werden.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T4 und dem Zeitpunkt T5 werden Funken und Kraftstoff zu der Maschine geliefert. Die Maschine läuft und eine Verbrennung in der Maschine wird eingeleitet.
  • Zum Zeitpunkt T5 beschleunigt die Verbrennung in der Maschine die Maschine, und die Maschine und der Kraftübertragungs-ISG beschleunigen zu einer gewünschten Maschinendrehzahl (zum Beispiel Leerlaufdrehzahl). Bei diesem Beispiel wird der Kraftübertragungs-ISG abgeschaltet, nachdem die Maschine über die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl beschleunigt hat.
  • Auf diese Art wird kinetische Energie des Kraftübertragungs-ISG in Drehmoment umgewandelt, um eine Maschine während ausgewählter Betriebszustände zu drehen. Ferner wird Drehmoment von dem Kraftübertragungs-ISG verwendet, um die Maschine auf Anlassdrehzahl zu beschleunigen, so dass die Maschine angelassen werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridfahrzeugkraftübertragung gezeigt. Das Verfahren der 4 und 5 kann in das System der 1 und 2 eingegliedert sein und mit ihm zusammenwirken. Ferner können mindestens Abschnitte des Verfahrens der 4 und 5 als ausführbare Anweisungen eingegliedert sein, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, während andere Abschnitte des Verfahrens über eine Steuervorrichtung ausgeführt werden können, die Betriebszustände der Vorrichtungen und Aktuatoren in der physischen Welt umwandelt.
  • Bei 402 urteilt das Verfahren 400, ob ein Maschinenanlassen angefragt wird. Ein Maschinenanlassen kann durch einen Fahrzeugführer oder eine Fahrzeugsteuervorrichtung angefragt werden. Ein Fahrer kann zum Beispiel einen Schlüssel drehen oder einen Druckknopf drücken, um ein Maschinenanlassen anzufragen. Eine Maschinensteuervorrichtung kann automatisch ein Maschinenanlassen als Reaktion auf einen niedrigen Batterieladezustand, Erhöhen des Fahrerbedarfsdrehmoments oder andere Fahrzeugzustände anfragen. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass eine Maschinenanlassanfrage gegenwärtig ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 404 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 endet.
  • Bei 404 öffnet das Verfahren die Kraftübertragungsausrückkupplung, indem die Kraftübertragungsausrückkupplung auf offen gesteuert wird. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann über hydraulischen Druck, Federkraft oder einen elektrischen Aktuator geöffnet werden. Das Verfahren 400 geht zu 406 weiter, nachdem die Kraftübertragungsausrückkupplung geöffnet wurde.
  • Bei 406 urteilt das Verfahren 400, ob Grundzustände zum Anlassen der Maschine über den Kraftübertragungs-ISG erfüllt werden. Bei einem Beispiel können die Grundzustände für das Anlassen der Maschine über den Kraftübertragungs-ISG, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Temperatur einer Hochspannungsbatterie niedriger als eine Schwellentemperatur, eine Temperatur von Kraftübertragungs-ISG-Wicklungen niedriger als eine Schwellentemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null und eine Maschinentemperatur niedriger als eine Schwellentemperatur aufweisen. Bei alternativen Beispielen kann die Maschine über den Kraftübertragungs-ISG während allen Maschinenanlassvorgängen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, angelassen werden. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass die Grundbedingungen für das Anlassen der Maschine über den Kraftübertragungs-ISG gegenwärtig sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 weiter. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 460 der 5 weiter.
  • Bei 408 bestimmt das Verfahren 400 die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung. Bei einem Beispiel bestimmt die Stromspeichervorrichtungs-Steuervorrichtung einen Batterieladezustand, eine Batterietemperatur und andere Zustände, die sich auf die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung auswirken. Ein Batterieladezustand kann zum Beispiel bestimmt werden, und er wird verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter maximaler Batterieausgabeleistungswerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt eine verfügbare Leistungsmenge aus, die die Stromspeichervorrichtung zu den Leistungsabnehmern bei den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebszuständen ausgeben kann. Die Stromspeichervorrichtungs-Steuervorrichtung stellt diese Informationen zu der Fahrzeugsystemsteuervorrichtung bereit, und die Fahrzeugsystemsteuervorrichtung kann die Informationen zu der Elektromaschinensteuervorrichtung (zum Beispiel zu der Kraftübertragungs-ISG-Steuervorrichtung) senden. Das Verfahren 400 geht zu 410 weiter, nachdem die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung bestimmt wurde.
  • Bei 410 schätzt das Verfahren 400 eine Geschwindigkeit, die der Kraftübertragungs-ISG erreichen kann, wenn er mit der verfügbaren Leistung der Stromspeichervorrichtung versorgt wird. Bei einem Beispiel wird die Menge an verfügbarer Leistung, die die Stromversorgungsvorrichtung ausgeben kann, gemeinsam mit der Kraftübertragungs-ISG-Wicklungstemperatur verwendet, um eine Tabelle oder Funktion empirisch bestimmter Kraftübertragungs-ISG-Drehzahlwerte zu indexieren. Die Tabelle oder Funktion gibt eine maximale Drehzahl aus, die der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn der Kraftübertragungs-ISG von der Maschine abgekoppelt ist, während das Getriebe auf Parken oder Neutral steht, und wenn die verfügbare Leistung der Stromspeichervorrichtung zu dem Kraftübertragungs-ISG geliefert wird. Ein Offsetwert (zum Beispiel 200 U/Min.) wird zu der maximalen Drehzahl, die der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn dem Kraftübertragungs-ISG die verfügbare Leistung bei gegenwärtigen Zuständen geliefert wird, hinzugefügt, so dass der Kraftübertragungs-ISG nur wenig Aussichten hat, die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl zu verwirklichen. Das Erhöhen der gesteuerten Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl macht Aussichten auf Verwirklichen der gesteuerten Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl gering, kann aber die Leistung maximieren, die zu dem Kraftübertragungs-ISG geliefert wird, um die kinetische Energie des Kraftübertragungs-ISG zu erhöhen. Alternativ kann die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf einen Wert gesteuert werden, der größer ist als eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl. Durch Erhöhen der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf eine Drehzahl, die größer ist als eine gewünschte Anlassdrehzahl, kann die kinetische Energie der Kraftübertragungs-ISG derart erhöht werden, dass die Maschine eine bessere Aussicht auf Verwirklichen der gewünschten Maschinenanlassdrehzahl hat, wenn die Kraftübertragungsausrückkupplung geschlossen ist. Diese optionale Strategie kann eingesetzt werden, wenn Umgebungstemperaturen nicht kalt sind. Das Verfahren 400 geht weiter zu 412.
  • Bei 412 steuert das Verfahren 400 das Anlegen von Fahrzeugbremsen, falls das Fahrzeuggetriebe in Neutral ist. Das Befehlen des Anlegens der Fahrzeugbremsen kann Fahrzeugbewegung einschränken. Das Verfahren 400 geht weiter zu 414.
  • Bei 414 steuert das Verfahren 400 das Öffnen der Getriebekupplungen. Insbesondere wird das Öffnen der Getriebe-Vorwärtskupplung und Gangkupplungen gesteuert, so dass mehr Fluid von der Getriebepumpe zu der Kraftübertragungsausrückkupplung während des Schließens der Kraftübertragungsausrückkupplung geliefert werden kann. Die Menge an Zeit zum Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung kann daher verringert werden. Das Verfahren 400 geht weiter zu 416.
  • Bei 416 steuert das Verfahren 400 den DC/DC-Wandler auf einen Aus- oder Energiesparzustand. Durch Steuern des DC/DC-Wandlers auf Aus kann zusätzliche Leistung von der Stromspeichervorrichtung zu dem Kraftübertragungs-ISG gelenkt werden, wodurch potenziell die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl erhöht wird, wenn der Kraftübertragungs-ISG aktiviert wird. Das Verfahren 400 geht weiter zu 418.
  • Bei 418 steuert das Verfahren 400 den Kraftübertragungs-ISG auf die Drehzahl zu der maximalen Drehzahl, die der Kraftübertragungs-ISG verwirklichen kann, wenn dem Kraftübertragungs-ISG die verfügbare Leistung von der Stromspeichervorrichtung bei gegenwärtigen Zuständen zusätzlich zu der Offsetdrehzahl geliefert wird. Alternativ kann der Kraftübertragungs-ISG auf einen Wert gesteuert werden, der größer ist als eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl. Die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl wird erhöht, um die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl zu verwirklichen.
  • Bei 420 urteilt das Verfahren 400, ob Bedingungen zum Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung erfüllt werden. Bei einem ersten Beispiel sind die Bedingungen zum Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung, dass der Getriebepumpen-Ausgabeleitungsdruck größer ist als ein Schwellendruck und die Kraftübertragungs-ISG-Beschleunigung geringer ist als eine Schwellenbeschleunigung während einer vorbestimmten Zeitmenge nach dem Steuern des Kraftübertragungs-ISG auf eine Drehzahl, die größer ist als eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl, oder eine Drehzahl, die größer ist als eine Drehzahl, die der Kraftübertragungs-ISG erreicht, wenn ihm die verfügbare Leistung von der Energiespeichervorrichtung zugeführt wird. Der Leitungsdruckschwellenwert kann auf einer Kraftübertragungsausrückkupplungs-Drehmomentkapazität zum Drehen der Maschine mit einer gewünschten Anlassdrehzahl basieren. Es kann zum Beispiel empirisch bestimmt werden, dass X kPa Fluiddruck zu der Kraftübertragungsausrückkupplung geliefert werden muss, um die Maschine mit einer gewünschten Maschinenanlassdrehzahl zu drehen. Ein Pumpenauslassdruck von X kPa oder höher kann daher die Basis für das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung sein. Bei einem zweiten Beispiel sind die Bedingungen für das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung, dass der Getriebepumpen-Ausgabeleitungsdruck höher ist als ein Schwellendruck und die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl innerhalb einer Schwellendrehzahl einer gesteuerten Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl liegt, wobei die gesteuerte Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl größer ist als eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass Bedingungen in dem ersten oder zweiten Beispiel erfüllt sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 422 weiter. Anderenfalls kehrt das Verfahren 400 zu 450 zurück.
  • Bei 422 steuert das Verfahren 400 die Kraftübertragungsausrückkupplung auf geschlossen. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann auf die Nenndrehmomentkapazität der Ausrückkupplung gesteuert werden, um so viel wie möglich der kinetischen Energie des Kraftübertragungs-ISG zu der Maschine zu übertragen, wodurch die Maschine beschleunigt wird. Ferner kann die Kraftübertragungsausrückkupplung gemäß einer schrittweisen Änderung der gesteuerten Kraftübertragungsausrückkupplung-Drehmomentkapazität geschlossen werden (zum Beispiel wird in einem Betriebszyklus einer Getriebesteuervorrichtung ein Kraftübertragungsausrückkupplung-Drehmomentkapazitätsbefehl von einem Wert null auf Kraftübertragungsausrückkupplungs-Nenndrehmomentkapazität gewechselt). Zusätzlich kann das Verfahren 400 den Kraftübertragungs-ISG auf eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl eine vorbestimmte Zeitmenge nach dem Steuern des Schließens der Kraftübertragungsausrückkupplung steuern. Durch Steuern der Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf die gewünschte Maschinenanlassdrehzahl kann die Maschine mit einer gewünschten Drehzahl angelassen werden, nachdem sie aufgrund des Transfers kinetischer Energie von dem Kraftübertragungs-ISG zu der Maschine beschleunigt wurde. Das Verfahren 400 geht weiter zu 424.
  • Bei 424 liefert das Verfahren 400 Funken und Kraftstoff zu der Maschine. Durch Liefern von Funken und Kraftstoff zu der Maschine kann Verbrennung innerhalb der Maschinenzylinder beginnen. Das Verfahren 400 geht weiter zu 426.
  • Bei 426 urteilt das Verfahren 400, ob die Maschine eine Schwellendrehzahl (zum Beispiel eine Maschinenleerlaufdrehzahl) erreicht hat oder nicht. Falls Ja, geht das Verfahren 400 zu 432 weiter. Falls Nein, geht das Verfahren 400 zu 438 weiter.
  • Bei 438 urteilt das Verfahren 400, ob eine Schwellenzeitmenge verstrichen ist, seitdem Funken und Kraftstoff bei 424 zu der Maschine geliefert wurden. Falls Ja, geht das Verfahren 400 zu 430 weiter. Anderenfalls kehrt das Verfahren 400 zu 426 zurück.
  • Bei 430 stoppt das Verfahren 400 das Maschinenanlassen, indem es die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf null steuert. Ferner wird die Lieferung von Kraftstoff und Funken zu der Maschine eingestellt. Das Verfahren 400 kann auch eine verschlechterte Maschinenanlassbedingung zu einer Mensch-Maschine-Schnittstelle melden. Auf diese Art kann das Verfahren 400 übermäßiges Maschinenanlassen verhindern, so dass mehrere Maschinenanlassversuche ausgeführt werden können, falls die Maschine nicht startet. Das Verfahren 400 endet.
  • Bei 432 steuert das Verfahren 400 das Einrücken eines gewünschten Gangs durch die Getriebekupplungen. Falls der Getriebegangselektor zum Beispiel auf Drive steht, kann der erste Gang des Getriebes durch Schließen ausgewählter Getriebekupplungen eingerückt werden. Falls das Getriebe auf Park steht, können die Getriebekupplungen offen gehalten werden. Das Verfahren 400 geht weiter zu 434.
  • Bei 434 steuert das Verfahren 400 den DC/DC-Wandler auf einen Ein-Zustand. Strom kann zwischen dem Niederspannungsbus und dem Hochspannungsbus übertragen werden, wenn der DC/DC-Wandler aktiviert wird. Das Verfahren 400 geht weiter zu 436.
  • Bei 436 steuert das Verfahren 400 den Kraftübertragungs-ISG auf ein gewünschtes Drehmoment. Bei einem Beispiel kann der Kraftübertragungs-ISG auf ein Drehmoment basierend auf Gaspedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert werden. Das Verfahren 400 lässt daher den Kraftübertragungs-ISG von einem Drehzahlsteuermodus während des Maschinenanlassens auf einen Drehmomentsteuermodus nach dem Anlassen der Maschine übergehen. Das Verfahren 400 geht weiter zu 438.
  • Bei 438 steuert das Verfahren 400 die Fahrzeugbremsen auf einen gewünschten Zustand. Die Fahrzeugbremsen können zum Beispiel auf Aus gesteuert werden, falls der Fahrzeugfahrer das Gaspedal drückt. Das Verfahren 400 endet.
  • Bei 450 urteilt das Verfahren 400, ob eine Schwellenzeitmenge verstrichen ist, seitdem der Kraftübertragungs-ISG auf eine Drehzahl gesteuert wurde. Falls Ja, geht das Verfahren 400 zu 452 weiter. Anderenfalls kehrt das Verfahren 400 zu 420 zurück.
  • Bei 452 meldet das Verfahren 400 verschlechterte Maschinenanlassbedingungen an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Das Verfahren 400 kann melden, dass Bedingungen zum Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung nicht erfüllt wurden. Das Verfahren 400 geht weiter zu 454.
  • Bei 454 steuert das Verfahren 400 die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf null. Das Verfahren 400 steuert die Kraftübertragungs-ISG-Drehzahl auf null, so dass Energie gespart werden kann, während die Insassen des Fahrzeugs versuchen, Fahrzeugbedingungen derart zu ändern, dass die Kraftübertragungsausrückkupplung geschlossen werden kann. Das Verfahren 400 endet.
  • Bei 460 urteilt das Verfahren 400, ob die Hochspannungsbatterie oder die Stromspeichervorrichtung und ihre Steuervorrichtung verschlechterten Betriebsbedingungen unterliegen. Verschlechterte Betriebsbedingungen können, ohne darauf beschränkt zu sein, niedrige Batteriespannung, verschlechterte Batteriezellen, Batterietemperatur größer als ein Schwellenwert und niedrige verfügbare Batterieleistungsausgabe aufweisen. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass verschlechterte Bedingungen gegenwärtig sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 weiter, so dass die Maschine über den Kraftübertragungs-ISG statt den BISG angelassen werden kann. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 462 weiter.
  • Bei 462 urteilt das Verfahren 400, ob eine Kraftübertragungs-ISG-Temperatur größer ist als eine Schwellentemperatur oder nicht. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass eine Kraftübertragungs-ISG-Temperatur größer ist als eine Schwellentemperatur, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 weiter, so dass die Maschine über den Kraftübertragungs-ISG statt durch den BISG angelassen werden kann. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 464 weiter.
  • Bei 464 urteilt das Verfahren 400, ob eine BISG- oder Niederspannungsanlasserverschlechterung gegenwärtig ist. Das Verfahren 400 kann urteilen, dass eine BISG-Verschlechterung gegenwärtig ist, falls der BISG nicht dreht oder falls eine Temperatur des BISG größer ist als ein Schwellenwert. Ebenso kann das Verfahren 400 urteilen, dass eine Niederspannungsanlasserverschlechterung gegenwärtig ist, falls der Niederspannungsanlasser nicht dreht oder die Niederspannungsanlassertemperatur größer ist als ein Schwellenwert. Falls das Verfahren 400 urteilt, dass eine BISG- oder Niederspannungsanlasserverschlechterung gegenwärtig ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 weiter, so dass die Maschine über den Kraftübertragungs-ISG an Stelle des BISG angelassen werden kann. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 470 weiter.
  • Bei 470 steuert das Verfahren 400 den BISG auf ein gewünschtes Drehmoment. Bei einem Beispiel ist das gewünschte Drehmoment ein Drehmoment, das eine gewünschte Maschinenanlassdrehzahl bereitstellt. Die Maschine läuft, wenn das Drehmoment von dem BISG oder dem Niederspannungsanlasser der Maschine geliefert wird. Das Verfahren 400 geht weiter zu 472.
  • Bei 472 liefert das Verfahren 400 Funken und Kraftstoff zu der Maschine. Durch Liefern von Funken und Kraftstoff zu der Maschine, kann Verbrennung innerhalb der Maschinenzylinder beginnen. Das Verfahren 400 geht weiter zu 474.
  • Bei 474 urteilt das Verfahren 400, ob die Maschine eine Schwellendrehzahl (zum Beispiel eine Maschinenleerlaufdrehzahl) erreicht hat oder nicht. Ist das der Fall, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 490. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 476 weiter.
  • Bei 490 beschleunigt das Verfahren 400 den Kraftübertragungs-ISG auf Maschinendrehzahl, indem es den Kraftübertragungs-ISG auf die gegenwärtige Maschinendrehzahl in einem Drehzahlsteuermodus steuert. Das Verfahren 400 geht weiter zu 492.
  • Bei 492 schließt das Verfahren 400 die Kraftübertragungsausrückkupplung und wechselt vom Betreiben des Kraftübertragungs-ISG in einem Drehzahlsteuermodus auf Betreiben des Kraftübertragungs-ISG in einem Drehmomentsteuermodus.
  • Bei 476 urteilt das Verfahren 400, ob eine Schwellenzeitmenge verstrichen ist, seitdem Funken und Kraftstoff bei 472 zu der Maschine geliefert wurden. Ist das der Fall, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 478. Anderenfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 474 zurück.
  • Bei 478 unterbricht das Verfahren 400 das Maschinenanlassen, indem die BISG-Drehzahl auf null oder der Niederspannungsanlasser auf Aus gesteuert wird. Ferner wird die Lieferung von Kraftstoff und Funken zu der Maschine eingestellt. Das Verfahren 400 kann auch verschlechterte Maschinenanlassbedingung an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle melden. Auf diese Art kann das Verfahren 400 übermäßiges Maschinenanlassen verhindern, so dass mehrere Maschinenanlassversuche ausgeführt werden können, falls die Maschine nicht startet. Das Verfahren 400 endet.
  • Das Verfahren der 4 und 5 stellt daher ein Antriebsstrangbetriebsverfahren bereit, umfassend: Steuern eines Motors auf eine Drehzahl über eine Steuervorrichtung als Reaktion auf eine Maschinenanlassanfrage; und Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung über die Steuervorrichtung als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Motors niedriger ist als ein Schwellenwert, nachdem der Motor auf die Drehzahl gesteuert wurde. Das Verfahren umfasst ferner das Steuern von Gangkupplungen eines Getriebes als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage auf einen offenen Zustand. Das Verfahren umfasst ferner das Deaktivieren einer elektrischen Vorrichtung als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage. Das Verfahren weist auf, dass die elektrische Vorrichtung ein DC/DC-Wandler ist. Das Verfahren umfasst ferner das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung als weitere Reaktion auf eine Leitungsdruckausgabe aus einer Getriebepumpe, die einen Schwellendruck überschreitet. Das Verfahren weist auf, dass der Schwellendruck auf einer Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung zum Drehen einer Maschine mit einer gewünschten Anlassdrehzahl basiert. Das Verfahren weist auf, dass die Drehzahl eine maximale Drehzahl ist, mit der der Motor dreht, wenn Leistung von einer Stromspeichervorrichtung mit einem maximalen Leistungslimit der Stromspeichervorrichtung bei gegenwärtigen Betriebszuständen geliefert wird.
  • Das Verfahren der 4 und 5 stellt auch ein Antriebsstrangbetriebsverfahren bereit, umfassend: Steuern eines Motors auf eine Drehzahl über eine Steuervorrichtung, wobei die Drehzahl auf einer verfügbaren Leistungsmenge basiert, die von einer Stromspeichervorrichtung zu einem Zeitpunkt einer Maschinenanlassanfrage geliefert werden kann; und Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung über die Steuervorrichtung als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Motors geringer ist als ein Schwellenwert, nachdem der Motor auf die Drehzahl gesteuert wurde. Das Verfahren weist auf, dass die Kraftübertragungsausrückkupplung zwischen einer Maschine und dem Motor positioniert ist, und umfasst ferner das Steuern der Kraftübertragungsausrückkupplung auf die geschlossene Position als weitere Reaktion darauf, dass ein Leitungsdruck einer Getriebepumpe größer ist als ein Schwellendruck. Das Verfahren weist auf, dass das Steuern der Kraftübertragungsausrückkupplung auf die geschlossene Position das Steuern der Kraftübertragungsausrückkupplung über einen Schrittwechsel der gesteuerten Motordrehzahl aufweist.
  • Bei einigen Beispielen weist das Verfahren auf, dass der Motor als Reaktion auf den verschlechterten Zustand der Stromspeichervorrichtung auf die Drehzahl gesteuert wird. Das Verfahren weist auf, dass der Motor als Reaktion auf den verschlechterten Zustand eines Niederspannungsanlassmotors auf die Drehzahl gesteuert wird. Das Verfahren weist auf, dass der Motor als Reaktion auf den verschlechterten Zustand eines riemenintegrierten Anlassers/Generators auf die Drehzahl gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Motor als Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Motors größer ist als eine Schwellentemperatur, auf die Drehzahl gesteuert wird. Das Verfahren weist auf, dass das Steuern der Kraftübertragungsausrückkupplung auf die geschlossene Position auftritt, bevor der Motor die Drehzahl erreicht.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und vom Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den unterschiedlichen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware umgesetzt werden. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere jeder Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches. Daher können unterschiedliche dargestellte Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge, parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern zur leichteren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. In Abhängigkeit von der betreffenden verwendeten Strategie können eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann mindestens ein Abschnitt der beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem zu programmieren ist. Die Steueraktionen können auch den Betriebszustand eines oder mehrerer Sensoren oder Aktuatoren in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die diversen Maschinenhardwarebauteile in Kombination mit einer oder mehreren Steuervorrichtungen aufweist.
  • Hiermit endet die Beschreibung. Bei der Lektüre würde sich der Fachmann viele Abänderungen und Änderungen vergegenwärtigen, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Maschinen, die mit Erdgas, Benzin oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims (12)

  1. Antriebsstrangbetriebsverfahren, umfassend: Steuern eines Motors auf eine Drehzahl über eine Steuervorrichtung als Reaktion auf eine Maschinenanlassanfrage; und Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung über die Steuervorrichtung als Reaktion darauf, dass die Beschleunigung des Motors geringer ist als ein Schwellenwert, nachdem der Motor auf die Drehzahl gesteuert wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Steuern von Gangkupplungen eines Getriebes auf einen offenen Zustand als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner Deaktivieren einer elektrischen Vorrichtung als Reaktion auf die Maschinenanlassanfrage umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die elektrische Vorrichtung ein DC/DC-Wandler ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung als weitere Reaktion auf eine Leitungsdruckausgabe aus einer Getriebepumpe, die einen Schwellendruck überschreitet, umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schwellendruck auf einer Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung zum Drehen einer Maschine mit einer gewünschten Anlassdrehzahl basiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl eine maximale Drehzahl ist, mit der der Motor dreht, wenn Leistung von einer Stromspeichervorrichtung mit einem maximalen Leistungslimit der Stromspeichervorrichtung geliefert wird.
  8. System, umfassend: eine Maschine; ein Getriebe, das mit der Maschine gekoppelt ist; einen ersten Motor/Generator, der mit der Maschine über einen Riemen gekoppelt ist; einen zweiten Motor/Generator, der in einer Kraftübertragung zwischen der Maschine und dem Getriebe positioniert ist; eine Ausrückkupplung, die in einer Kraftübertragung zwischen der Maschine und dem zweiten Motor/Generator positioniert ist; eine Stromspeichervorrichtung, die elektrisch mit dem zweiten Motor/Generator gekoppelt ist; und eine Fahrzeugsystemsteuervorrichtung, die ausführbare Anweisungen aufweist, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um die Maschine in einem ersten Modus über Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion darauf, dass eine Stromspeichervorrichtung Leistung zu dem zweiten Motor/Generator mit einem maximalen Leistungausgabelimit der Stromspeichervorrichtung liefert und die Drehzahl des zweiten Motors/Generators innerhalb einer Schwellendrehzahl einer maximalen Drehzahl des zweiten Motors/Generators liegt, wenn der zweite Motor/Generator mit Strom mit dem maximalen Leistungsausgabelimit der Stromspeichervorrichtung versorgt wird, anzulassen.
  9. System nach Anspruch 8, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren des ersten Modus als Reaktion auf eine Temperatur, die niedriger ist als ein Schwellenwert, umfasst.
  10. System nach Anspruch 9, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in einem zweiten Modus über Drehen des ersten Motors/Generators umfasst.
  11. System nach Anspruch 8, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in dem ersten Modus als Reaktion auf Verschlechterung des ersten Motors/Generators umfasst.
  12. System nach Anspruch 8, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Anlassen der Maschine in dem ersten Modus als Reaktion auf Verschlechterung der Stromspeichervorrichtung umfasst.
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