DE102017117515A1

DE102017117515A1 - Bremssteuerung für ein Hybridfahrzeug beim Schleppen

Info

Publication number: DE102017117515A1
Application number: DE102017117515.6A
Authority: DE
Inventors: Rajit Johri; Jeffrey Allen Doering; Chen Zhang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2018-02-08
Also published as: US10232840B2; CN107697060A; US20180037219A1; CN107697060B

Abstract

Ein Hybridfahrzeug, das einen Motor, eine elektrische Maschine und ein Stufengetriebe aufweist, beinhaltet eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf ein Fahrpedalanhebungsereignis, bei Betrieb in einem Schleppmodus, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erlernen und ein Pedalanhebungsdrehmoment anzuwenden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erlernte Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, und ein eingestelltes Pedalanhebungsdrehmoment auf der Grundlage einer Übersetzung anzuwenden, nachdem das Getriebe heruntergeschaltet wurde, um ansonsten ein konstantes Abtriebswellendrehmoment aufrechtzuerhalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Hybridfahrzeuge und Verfahren zum Steuern des Bremsens in Hybridfahrzeugen beim Schleppen.
HINTERGRUND
Unterschiedliche Fahrzeugtypen können einen Schlepp- oder Schlepp-/Zugmodus beinhalten, der es dem Fahrzeug ermöglicht, seine Geschwindigkeit beim Abwärtsfahren aufrechtzuerhalten, indem die Motorreibung oder das Motorbremsen verwendet wird, um die Notwendigkeit zu reduzieren, dass der Fahrer die Betriebsbremsen verwendet. Dieser Modus kann vom Fahrer aktiviert werden, wenn das Fahrzeug in hügeligem Gelände Lasten schleppt. Beim Schlepp-Zug-Modus wird der Versuch unternommen, die Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, indem stufenweise in einen niedrigeren Gang (eine höhere Übersetzung) geschaltet wird, wenn das Fahrzeug abwärts beschleunigt. In diesem Modus wird zumeist keine erhöhte Beschleunigung von den Fahrzeugsteuerungen angefordert, wenn das Fahrzeug langsamer wird.
Im Falle von Fahrzeugen, die ein Getriebe mit einem Drehmomentwandler aufweisen, ist die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung zumeist geschlossen, wenn ein Herunterschalten in einen niedrigeren Gang erfolgt, um an den Rädern mehr negatives Drehmoment zu erzeugen, wenn das Fahrzeug abwärts beschleunigt wird. Das Herunterschalten führt zu einer erhöhten Motordrehzahl, wodurch ein höheres Reibungsmoment sowie eine größere Verhältnisvervielfachung von dem Motordrehmoment auf die Fahrzeugräder erzeugt wird, wodurch mehr negatives Drehmoment an den Rädern bereitgestellt wird. Wenn das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird, ist die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung während Herunterschaltungen offen. Ein Öffnen der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung trennt die Motordrehzahl effektiv von der Fahrzeuggeschwindigkeit, und der Motor geht zu einer Drehzahlsteuerung über, während das Fahrzeug ohne ein Einwirken durch den Fahrer weich langsamer wird.
In Hybridfahrzeugen, die ein Getriebe mit einem Drehmomentwandler aufweisen und in einem Schleppmodus arbeiten, kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung während Herunterschaltungen selbst dann geschlossen sein, wenn das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird, um zum Steigern der Energieeffizienz ein Nutzbremsen zu ermöglichen. Allerdings kann es sein, dass die Abbremsung, die sich ergibt, wenn das Getriebe herunterschaltet, wenn das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird, für manche Fahrer oder Insassen als unangenehmes Fahrverhalten betrachtet wird.
KURZDARSTELLUNG
In einer Ausführungsform beinhaltet ein Hybridfahrzeug, das einen Motor, eine elektrische Maschine und ein Stufengetriebe aufweist, eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf ein Fahrpedalanhebungsereignis, bei Betrieb in einem Schleppmodus, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erlernen und ein Pedalanhebungsdrehmoment anzuwenden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erlernte Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet, und ein eingestelltes Pedalanhebungsdrehmoment auf der Grundlage einer Übersetzung anzuwenden, nachdem das Getriebe heruntergeschaltet wurde, um ansonsten ein konstantes Abtriebswellendrehmoment aufrechtzuerhalten.
Unterschiedliche Ausführungsformen beinhalten ein Fahrzeugsteuersystem mit einer Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine erlernte Geschwindigkeit überschreitet, die als Reaktion auf eine Fahrpedalanhebung bei Betrieb in einem Schleppmodus gespeichert wurde, ein Bremsmoment von einem Motor, der in einem Kraftstoffabschaltungsmodus arbeitet, und einer elektrischen Maschine, die als ein Generator arbeitet, zu erzeugen, um das Raddrehmoment vor und nach einem Herunterschalten des Stufengetriebes unter Verwendung zugehöriger Getriebeübersetzungen konstant zu halten. Die Steuerung kann ferner dazu programmiert sein, eine Fahrzeug-Istgeschwindigkeit als die erlernte Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion darauf zu speichern, dass die Fahrzeug-Istgeschwindigkeit eine zuvor erlernte Geschwindigkeit unterschreitet, während die Bedingung der Fahrpedalanhebung weiterhin besteht.
Ausführungsformen können zudem ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs beinhalten, das einen Motor, ein Stufengetriebe und eine elektrische Maschine aufweist, welches beinhaltet: Speichern, durch eine in einem Schleppmodus arbeitende Steuerung, einer erlernten Geschwindigkeit als Reaktion darauf, dass das Fahr- und Bremspedal freigegeben werden, Anwenden eines ersten Bremsmoments als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die erlernte Geschwindigkeit unterschreitet, und Anwenden eines zweiten Bremsmoments, um ansonsten das Abtriebsdrehmoment vor und nach einem Herunterschalten des Getriebes aufrechtzuerhalten. Das Verfahren kann ein Speichern einer neu erlernten Geschwindigkeit als Reaktion darauf beinhalten, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine zuvor gespeicherte erlernte Geschwindigkeit unterschreitet, während das Fahr- und Bremspedal freigegeben werden. In einer Ausführungsform beinhaltet das Anwenden des zweiten Bremsmoments ein Modifizieren des ersten Bremsmoments um einen Faktor auf der Grundlage von Übersetzungen des Stufengetriebes vor und nach dem Herunterschalten.
Ausführungsformen gemäß der Offenbarung können einen oder mehrere Vorteile bereitstellen. Zum Beispiel stellen Systeme und Verfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem Stufengetriebe gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen einen Schleppmodus bereit, der eine Sollgeschwindigkeit erlernt, um eine Abwärtsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, während sie zudem ein konstantes Abtriebswellendrehmoment bereitstellen, wenn heruntergeschaltet wird, wenn das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines repräsentativen Antriebsstrangs eines Hybridelektrofahrzeugs;
2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine repräsentative Basisstrategie für eine Bremssteuerung eines Hybridfahrzeugs darstellt, wenn es in einem normalen Modus arbeitet;
3 ist ein repräsentativer Verlauf, der ein gewünschtes Schleppmoment (oder Pedalanhebungsdrehmoment) während eines normalen Betriebsmodus darstellt; und
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein System oder Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs in einem Schlepp-/Zugmodus darstellt, welches ein Basisbremsen oder Pedalanhebungsdrehmoment modifiziert, um eine erlernte Abwärtsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten oder zu einem Halt abzubremsen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Hier sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Dabei versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen unterschiedliche und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, welche in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Hybridelektrofahrzeugs (Hybrid Electric Vehicle – HEV) 110 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. 1 stellt repräsentative Beziehungen unter den Komponenten dar. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten im Fahrzeug kann variieren. Das HEV 110 beinhaltet einen Antriebsstrang 112. Der Antriebsstrang 112 beinhaltet einen Motor 114, der ein Getriebe 116 antreibt, das als ein modulares Hybridgetriebe (Modular Hybrid Transmission – MHT) bezeichnet werden kann. Wie nachstehend näher beschrieben, beinhaltet das Getriebe 116 eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Elektromotor/Generator (M/G) 118, eine zugehörige Antriebsbatterie 120, einen Drehmomentwandler 122 und ein mehrstufig übersetztes Automatikgetriebe oder einen Getriebekasten 124.
Sowohl der Motor 114 als auch der M/G 118 sind Antriebsquellen für das HEV 110. Der Motor 114 stellt im Allgemeinen eine Energiequelle dar, bei der es sich um einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einen Benzin-, Diesel- oder Erdgasmotor, oder eine Brennstoffzelle handeln kann. Der Motor 114 erzeugt eine Motorleistung und ein entsprechendes Motordrehmoment, welches dem M/G 18 zugeführt wird, wenn eine Ausrückkupplung 126 zwischen dem Motor 114 und dem M/G 118 zumindest teilweise eingekuppelt ist. Der M/G 118 kann durch eine beliebige von einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen umgesetzt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem M/G 118 um einen dauermagneterregten Synchronmotor handeln. Die Leistungselektronik 156 passt den Gleichstrom (DC), welcher von der Batterie 120 bereitgestellt wird, an die Anforderungen des M/G 118 an, wie nachstehend beschrieben. Beispielsweise kann die Leistungselektronik dem M/G 118 einen Dreiphasen-Wechselstrom (AC) bereitstellen.
Wenn die Ausrückkupplung 126 zumindest teilweise eingekuppelt ist, dann ist ein Stromfluss vom Motor 114 zum M/G 118 oder vom M/G 118 zum Motor 114 möglich. Beispielsweise kann die Ausrückkupplung 126 eingekuppelt sein, und der M/G 118 kann als ein Generator zum Umwandeln von Drehenergie, die durch eine Kurbelwelle 128 und eine M/G-Welle 130 bereitgestellt wird, in elektrische Energie arbeiten, die in der Batterie 120 gespeichert werden soll. Die Ausrückkupplung 126 kann zudem ausgekuppelt sein, um den Motor 114 vom Rest des Antriebsstrangs 112 zu trennen, sodass der M/G 118 als alleinige Antriebsquelle für das HEV 110 fungieren kann. Die Welle 130 verläuft durch den M/G 118. Der M/G 118 ist durchgehend antriebsfähig mit der Welle 130 verbunden, wohingegen der Motor 114 nur dann antriebsfähig mit der Welle 130 verbunden ist, wenn die Ausrückkupplung 126 zumindest teilweise eingekuppelt ist.
Der M/G 118 ist über die Welle 130 mit dem Drehmomentwandler 122 verbunden. Daher ist der Drehmomentwandler 122 mit dem Motor 114 verbunden, wenn die Ausrückkupplung 126 zumindest teilweise eingekuppelt ist. Der Drehmomentwandler 122 beinhaltet ein an der M/G-Welle 130 befestigtes Pumpenrad und ein an einer Getriebeantriebswelle 132 befestigtes Turbinenrad. Der Drehmomentwandler 122 stellt dementsprechend eine hydraulische Kupplung zwischen der Welle 130 und der Getriebeantriebswelle 132 bereit. Der Drehmomentwandler 122 überträgt die Kraft vom Pumpenrad auf das Turbinenrad, wenn sich das Pumpenrad schneller als das Turbinenrad dreht. Die Höhe des Drehmoments von Turbinenrad und Pumpenrad hängt im Allgemeinen von den relativen Drehzahlen ab. Ist das Drehzahlverhältnis zwischen Pumpenrad und Turbinenrad ausreichend hoch, so beträgt das Drehmoment des Turbinenrads ein Vielfaches vom Drehmoment des Pumpenrads. Eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung (auch bekannt als eine Wandlerüberbrückungskupplung) 134 kann ebenfalls bereitgestellt werden, die, sofern sie eingekuppelt ist, das Pumpenrad und das Turbinenrad des Drehmomentwandlers 122 reibschlüssig oder mechanisch miteinander verbindet, wodurch eine effizientere Kraftübertragung ermöglicht wird. Die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 kann als Anfahrkupplung betrieben werden, damit das Fahrzeug weich anfährt. Alternativ oder in Kombination damit kann eine Anfahrkupplung ähnlich der Ausrückkupplung 126 zwischen dem M/G 118 und dem Getriebekasten 124 für Anwendungen bereitgestellt werden, die keinen Drehmomentwandler 122 oder eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 beinhalten. Bei manchen Anwendungen werden die Ausrückkupplung 126 allgemein als eine vorgeschaltete Kupplung und die Anfahrkupplung 134 (bei der es sich um eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung handeln kann) allgemein als eine nachgeschaltete Kupplung bezeichnet.
Der Getriebekasten 124 kann Zahnradsätze (nicht abgebildet) beinhalten, die durch ein selektives Ineingrifftreten von Reibungselementen, wie beispielsweise Kupplungen und Bremsen (nicht abgebildet), selektiv in verschiedenen Übersetzungen angeordnet sind, um die gewünschten mehreren getrennten oder stufenweisen Antriebsübersetzungen zu erreichen. Die Reibungselemente können über einen Schaltzeitplan gesteuert werden, um die Übersetzung zwischen einer Getriebeabtriebswelle 136 und der Getriebeantriebswelle 132 zu steuern. Der Getriebekasten 124 wird auf der Grundlage unterschiedlicher Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine verbundene Steuerung, wie beispielsweise eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU), automatisch von einer Übersetzung auf eine andere geschaltet. Leistung und Drehmoment sowohl vom Motor 114 als auch vom M/G 118 können an den Getriebekasten 124 abgegeben werden. Der Getriebekasten 124 stellt der Abtriebswelle 136 dann Antriebsstrangabtriebsleistung und -drehmoment zur Verfügung.
Es versteht sich, dass der bei einem Drehmomentwandler 122 eingesetzte hydraulisch gesteuerte Getriebekasten 124 lediglich ein Beispiel für einen Getriebekasten oder eine Getriebeanordnung darstellt; ein beliebiger Getriebekasten mit mehreren Übersetzungen, der (ein) Eingangsdrehmoment/e von einem Motor und/oder einem Elektromotor annimmt und einer Abtriebswelle dann bei den unterschiedlichen Übersetzungen Drehmoment bereitstellt, ist für eine Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung akzeptabel. Beispielsweise kann der Getriebekasten 124 durch ein automatisiertes mechanisches (oder manuelles) Getriebe (Automated Mechanical Transmission – AMT) umgesetzt sein, das einen oder mehrere Servomotoren beinhaltet, um Schaltgabeln entlang einer Schaltbetätigungsstange zu verschieben/drehen und dadurch eine gewünschte Übersetzung auszuwählen. Nach der allgemeinen Auffassung des Durchschnittsfachmanns kann ein AMT beispielsweise bei Anwendungen mit einem höheren Drehmomentbedarf verwendet werden.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform in 1 dargestellt, ist die Abtriebswelle 136 mit einem Differential 140 verbunden. Das Differential 140 treibt ein Paar Räder 142 über jeweilige Achsen 144 an, die mit dem Differential 140 verbunden sind. Das Differential überträgt ungefähr das gleiche Drehmoment auf jedes Rad 142, während es leichte Drehzahlunterschiede erlaubt, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt. Verschiedene Arten von Differentialen oder ähnlichen Vorrichtungen können verwendet werden, um das Drehmoment vom Antriebsstrang auf ein oder mehrere Räder zu verteilen. Bei einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung beispielsweise je nach konkreter Betriebsart oder -bedingung variieren.
Der Antriebsstrang 112 beinhaltet ferner eine zugehörige Steuerung 150, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU). Wenngleich sie als eine Steuerung dargestellt ist, kann die Steuerung 150 Teil eines umfangreicheren Steuersystems sein und durch verschiedene andere Steuerungen im gesamten Fahrzeug 110 wie etwa eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) gesteuert werden. Dementsprechend versteht es sich, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 150 und eine oder mehrere andere Steuerungen gemeinsam als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Betätigungselemente als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen wie beispielsweise Anlassen/Abschalten des Motors 114, Betreiben des M/G 118, Bereitstellen von Antriebsmoment oder Laden der Batterie 120, Auswählen oder Planen von Gangwechseln usw. zu steuern. Die Steuerung 150 kann einen Mikroprozessor oder einen Hauptprozessor (CPU) beinhalten, der mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien verbunden ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicher zum Beispiel in einem Nurlesespeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) und Keep-Alive-Speicher (KAM) umfassen. Bei einem KAM handelt es sich um einen Dauer- oder nichtflüchtigen Speicher, der zum Speichern verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während der CPU heruntergefahren wird. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer beliebigen von mehreren bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie beispielsweise PROM (programmierbare Festspeicher), EPROM (elektronische PROM), EEPROM (elektronische löschbare PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektronische, magnetische, optische oder Kombi-Speichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Befehle darstellen, die durch die Steuerung zum Steuern des Motors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren und Betätigungselementen über eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A) (beinhaltend Eingangs- und Ausgangskanäle), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, die verschiedene Rohdaten oder eine Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, einen Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor diese dem CPU bereitgestellt werden. Wie in der repräsentativen Ausführungsform in 1 im Allgemeinen dargestellt, kann die Steuerung 150 Signale an den und/oder von dem Motor 114, an die und/oder von der Ausrückkupplung 126, an den und/oder von dem M/G 118, an die und/oder von der Batterie 120, an die und/oder von der Anfahrkupplung 134, an den und/oder von dem Getriebekasten 124 und an die und/oder von der Leistungselektronik 156 kommunizieren. Wenngleich sie nicht ausdrücklich dargestellt werden, erkennt der Durchschnittsfachmann doch verschiedene Funktionen oder Komponenten, die in jedem der zuvor identifizierten Teilsysteme durch die Steuerung 150 gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten, die unter Verwendung von Steuerlogik und/oder Algorithmen, welche von der Steuerung ausgeführt werden, direkt oder indirekt angesteuert werden können, sind unter anderem der Einspritzzeitpunkt, die Einspritzmenge und die Einspritzdauer, die Stellung der Drosselklappe, der Zündzeitpunkt (bei fremdgezündeten Motoren), die zeitliche Abstimmung und Dauer für Einlass- und Auslassventile, Keilriemenkomponenten, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, ein Klimakompressor, das Laden oder Entladen der Batterie (einschließlich Ermitteln der Ober- und Untergrenzen für Lade- und Entladeleistung), Nutzbremsen, der M/G-Betrieb, die Kupplungsdrücke für die Ausrückkupplung 126, die Anfahrkupplung 134 und der Getriebekasten 124 und dergleichen. Sensoren, die Eingaben über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können verwendet werden, um beispielsweise den Ladedruck, die Kurbelwellenstellung (PIP), die Motordrehzahl (U/min), die Radgeschwindigkeiten (WS1, WS2), die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), die Kühlmitteltemperatur (ECT), den Druck im Ansaugkrümmer (MAP), die Fahrpedalstellung (PPS), die Zündschalterstellung (IGN), die Drosselklappenstellung (TP), die Lufttemperatur (TMP), den Sauerstoffgehalt im Abgas (EGO) oder die Konzentration oder den Gehalt eines anderen Bestandteils des Abgases, den Ansaugluftstrom (MAF), den Gang, die Übersetzung oder den Modus des Getriebes, die Getriebeöltemperatur (TOT), die Drehzahl der Getriebeturbine (TS), den Status der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 (TCC), den Brems- oder Gangwechselmodus (MDE), die Batterietemperatur, die Batteriespannung, den Batteriestrom oder den Ladezustand (SOC) der Batterie anzuzeigen.
Die Steuerlogik, Funktionen oder Algorithmen, die von der Steuerung 150 ausgeführten werden, können in einer oder mehreren Figuren durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme dargestellt sein. Diese Figuren stellen (eine) repräsentative Steuerstrategien und/oder -logik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verfahrensstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, umgesetzt werden können. Demnach können unterschiedliche dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Wenngleich sie nicht immer ausdrücklich dargestellt werden, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der dargestellte Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden können, je nach konkret eingesetzter Verarbeitungsstrategie. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, und soll vielmehr die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Die Steuerlogik kann hauptsächlich in Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Motor- und/oder Antriebssteuerung, wie etwa die Steuerung 150, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung in Software kann die Steuerlogik in einer bzw. einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt werden, auf denen Daten gespeichert sind, die Code oder Anweisungen darstellen, der bzw. die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder seiner Teilsysteme ausgeführt wird bzw. werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere von mehreren bekannten physikalischen Vorrichtungen einschließen, die ausführbare Anweisungen und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen elektronisch, magnetisch und/oder optisch speichern.
Ein Fahrpedal 152 wird durch den Fahrzeugführer verwendet, um ein erforderliches Drehmoment, eine erforderliche Leistung oder einen Antriebsbefehl zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Allgemein erzeugt das Betätigen und Freigeben des Fahrpedals 152 ein Fahrpedalstellungssignal, das durch die Steuerung 150 als ein Bedarf an einer jeweils höheren bzw. niedrigeren Leistung interpretiert werden kann. Eine Freigabe des Fahrpedals 152 kann je nach jeweiligem Betriebsmodus unterschiedlich interpretiert werden. In einer Ausführungsform kann das Fahrzeug einen Schlepp-/Zugmodus beinhalten, welcher durch einen entsprechenden Schalter oder eine sonstige Schnittstelle, bei 170 repräsentiert, aktiviert werden kann. Eine nachlassende Fahrpedalbetätigung während des Betriebs im Schlepp-/Zugmodus kann als eine Anforderung interpretiert werden, die Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten und auf die Fahrzeugräder ein negatives Drehmoment anzuwenden, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem Niedriggeschwindigkeitsschwellenwert liegt, bei dem ein positives Kriechmoment angewandt wird. Das negative Drehmoment kann durch den Motor 114 und/oder den M/G 118 je nach aktuellem Betriebsstatus der Kupplungen 126 und 134 als ein Schleppmoment oder Nutzbremsmoment angewandt werden. Der Getriebekasten 124 kann zudem dazu gesteuert werden, automatisch in eine höhere Übersetzung (einen tieferen Gang) herunterzuschalten, um die Abwärtsgeschwindigkeit zu bewältigen oder aufrechtzuerhalten, ohne die Betriebsbremsen anzuwenden, wie hier ausführlicher beschrieben.
Wie in 1 ebenfalls gezeigt, kann durch den Fahrer des Fahrzeugs ein Bremspedal 158 verwendet werden, um ein angefordertes Bremsmoment zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen erzeugt das Betätigen und Freigeben des Bremspedals 158 ein Bremspedalstellungssignal, das durch die Steuerung 150 als ein Bedarf interpretiert werden kann, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Aufgrund von Eingaben über das Fahrpedal 152 und das Bremspedal 158 reguliert die Steuerung 150 das Drehmoment zum Motor 114, zum M/G 118 und zu den Reibungsbremsen 160. Die Steuerung 150 steuert zudem die zeitliche Abfolge von Gangwechseln im Getriebekasten 124 sowie das Ineingrifftreten oder Außereingrifftreten der Ausrückkupplung 126 und der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134. Wie die Ausrückkupplung 126 kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 in einem Bereich zwischen den in Eingriff getretenen und außer Eingriff getretenen Stellungen moduliert werden. Dies erzeugt einen variablen Schlupf im Drehmomentwandler 122, zusätzlich zum variablen Schlupf, der durch die hydrodynamische Kupplung zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad verursacht wird. Alternativ kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 als geschlossen oder offen betrieben werden, ohne einen modulierten Betriebsmodus zu verwenden, was von der konkreten Anwendung abhängt.
Um das Fahrzeug mit dem Motor 114 anzutreiben, ist die Ausrückkupplung 126 zumindest teilweise eingekuppelt, um zumindest einen Teil des Motordrehmoments über die Ausrückkupplung 126 auf den M/G 118 und anschließend vom M/G 118 durch den Drehmomentwandler 122 und den Getriebekasten 124 zu übertragen. Der M/G 118 kann den Motor 114 dadurch unterstützen, dass er eine zusätzliche Kraft zum Drehen der Welle 130 bereitstellt. Dieser Betriebsmodus kann als ein „Hybridmodus“ oder ein „elektrischer Unterstützungsmodus“ bezeichnet werden.
Um das Fahrzeug mit dem M/G 118 als einzige Energiequelle anzutreiben, bleibt der Leistungsfluss gleich, mit der Ausnahme, dass die Ausrückkupplung 126 den Motor 114 vom übrigen Antriebsstrang 112 isoliert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Verbrennung im Motor 114 deaktiviert oder anderweitig abgeschaltet sein, um Kraftstoff zu sparen. Die Antriebsbatterie 20 überträgt die gespeicherte elektrische Energie über Kabel 154 auf die Leistungselektronik 156, die zum Beispiel einen Wechselrichter beinhalten kann. Die Leistungselektronik 56 wandelt Gleichspannung von der Batterie 120 in Wechselspannung um, die vom M/G 118 verwendet wird. Die Steuerung 150 veranlasst die Leistungselektronik 156 zum Umwandeln der Spannung von der Batterie 120 in eine Wechselspannung, die dem M/G 118 bereitgestellt wird, um der Welle 130 ein positives oder negatives Drehmoment bereitzustellen. Dieser Betriebsmodus kann als ein „rein elektrischer“ oder „EV“-Betriebsmodus bezeichnet werden.
In einem beliebigen Betriebsmodus kann der M/G 118 als Elektromotor fungieren und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 112 bereitstellen. Alternativ kann der M/G 118 als Generator fungieren und kinetische Energie vom Antriebsstrang 12 in elektrische Energie umwandeln, die in der Batterie 120 gespeichert werden soll. Der M/G 118 kann beispielsweise als Generator fungieren, während der Motor 114 Antriebsleistung für das Fahrzeug 110 bereitstellt. Der M/G 118 kann zudem während des Nutzbremsens als Generator fungieren, in dessen Verlauf Drehmoment und Rotationsenergie (oder Bewegungsenergie) von den sich drehenden Rädern 142 zu dem Getriebekasten 124, zu dem Drehmomentwandler 122 (und/oder zu der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134) zurück übertragen und in elektrische Energie zum Speichern in der Batterie 120 umgewandelt werden.
Die Batterie 120 und der M/G 118 können zudem dazu konfiguriert sein, mehr als einem Fahrzeugzubehör 162 elektrische Leistung bereitzustellen. Zu dem Fahrzeugzubehör 162 gehören unter anderem Klimaanlagen, Servolenkungssysteme, elektrische Heizgeräte oder ein beliebiges anderes System oder eine beliebige andere Vorrichtung, das/die elektrisch betrieben wird.
Es versteht sich, dass das in 1 dargestellte Schema lediglich repräsentativ und nicht als Einschränkung gedacht ist. Es werden auch andere Konfigurationen in Betracht gezogen, welche ein selektives Verbinden sowohl eines Motors als auch eines Elektromotors für die Übertragung von Drehmoment durch das Getriebe verwenden. Beispielsweise kann der M/G 118 gegenüber der Kurbelwelle 128 versetzt sein, ein zusätzlicher Elektromotor kann zum Anlassen des Motors 114 bereitgestellt werden und/oder der M/G 118 kann zwischen dem Drehmomentwandler 122 und dem Getriebekasten 124 vorgesehen sein. Andere Konfigurationen werden in Betracht gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Wie zuvor beschrieben, kann das Fahrzeug 110 einen Schlepp-/Zugmodus beinhalten, der durch den Fahrer unter Verwendung einer Taste, eines Schalters oder einer sonstigen Eingabe 170 aktiviert werden kann, wenn schwere Lasten gezogen oder ein Anhänger geschleppt wird, insbesondere in hügeligem Gelände. Der Schlepp-/Zugmodus kann unterschiedliche Arten des Motorbremsens verwenden, indem er den Motor 114 betreibt, ohne die Zylinder in einem Kraftstoff-Abschaltungs(DFSO)-Bremsmodus mit Kraftstoff zu versorgen, und er kann eine Änderung der Ventilsteuerung beinhalten, um die Verdichtungsarbeit in Motoren zu verstärken, die mit Vorrichtungen zur variablen Nockensteuerung oder variablen Ventilsteuerung versehen sind. Der Schlepp-/Zugmodus kann zudem den M/G 118 in einem Nutzbremsmodus verwenden oder anderweitig als ein Generator arbeiten, um ein negatives Drehmoment oder Schleppmoment bereitzustellen. In einer Ausführungsform modifiziert der Betrieb des Fahrzeugs 110 im Schlepp-/Zugmodus die Basisstrategie einer nachlassenden Fahrpedalbetätigung oder Fußanhebung, indem das negative Drehmoment, welches durch den Motor 114 und/oder M/G 118 erzeugt wurde, modifiziert wird, um das Aufrechterhalten einer erlernten Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit zu unterstützen, wenn das Fahrzeug abwärts fährt, während außerdem weiche Drehmomentübergänge bereitgestellt werden, wenn das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird.
Eine repräsentative Basisstrategie zum Steuern des Bremsens in einem Hybridfahrzeug wird in dem Ablaufdiagramm aus 2 dargestellt. Die gewünschte Fahrzeugabbremsung in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit für eine aktuell ausgewählte Getriebeübersetzung kann während der Fahrzeugentwicklung bestimmt werden, um ein gewünschtes Fahrverhalten bereitzustellen, das einem herkömmlichen, Nicht-Hybridfahrzeug ähnelt. Die in 2 dargestellte Strategie stellt ein ähnliches Bremsfahrverhalten in einem Hybridfahrzeug dar, das ein Bremsmoment aufweist, welches durch einen oder mehrere von dem Motor 114 und dem M/G 118 bereitgestellt wird. Um ein gewünschtes Bremsmoment zu erreichen, kann der Getriebekasten 124 zudem dazu gesteuert werden, dass er automatisch herunterschaltet, um einen tieferen Gang (eine höhere Übersetzung) bereitzustellen.
In der/dem repräsentativen Basisstrategie/-system für eine Bremssteuerung 200 wird die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 so lange wie möglich in einer geschlossenen Position gehalten, um den M/G 118 zu gebrauchen, um die kinetische Energie des HEV 110 in elektrische Leistung umzuwandeln, entweder, um die Batterie 120 aufzuladen, oder um einem oder mehreren Fahrzeugzubehören 162 Leistung zuzuführen. Die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 134 kann in der geschlossenen Bedingung bleiben, bis das HEV 110 während des Bremsereignisses zu einem vollständigen Halt (d. h. einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null) kommt. Das Steuersystem 200 gebraucht das DFSO-Drehmoment des Motors 114 und/oder das Drehmoment, das durch den M/G 118 erzeugt wird, der als ein Generator fungiert, um das HEV 110 während des Bremsereignisses abzubremsen. Das Steuersystem 200 kann über die Algorithmen und/oder Steuerlogik umgesetzt werden, die in dem Speicher der Steuerung 150 gespeichert sind.
Bei Block 202 schätzt das Steuersystem 200 das DFSO-Drehmoment. Die Schätzung des DFSO-Drehmoments bei der höchsten Übersetzung des Getriebekastens 124 kann als ein Drehmomentrichtwert für ein gewünschtes Schleppmoment während eines Bremsereignisses verwendet werden. Konkret kann die Schätzung des DFSO-Drehmoments eine Drehmomentschätzung auf der Grundlage einer virtuellen Pumpenraddrehzahl sein (welche der Drehzahl der M/G-Welle 130 entsprechen kann). Die virtuelle Pumpenraddrehzahl kann auf der Fahrzeug-Istgeschwindigkeit beruhen, wobei sich der Getriebekasten 124 in der höchsten Übersetzung befindet. Es versteht sich, dass das geschätzte DFSO-Drehmoment als ein Richtwert verwendet wird und dass ein tatsächliches Bremsmoment durch den Motor 114 oder den M/G 118 allein oder in Kombination angewandt werden kann. Das gewünschte Schleppmoment kann auch als das gewünschte Fahrpedalanhebungsdrehmoment bezeichnet werden (bei dem es sich um das gewünschte Schleppmoment handelt, das dadurch entsteht, dass ein Fahrzeugbetreiber das Fahrpedal 152 freigibt), und das gewünschte Bremsereignis kann als ein Fahrpedalanhebungsereignis bezeichnet werden (bei dem es sich um ein Ereignis handelt, das der Freigabe des Fahrpedals durch den Fahrzeugbetreiber entspricht). Bei Block 204 wird der Drehmomentrichtwert für das gewünschte Schleppmoment auf Grund der Schätzung des DFSO-Drehmoments auf der Grundlage der folgenden Gleichung in einen gewünschten Drehmomentwert an den Rädern 142 umgewandelt: T_bench = T_{engine_frc_est}(ω_imp)·N_trans·N_final (1) wobei T_bench der Richtwert für das gewünschte Schleppmoment ist, T_{engine_frc_est}(ω_imp) das geschätzte Reibungsmoment des Motors 114 ist, bei dem es sich um eine Funktion der virtuellen Drehgeschwindigkeit des Pumpenrads ω_imp handelt (die eine geschätzte Pumpenraddrehzahl auf der Grundlage der Fahrzeug-Istgeschwindigkeit mit dem Getriebekasten 124 in der höchsten Übersetzung ist), N_trans die Übersetzung des Getriebekastens 124 ist, während dieser sich im höchsten Gang (der höchsten Antriebs- zu Abtriebsübersetzung des Getriebekastens) befindet, und N_final die Achsübersetzung zwischen dem Abtrieb des Getriebekastens 124 und den Rädern 142 ist, der jegliche zusätzliche Übersetzungen berücksichtigt, die eventuell zwischen dem Getriebekasten 124 und den Rädern 142 lokalisiert werden (z. B. die Übersetzung des Differentials 140).
Das Steuersystem 200 bestimmt anschließend ein Rohmodifikationsdrehmoment, das eine gewünschte Abgabe elektrischer Leistung des M/G 118 berücksichtigt. Die gewünschte Abgabe elektrischer Leistung des M/G 118 kann eine gewünschte Ladeleistung zum Aufladen der Batterie 120 und/oder eine gewünschte Betriebsleistung zum Betreiben von wenigstens einem von den Fahrzeugzubehören 162 beinhalten. Das Rohmodifikationsdrehmoment wird bei Block 206 auf der Grundlage der folgenden Gleichung bestimmt:
wobei T_{mot_adj_raw} das Rohmodifikationsdrehmoment ist, P_{acc_dmd}(t) eine zeitabhängige Last zum Betreiben wenigstens eines von den Fahrzeugzubehören ist (z. B., eine Klimaanlagenlast an-/abschalten), P_{bat_chrg}(ω) eine kalibrierbare zusätzliche gewünschte Batterieladeleistung ist, die bestimmt, wie schnell sich die Batterie 120 aufladen wird, wenn sich der Motor 114 in einem DFSO-Drehmoment-Modus befindet, und ω_whl die Drehgeschwindigkeit der Räder 142 ist.
Sobald das Rohmodifikationsdrehmoment bestimmt ist, wird das Rohmodifikationsdrehmoment auf einen Wert begrenzt, der einen Anteil oder Prozentsatz über dem DFSO(oder Richtwert)-Drehmoment T_bench bei Block 208 nicht überschreitet. Das begrenzte Modifikationsdrehmoment repräsentiert einen Anteil des gewünschten Schleppmoments, der während eines Bremsereignisses mit dem M/G 18 angewandt wird, und er kann durch den folgenden Term repräsentiert werden:
wobei T_{mot_adj} das begrenzte Modifikationsdrehmoment ist und a% ein Begrenzungsfaktor ist. Der Begrenzungsfaktor a% kann ein kalibrierbarer Einzelwert, ein Prozentsatz über dem DFSO-Drehmoment oder eine Kurve sein, die eine Funktion der Drehgeschwindigkeit der Räder ω_whl ist. Der Term a%·T_bench legt eine obere Schranke für den
Term fest, sodass eine Variation des begrenzten Modifikationsdrehmoments T_{mot_adj} beschränkt ist, wenn von dem Term
und dem Term
entweder einer oder beide zwischen Null und einem Höchstwert variieren. Der Term
kann Null werden, wenn der Fahrzeugbetreiber zum Beispiel die Zubehöre (z. B. die Klimaanlage) 162 abschaltet. Der Term
kann Null werden, wenn die Batterie 120 voll aufgeladen ist.
Wie in 2 ebenfalls dargestellt, wird bei Block 210 bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schwellenwertgeschwindigkeit über- oder unterschreitet. Alternativ kann bei Block 210 bestimmt werden, ob die Drehgeschwindigkeit der Räder ω_whl einen Schwellenwert über- oder unterschreitet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert überschreitet, dann wird bei Block 212 das gewünschte Schleppmoment auf der Grundlage der Summe aus DFSO(oder Richtwert)-Drehmoment T_bench und dem begrenzten Modifikationsdrehmoment T_{mot_adj} bestimmt und kann durch die folgende Gleichung repräse ntiert werden: T_lfdmd(ω)│_{(ω>threshold speed)} = T_bench + T_{mot_adj} (4) wobei T_lfdmd(ω)│_{(ω>threshold speed)} das gewünschte Schleppmoment an den Rädern 42 ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert unterschreitet, so wird bei Block 214 das gewünschte Schleppmoment festgesetzt, damit es monoton fällt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit (oder Drehgeschwindigkeit der Räder ω_whl) abnimmt. Das gewünschte Schleppmoment kann bei Block 214 bei einer ersten Rate monoton fallen. Sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit (oder Drehgeschwindigkeit der Räder ω_whl) unter einen zweiten Schwellenwert abfällt, kann das gewünschte Schleppmoment bei einer zweiten Rate monoton fallen, die höher als die erste Rate ist, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen anderen Schwellenwert absinkt, bei dem das Schleppmoment auf Null gesetzt ist.
Der in Block 208 definierte Begrenzungsfaktor a% verhindert, dass das Modifikationsdrehmoment über ein gewünschtes Maß hinaus von dem DFSO-Drehmoment abweicht. Ein Zulassen, dass das Modifikationsdrehmoment über ein gewünschtes Maß hinaus von dem DFSO-Drehmoment abweicht, kann dafür sorgen, dass das HEV 110 bei einer Rate bremst, die höher als erwartet oder gewünscht ist, was für manche Fahrzeugbetreiber ein unangenehmes Fahrverhalten verursachen erzeugen kann.
Mit Bezugnahme auf 3 wird ein repräsentativer Verlauf 300 dargestellt, der ein gewünschtes Basisschleppmoment (oder Pedalanhebungsdrehmoment) darstellt, das der Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Bremsereignisses (oder Pedalanhebungsereignisses) entspricht. Wie zuvor beschrieben, wird die Basisstrategie zum Bestimmen des Schleppmoments oder Pedalanhebungsdrehmoments verwendet, wenn das Fahrzeug nicht im Schlepp-/Zugmodus arbeitet. Das bei Verlauf 300 abgebildete Bremsereignis wird gemäß des Steuersystems 200 über die Algorithmen und/oder Steuerlogik umgesetzt, die in dem Speicher der Steuerung 150 gespeichert sind. Die Linie 302 repräsentiert das DFSO-Drehmoment (oder Richtwertdrehmoment) T_bench. Die Linie 304 repräsentiert die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem Rohmodifikationsdrehmoment T_{mot_adj_raw}. Somit ist die Linie 304 das gewünschte Schleppmoment, welches durch den Motor 114 und/oder den M/G 118 erzeugt werden kann, der in der Lage ist, die elektrische Leistung mit dem M/G 118 während des Bremsereignisses zu erzeugen, um den Bedarf an elektrischer Leistung sowohl der Batterie 120 als auch der Zubehöre 162 zu decken.
Die Linie 306 repräsentiert die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem begrenzten Modifikationsdrehmoment T_{mot_adj}, gleich dem gewünschten Schleppmoment an den Rädern T_lfdmd(ω)│_{(ω>threshold speed)}. Die Linie 308 repräsentiert das beliebig definierte gewünschte Schleppmoment, das monoton fällt, wenn die Geschwindigkeit abnimmt. Die Linie 306 wird den Wert für ein befohlenes (oder angefordertes) Schleppmoment vorgeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine erste Schwellenwertgeschwindigkeit überschreitet, die durch V₁ repräsentiert wird. Die Linie 308 wird den Wert für das befohlene gewünschte Schleppmoment vorgeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste Schwellenwertgeschwindigkeit V₁ unterschreitet. Die Linie 310 repräsentiert das befohlene gewünschte Schleppmoment. Die Linie 306 und die Linie 308 werden bei der ersten Schwellenwertgeschwindigkeit V₁ einen Wechselwirkungspunkt haben, bei welchem der Wert für das gewünschte Schleppmoment nicht mehr von der Linie 306, sondern von der Linie 308 vorgegeben wird. Das gewünschte Schleppmoment bei der Linie 306 und das gewünschte Schleppmoment bei der Linie 308 werden bei der ersten Schwellenwertgeschwindigkeit V₁ gleiche Werte aufweisen, um einen plötzlichen Abriss des Drehmoments während des Bremsereignisses zu verhüten.
Während eines ersten Zeitraums im Laufe des Bremsereignisses, der einem Zeitraum entspricht, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die erste Schwellenwertgeschwindigkeit V₁ abfällt, wird das gewünschte Schleppmoment 310 auf die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem begrenzten Modifikationsdrehmoment T_{mot_adj} (Linie 306) begrenzt, die geringer als die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem Rohmodifikationsdrehmoment T_{mot_adj_raw} (Linie 304) ist. Während dieses Zeitraums wird das Schleppmoment begrenzt, sodass das Generatordrehmoment des M/G 118 nicht die gewünschte Abgabe elektrischer Leistung erzeugt, um den Ladebedarf der Batterie 120 und/oder die Anforderung nach elektrischer Leistung der Zubehöre 162 zu decken.
Während eines zweiten Zeitraums im Laufe des Bremsereignisses, der einem Zeitraum entspricht, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die erste Schwellenwertgeschwindigkeit V₁ abfällt, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit allerdings über einer zweiten Schwellenwertgeschwindigkeit V₂ bleibt, wird das befohlene gewünschte Schleppmoment 310 durch das beliebig definierte gewünschte Schleppmoment 308 vorgegeben und fällt monoton bei einer ersten Rate. Sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die zweite Schwellenwertgeschwindigkeit V₂ abfällt, wird das befohlene gewünschte Schleppmoment 310 nach wie vor durch das beliebig definierte gewünschte Schleppmoment 308 vorgegeben. Allerdings fällt das befohlene gewünschte Schleppmoment während eines dritten Zeitraums bei einer zweiten Rate (die ein größeres Maß als die erste Rate aufweisen kann) monoton auf Null, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die zweite Schwellenwertgeschwindigkeit V₂ abfällt.
Der Verlauf 300 bildet zudem einen Zeitraum während des Bremsereignisses ab, der einer Fahrzeuggeschwindigkeit von über V₃ entspricht, wobei die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem begrenzten Modifikationsdrehmoment T_{mot_adj} 306 größer als die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem Rohmodifikationsdrehmoment T_{mot_adj_raw} 304 ist. Während dieses Zeitraums wird die Summe aus dem Richtwertdrehmoment T_bench und dem Rohmodifikationsdrehmoment T_{mot_adj_raw} 304 das befohlene gewünschte Schleppmoment vorgeben.
Hinsichtlich der oben beschriebenen Werte für das gewünschte Schleppmoment versteht es sich, dass eine Zu- oder Abnahme einer der Werte für das Schleppmoment oder einer Rate, bei welcher sich die Werte für das Schleppmoment ändern können, als ein vorzeichenloser oder Absolutwert interpretiert werden sollten, der das Maß der Änderung repräsentiert. Daher sollte eine Zunahme eines Werts für das negative Schleppmoment als ein negativer Wert ausgelegt werden, der sich weiter von Null weg befindet, und eine Abnahme eines Werts für das negative Schleppmoment sollte als ein negativer Wert ausgelegt werden, der sich näher bei Null befindet.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein System oder Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs in einem Schlepp-/Zugmodus darstellt, welches ein Basisbremsen oder Pedalanhebungsdrehmoment modifiziert, um eine erlernte Abwärtsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten oder zu einem Halt abzubremsen. Bei Block 410 wird bestimmt, ob der Schlepp-/Zugmodus aktiviert wurde. Als Reaktion, dass der Betrieb, wie bei 410 bestimmt, im Schlepp-/Zugmodus erfolgt, wird bei Block 412 eine Fußanhebungsbedingung aufgrund dessen erkannt, dass die Fahrpedalstellung unter einem Schwellenwert liegt. Auf ähnliche Weise wird bei Block 414 wird aufgrund dessen, dass die Bremspedalstellung unter einem Schwellenwert liegt, erkannt, ob das Bremspedal freigegeben ist. Die Steuerung 150 (1) überwacht die Fahrzeuggeschwindigkeit, während der Betrieb im Schlepp-/Zugmodus erfolgt, und erlernt oder speichert die Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit bei 416 als Reaktion auf das Erkennen der Fußanhebungsbedingungen sowohl bezüglich des Fahrpedals bei 412 als auch des Bremspedals bei 414. Die erlernte Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit wird aktualisiert oder korrigiert, wenn das Fahrzeug weiterhin bremst und die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
Als Reaktion auf das Erkennen eines automatischen Herabschaltens des Getriebes bei 418 vergleicht die Schlepp-/Zugstrategie die zuvor gespeicherte erlernte Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit von 416 mit der Fahrzeug-Istgeschwindigkeit bei 420. Wenn die Fahrzeug-Istgeschwindigkeit die zuvor gespeicherte erlernte Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit bei 420 überschreitet, dann interpretiert die Steuerung 150 (1) das bei 418 erkannte Herabschalten des Getriebes als ein gewünschtes, um ein höheres Reibungs- und/oder Nutzbremsmoment bereitzustellen, und verwendet bei 424 weiterhin die Steuerung mit Pedalanhebung nach der Basisstrategie, um das Bremsmoment wie weiter oben in Bezug auf die 2–3 beschrieben zu steuern.
Wenn die Fahrzeug-Istgeschwindigkeit die zuvor gespeicherte erlernte Fahrzeug-Sollgeschwindigkeit bei 420 unterschreitet, dann interpretiert die Steuerung das Herabschalten des Getriebes derart, dass es als Reaktion darauf erfolgt, dass das Fahrzeug zu einem Halt langsamer wird. Ausgehend von der Pedalanhebungs-Basisstrategie stellt die Steuerung dann das gewünschte Drehmoment des Drehmomentwandlerpumpenrads ein, modifiziert oder korrigiert es auf der Grundlage der Änderung der Übersetzung, um das Abtriebswellendrehmoment aufrechtzuerhalten, wie bei 422 repräsentiert. Der Korrekturfaktor berücksichtigt sowohl den Anstieg des Raddrehmoments aufgrund des Anstiegs der Getriebeübersetzung als auch die Zunahme der (tatsächlichen oder geschätzten) Motorreibung aufgrund der Zunahme der Pumpenraddrehzahl. Von daher wird das gewünschte Pumpenraddrehmoment in letzterem Falle geringer als das Pumpenraddrehmoment sein, das durch die in den 2–3 beschriebene Basisstrategieberechnung bereitgestellt wird. Die in Block 422 repräsentierte bereitgestellte Einstellung ermöglicht es, dass das Fahrzeug weich langsamer wird, ohne dass Probleme beim Fahrverhalten entstehen, die für manche Insassen unangenehm sein können, wenn das Getriebe mit einem gesperrten Drehmomentwandler herabschaltet, um ein Nutzbremsen zu ermöglichen.
Wie zuvor in Bezug auf die 2–3 beschrieben, fordert die Basisstrategie für das Pedalanhebungsdrehmoment das Pumpenraddrehmoment in Abhängigkeit von der Pumpenraddrehzahl an. Diese Logik beruht auf einer Schätzung des Motorreibungsmoments bei einer beliebigen Pumpenraddrehzahl. Wenn der Betrieb im elektrischen Modus mit abgeschaltetem Motor 114 erfolgt, dann ist dieses angeforderte Drehmoment das Drehmoment, das der Motor erzeugt hätte, wenn er angeschaltet und nicht mit Kraftstoff versorgt gewesen wäre, auch als DFSO-Drehmoment bezeichnet. Wenn der Betrieb im Hybridmodus erfolgt, dann beruht dieses angeforderte Drehmoment auf einer Schätzung der Motorreibung und wird durch den Motor, der im DFSO-Modus arbeitet, gedeckt.
Zwar werden vorstehend repräsentative Ausführungsformen beschrieben, jedoch nicht in der Absicht, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen des beanspruchten Gegenstands beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geist und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener umgesetzter Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt werden. Zwar wurden verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen im Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben, doch ist dem Durchschnittsfachmann ersichtlich, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Attribute beinhalten unter anderem: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw. Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, liegen nicht zwingend außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine erlernte Geschwindigkeit überschreitet, die als Reaktion auf eine Fahrpedalanhebung bei Betrieb in einem Schleppmodus gespeichert wurde, ein Bremsmoment von einem Motor, der in einem Kraftstoffabschaltungsmodus arbeitet, und einer elektrischen Maschine, die als ein Generator arbeitet, zu erzeugen, um das Raddrehmoment vor und nach einem Herunterschalten des Stufengetriebes unter Verwendung zugehöriger Getriebeübersetzungen konstant zu halten.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, eine Fahrzeug-Istgeschwindigkeit als die erlernte Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion darauf zu speichern, dass die Fahrzeug-Istgeschwindigkeit eine zuvor erlernte Geschwindigkeit unterschreitet, während die Bedingung der Fahrpedalanhebung weiterhin besteht.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, auf der Grundlage der Getriebeübersetzung nach dem Herabschalten des Getriebes einen Einstellungsfaktor auf das Bremsmoment anzuwenden.
System nach Anspruch 1, wobei das Getriebe einen Drehmomentwandler umfasst, der eine Überbrückungskupplung aufweist, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die Überbrückungskupplung während des Herabschaltens des Stufengetriebes geschlossen zu halten.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schalter, der in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuerung steht und zum Aktivieren des Schleppmodus betreibbar ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, die erlernte Geschwindigkeit als Reaktion darauf zu speichern, dass erkannt wird, dass eine Bremspedalstellung unter einem zugehörigen Schwellenwert liegt.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, eine Fahrpedalanhebung als Reaktion darauf zu erkennen, dass die Fahrstellung unter einem zugehörigen Schwellenwert liegt.