DE102017118732A1

DE102017118732A1 - Elektromaschinen-Drehmomentsteuerung während der Übergangsphase der Überbrückungskupplung

Info

Publication number: DE102017118732A1
Application number: DE102017118732.4A
Authority: DE
Inventors: Jason Meyer; Rajit Johri; Mark Steven Yamazaki; Bernard D. Nefcy; Jeffrey Allen Doering; Scott James Thompson; Daniel Scott Colvin; Scott Steadmon Thompson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20180050684A1; US10106148B2; CN107757605A; CN107757605B

Abstract

Ein Fahrzeug weist einen Motor auf, der eine Kurbelwelle, ein Getriebe, eine elektrische Maschine und mindestens eine Steuerung aufweist. Das Getriebe weist einen Drehmomentwandler auf, der eine Turbine aufweist, die an einer Turbinenwelle befestigt ist, die antriebswirksam mit den angetriebenen Rädern des Fahrzeugs verbunden ist. Der Drehmomentwandler weist ein Laufrad und eine Überbrückungskupplung auf, die zum selektiven Sperren des Laufrades und der Turbine in Bezug aufeinander konfiguriert sind. Die elektrische Maschine weist einen Rotor auf, der selektiv mit der Kurbelwelle über eine Trennkupplung gekoppelt ist und an dem Laufrad befestigt ist. Die mindestens eine Steuerung ist zum Erzeugen einer ersten Drehmomentanforderung für die elektrische Maschine konfiguriert, die eine Größenordnung definiert, die dem Drehmoment des Fahrerbedarfs entspricht, während die Überbrückungskupplung gesperrt ist. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um als Reaktion auf eine Verringerung des Fluiddrucks, welcher der Überbrückungskupplung zugeführt wird, eine zweite Drehmomentanforderung für die elektrische Maschine zu erzeugen, die eine Größenordnung definiert, die einem Drehmoment des Fahrerbedarfs plus Laufradträgheitsmoment entspricht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Hybrid-Elektrofahrzeuge und spezifischer das Steuern einer elektrischen Maschine während des Öffnens und Schließens einer Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers.
STAND DER TECHNIK
Ein Hybrid-Antriebsstrang weist einen Motor und eine elektrische Maschine auf. Das Drehmoment (oder Leistung), das durch den Motor und/oder die elektrische Maschine erzeugt wird, kann durch ein Getriebe zu den angetriebenen Rädern zum Vorantreiben des Fahrzeugs übertragen werden. Eine Traktionsbatterie führt der Elektromaschine Energie zu.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Fahrzeug einen Motor auf, der eine Kurbelwelle, ein Getriebe, eine elektrische Maschine und mindestens eine Steuerung aufweist. Das Getriebe weist einen Drehmomentwandler auf, der eine Turbine aufweist, die an einer Turbinenwelle befestigt ist, die antriebswirksam mit den angetriebenen Rädern des Fahrzeugs verbunden ist. Der Drehmomentwandler weist ein Laufrad und eine Überbrückungskupplung auf, die zum selektiven Sperren des Laufrades und der Turbine in Bezug aufeinander konfiguriert sind. Die elektrische Maschine weist einen Rotor auf, der selektiv mit der Kurbelwelle über eine Trennkupplung gekoppelt ist und an dem Laufrad befestigt ist. Die mindestens eine Steuerung ist zum Erzeugen einer ersten Drehmomentanforderung für die elektrische Maschine konfiguriert, die eine Größenordnung definiert, die dem Drehmoment des Fahrerbedarfs entspricht, während die Überbrückungskupplung gesperrt ist. Die Steuerung ist ferner konfiguriert, um als Reaktion auf eine Verringerung des Fluiddrucks, welcher der Überbrückungskupplung zugeführt wird, eine zweite Drehomentanforderung für die elektrische Maschine zu erzeugen, die eine Größenordnung definiert, die einem Drehmoment des Fahrerbedarfs plus Laufradträgheitsmoment entspricht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist ein Hybrid-Antriebsstrang einen Motor und einen Elektromotor auf, der selektiv mit dem Motor gekoppelt ist. Ein Getriebe weist einen Drehmomentwandler auf, der ein Laufrad und eine Turbine aufweist, die selektiv über eine Überbrückungskupplung befestigt sind. Eine Steuerung ist, als Reaktion auf eine Verringerung der Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung, zum Erhöhen einer Drehmomentanforderung an den Elektromotor in einer Größenordnung konfiguriert, die einem Trägheitsmoment des Laufrades während der Verringerung der Drehmomentkapazität entspricht.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern des Elektromotormoments in einem Hybridfahrzeug vorgestellt. Das Fahrzeug hat einen Motor, einen Elektromotor und einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung, die selektiv ein Laufrad an einer Turbine verriegelt. Das Verfahren beinhaltet das Erzeugen eines Elektromotormoments bei einer ersten Größenordnung, wenn die Überbrückungskupplung verriegelt ist. Das Verfahren beinhaltet ferner als Reaktion auf eine Verringerung der Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung das Erzeugen eines Elektromotormoments bei einer zweiten Größenordnung, bis sich die Drehmomentkapazität null annähert. Der Unterschied zwischen der zweiten Größenordnung und der ersten Größenordnung ist annähernd ein Trägheitsmoment des Laufrades während der Verringerung der Drehmomentkapazität.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Hybridfahrzeugs.
2 zeigt Variationen der Antriebsstrangparameter während eines Motorstarts, bei dem das angewiesenen Elektromaschinenmoment auf einem Drehmoment des Fahrerbedarfs basiert.
3 zeigt Variationen der Antriebsstrangparameter während eines Motorstarts, bei dem das angewiesenen Elektromaschinenmoment auf einem Drehmoment des Fahrerbedarfs und einem Laufradmoment basiert.
4 ist ein Steuerdiagramm, das einen Algorithmus zum Steuern der Elektromaschine darstellt.
5 zeigt ein Flussbild zum Betreiben des Fahrzeugs, wenn die Überbrückungskupplung geöffnet ist.
6 zeigt ein Flussbild zum Betreiben des Fahrzeugs, wenn die Überbrückungskupplung verriegelt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen unterschiedliche und alternative Ausformungen haben können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hier offenbarte spezifische bauliche und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der Ausführungsformen zu lehren. Wie ein Durchschnittsfachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die in Bezug auf jede beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, kombiniert werden, um Ausführungsformen hervorzubringen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Unterschiedliche Kombinationen und Änderungen der Merkmale in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung könnten jedoch für besondere Anwendungen oder Implementierungen gewünscht sein.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein schematisches Schaubild eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. 1 zeigt repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs kann variieren. Das HEV 10 weist einen Antriebsstrang 12 auf, der einen Motor 14 aufweist, der ein Getriebe 16 antreibt, das auch als ein modulares Hybridgetriebe (MHT) bezeichnet werden kann. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, weist ein Getriebe 16 eine Elektromaschine auf, wie einen Elektromotor/Generator (M/G) 18, eine zugehörige Traktionsbatterie 20, einen Drehmomentwandler 22 und ein Mehrschrittübersetzungs-Automatikgetriebe oder Getriebe 24. Der M/G kann auch als Elektromotor 18 bezeichnet werden.
Die Maschine 14 und der M/G 18 sind beides Antriebsquellen für das HEV 10. Die Maschine 14 repräsentiert im Allgemeinen eine Leistungsquelle, die eine Brennkraftmaschine wie eine Benzin-, Diesel- oder Erdgas-Maschine oder eine Kraftstoffzelle aufweist. Die Maschine 14 erzeugt eine Maschinenleistung und ein zugehöriges Maschinendrehmoment, das dem M/G 18 zugeführt wird, wenn eine Trennkupplung (K0-Kupplung) 26 zwischen der Maschine 14 und dem M/G 18 mindestens teilweise eingerückt ist. Der M/G 18 kann durch jede beliebige von mehreren Typen von Elektromaschinen implementiert werden. Zum Beispiel kann der M/G 18 ein Dauermagnet-Synchronmotor sein. Die Leistungselektronik 56 konditioniert den Gleichstrom (DC), der von der Batterie 20 bereitgestellt wird, für die Anforderungen des M/G 18, wie unten beschrieben. Zum Beispiel kann die Leistungselektronik Dreiphasen-Wechselstrom (AC) an den M/G 18 bereitstellen.
Wenn die Trennkupplung 26 mindestens teilweise eingerückt ist, fließt Leistung von der Maschine 14 zum M/G 18. Es ist auch ein Leistungsfluss von der M/G 18 zur Maschine 14 möglich. Zum Beispiel kann die Trennkupplung 26 eingerückt sein und der M/G 18 kann als Generator zum Umwandeln der Drehenergie, die durch eine Kurbelwelle 28 und M/G-Welle 30 bereitgestellt wird, in elektrisches Energie betrieben werden, die in der Batterie 20 gespeichert wird. Die Trennkupplung 26 kann auch ausgerückt werden, um die Maschine 14 vom restlichen Antriebsstrang 12 zu isolieren, sodass der M/G 18 als alleinige Antriebsquelle für das HEV 10 dienen kann. Die Welle 30 erstreckt sich durch den M/G 18. Der Rotor 19 des M/G 18 ist an der Welle 30 befestigt, während die Maschine 14 nur selektiv antreibbar mit der Welle 30 verbunden ist, wenn die Trennkupplung 26 mindestens teilweise eingerückt ist.
Ein separater Startermotor 31 kann selektiv mit dem Motor 14 eingerückt sein, um den Motor zu drehen und so den Beginn der Verbrennung zu ermöglichen. Der Startermotor 31 kann durch ein 12-Volt-System des Fahrzeugs angetrieben werden. Nach dem Starten des Motors, kann der Startermotor 31 durch zum Beispiel ein Solenoid, das ein Motorzahngetriebe mit dem Ringzahnrad am Schwungrad einrückt/ausrückt (nicht dargestellt), ausgerückt werden. In einer Ausführungsform wird der Motor 14 von dem Startermotor 31 gestartet, während die Trennkupplung 26 offen ist, sodass der Motor von dem M/G 18 getrennt gehalten wird. Sobald der Motor gestartet wurde und mit dem M/G 18 beschleunigt wurde, kann die Trennkupplung 26 den Motor mit dem M/G koppeln, um zu ermöglichen, dass der Motor ein Antriebsdrehmoment bereitstellt.
In einer anderen Ausführungsform ist kein Startermotor 31 bereitgestellt, wobei der Motor 14 stattdessen von dem M/G 18 gestartet wird. Dazu wird die Trennkupplung 26 teilweise eingerückt, um ein Drehmoment von dem M/G 18 auf den Motor 14 zu übertragen. Möglicherweise muss der M/G 18 das Drehmoment sprunghaft erhöhen, um die Fahreranforderungen zu erfüllen, während er auch den Motor 14 startet. Die Trennkupplung 26 kann dann voll eingerückt werden, nachdem die Motordrehzahl auf die Drehzahl des M/G gebracht wurde.
Der M/G 18 ist mit dem Drehmomentwandler 22 über die Welle 30 antriebswirksam verbunden. Beispielsweise kann das Drehmomentwandlergehäuse an der Welle 30 befestigt sein. Der Drehmomentwandler 22 ist daher mit der Maschine 14 antriebswirksam verbunden, wenn die Trennkupplung 26 teilweise eingerückt ist. Zwei Komponenten sind antriebswirksam verbunden, wenn sie durch einen Leistungsflussweg verbunden sind, der ihre Drehzahlen einschränkt, damit diese direkt proportional sind. Der Drehmomentwandler 22 weist ein Laufrad 35 auf, das an dem Drehmomentwandler-Gehäuse (und damit an dem Rotor 19 befestigt) und einer Turbine 37 befestigt ist, die an einer Getriebeeingangswelle 32 befestigt ist, die antriebswirksam mit den Antriebsrädern 42 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 22 stellt eine hydraulische Kupplung zwischen der Welle 30 und der Getriebe-Eingangswelle 32 bereit. Der Drehmomentwandler 22 überträgt die Leistung vom Laufrad 35 auf die Turbine 37, wenn sich das Laufrad schneller als die Turbine dreht. Die Größe des Turbinenmoments und des Laufradmoments hängen allgemein von den relativen Drehzahlen ab. Wenn das Verhältnis von Laufraddrehzahl und Turbinenraddrehzahl ausreichend hoch ist, ist das Turbinenmoment ein Vielfaches vom Laufradmoment. Eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 kann bereitgestellt werden, die nach Einrücken das Laufrad und die Turbine des Drehmomentwandlers 22 reibschlüssig oder mechanisch koppelt, wodurch ein wirksamerer Leistungstransfer ermöglicht wird. Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 kann als eine Startkupplung zum Bereitstellen eines sanften Fahrzeugstarts betrieben werden. Die Überbrückungskupplung 34 kann eine nasslaufende Reibkupplung sein, die durch den Fluiddruck gesteuert wird, der durch die Getriebepumpe oder eine Hilfspumpe zugeführt wird. Die Scheiben der Kupplung sind in Reibeingriff, um Drehmoment durch die Überbrückungskupplung zu übertragen, wenn der Fluiddruck einen Schwellenwert erreicht. In einigen Anwendungen wird die Trennkupplung 26 allgemein als vorgeschaltete Kupplung bezeichnet und die Überbrückungskupplung 34 wird allgemein als nachgeschaltete Kupplung bezeichnet.
Das Getriebe 24 kann Übersetzungssätze (nicht dargestellt) aufweisen, die selektiv mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen durch selektives Einrücken von Reibelementen wie Kupplungen und Bremsen (nicht dargestellt) zum Herstellen der gewünschten vielfachen diskreten oder Schrittantriebsverhältnisse angeordnet werden können. Die Reibelemente können durch einen Schaltplan gesteuert werden, der gewisse Elemente der Übersetzungssätze zum Steuern des Verhältnisses zwischen einer Getriebeausgangswelle 38 und der Getriebeeingangswelle 32 ein- und ausschaltet. Das Getriebe 24 wird basierend auf verschiedenen Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine zugehörige Steuerung, z. B. eine Antriebsstrang-Steuereinheit (PCU) 50, automatisch von einem Verhältnis zu einem anderen geschaltet. Das Getriebe 24 stellt dann das Antriebsstrang-Ausgangsmoment der Ausgangswelle 38 bereit. Die Ausgangswelle 38 kann mit einer Kraftübertragung 39 verbunden sein (z. B. einer Antriebswelle und Universalverbindungen), welche die Ausgangswelle 38 mit dem Differentialgetriebe 40 verbindet.
Es versteht sich, dass das hydraulisch gesteuerte Getriebe 24, das mit einem Drehmomentwandler 22 verwendet wird, nur ein Beispiel eines Getriebes oder einer Getriebeanordnung ist; jedes mehrgängige Getriebe, das Eingangsdrehmoment(e) von einer Maschine und/oder einem Motor annimmt und dann Drehmoment an eine Ausgangswelle in den unterschiedlichen Gängen bereitstellt, ist für die Verwendung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung geeignet. Zum Beispiel kann das Getriebe 24 durch ein automatisches mechanisches (oder manuelles) Getriebe (AMT) implementiert werden, das einen oder mehrere Servomotoren zum Übersetzen/Drehen von Schaltgabeln entlang einer Schaltschiene zum Auswählen eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses aufweist. Ein Durchschnittsfachmann wird allgemein verstehen, dass ein AMT beispielsweise in Anwendungen mit höheren Drehmomentanforderungen verwendet werden kann.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform aus 1 dargestellt, kann die Ausgangswelle 38 mit einem Antriebsstrang 39 verbunden sein, der die Ausgangswelle 38 mit dem Differentialgetriebe 40 verbindet. Das Differentialgetriebe 40 treibt ein Paar Räder 42 über zugehörige Achsen 44 an, die mit dem Differentialgetriebe 40 verbunden sind. Das Differentialgetriebe überträgt etwa das gleiche Drehmoment auf jedes Rad 42 und lässt gleichzeitig leichte Drehzahlunterschiede zu, wie z. B., wenn das Fahrzeug abbiegt. Unterschiedliche Typen von Differentialgetrieben oder ähnlichen Vorrichtungen können zum Verteilen von Drehmoment vom Antriebsstrang auf eines oder mehrere Räder verwendet werden. In einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung zum Beispiel je nach dem bestimmten Betriebsmodus oder -bedingung variieren.
Obwohl sie als eine Steuervorrichtung veranschaulicht ist, kann die Steuervorrichtung 50 Teil eines größeren Steuersystems sein und kann durch diverse andere Steuervorrichtungen in dem Fahrzeug 10, wie zum Beispiel eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) und eine Hochspannungsbatterie-Steuerung (BECM). Es versteht sich daher, dass die Antriebsstrang-Steuereinheit 50 und die eine oder mehreren anderen Steuerungen gemeinsam als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Aktuatoren als Reaktion auf Signale von diversen Sensoren zum Steuern von Funktionen steuert, wie z. B., Start/Stopp des Motors 14, Betrieb des M/G 18 zum Bereitstellen eines Raddrehmoments oder Laden der Batterie 20, Auswählen oder Planen von Übersetzungsgetriebeschaltungen usw. Die Steuerung 50 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) aufweisen, die mit verschiedenen Typen von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien kommunizieren. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können beispielsweise flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher in Nurlesespeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) und Haltespeicher (KAM) aufweisen. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern diverser Betriebsvariablen verwendet werden kann, während die CPU heruntergefahren wird. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung jeder beliebigen Anzahl bekannter Speichervorrichtungen implementiert werden, wie z. B. PROM (programmierbare Nurlese-Speicher), EPROM (elektrischer PROM), EEPROM (elektrischer löschbarer PROM), Flashspeicher oder jeder andere elektrische, magnetische, optische oder Kombinations-Speichervorrichtungen, die Daten speichern können, wobei einige davon für ausführbare Anweisungen stehen, die von der Steuerung zum Steuern der Maschine, Traktionsbatterie oder anderer Fahrzeugsysteme verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Maschinen-/Fahrzeugsensoren und -aktuatoren über eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (E/A), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle implementiert sein kann, die verschiedene Rohdaten oder Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt.
Alternativ können einer oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmwarechips zum Konditionieren und Verarbeiten bestimmter Signale vor Zuführen zur CPU verwendet werden. Wie allgemein in der repräsentativen Ausführungsform aus 1 dargestellt, kann die Steuerung 50 Signale zu und/oder von dem Motor 14, der Trennkupplung 26, M/G 18, Startkupplung 34, Übersetzungsgetriebe 24 und Leistungselektronik 56 kommunizieren. Wenngleich nicht eigens dargestellt, wird ein Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten erkennen, die von der Steuerung 50 innerhalb jedes der oben identifizierten Untersysteme gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele von Parametern, Systemen und/oder Komponenten, die direkt oder indirekt unter Verwendung der Steuerlogik, die von der Steuerung ausgeführt wird, betätigt werden können, schließen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, -rate und -dauer, Drosselklappenposition, Zündkerzen-Zündungszeitpunkt (bei Ottomotoren), Einlass-/Auslassventilzeitsteuerung und -dauer, Frontend-Nebenaggregatantrieb(FEAD)-Komponenten, wie z. B. Lichtmaschine, Klimaanlagenkompressor, Batterieladung, regeneratives Bremsen, M/G-Betrieb, Kupplungsdrücke für die Trennkupplung 26, Startkupplung 34 und Getriebe 24 und dergleichen ein. Sensoren, welche die Eingabe über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können zum Beispiel zur Anzeige von Turbolader-Ladedruck (wenn vorhanden), Kurbelwellenposition (PIP), Motordrehzahl (U/min), Raddrehzahlen (WS1, WS2), Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), Kühlmitteltemperatur (ECT), Einlassverteilerdruck (MAP), Gaspedalposition (PPS), Zündschalterposition (IGN), Drosselklappenposition (TP), Lufttemperatur (TMP), Abgassauerstoff (EGO) oder andere Abgaskomponentenkonzentration oder -vorkommen, Einlassluftfluss (MAF), Getriebegang, -verhältnis oder -modus, Getriebeöltemperatur (TOT), Getriebeturbinendrehzahl (TS), Zustand der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 (TCC), Abbrems- oder Schaltmodus (MDE) verwendet werden.
Die Steuerlogik oder -funktionen, die von der Steuerung 50 durchgeführt werden, können durch Flussschemata oder ähnliche Schaubilder in einer oder mehreren Figuren dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder -logik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Prozessstrategien umgesetzt werden können, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können diverse veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Obwohl dies nicht immer explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten jeweiligen Prozessstrategie wiederholt durchgeführt werden können. Gleichfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise zum Erreichen der Merkmale und Vorteile erforderlich, sondern sie wird zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Steuerlogik kann zunächst als Software implementiert werden, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Maschinen- und/oder Antriebsstrang-Steuerung, wie z. B. die Steuerung 50, ausgeführt werden kann. Selbstverständlich kann die Steuerlogik je nach der bestimmten Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuervorrichtungen umgesetzt werden. Wenn sie in Software umgesetzt ist, kann die Steuerlogik in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt werden, die Daten speichern, die für Code oder Anweisungen stehen, die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder seiner Subsysteme ausgeführt werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Anzahl bekannter physischer Vorrichtungen aufweisen, die elektrische, magnetische und/oder optische Speicherung zum Halten ausführbarer Anweisungen und zugehöriger Kalibrierinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen einsetzen
Ein Gaspedal 52 wird von dem Fahrer des Fahrzeugs zum Bereitstellen eines angeforderten Drehmoment-, Leistungs- oder Antriebsbefehl zum Vorantreiben des Fahrzeugs verwendet. Das Pedal 52 kann einen Pedalpositionssensor aufweisen. Allgemein bewirkt das Betätigen und Freigeben des Pedals 52, dass das Gaspedal ein Gaspedal-Positionssignal erzeugt, das von der Steuerung 50 als ein Bedarf erhöhter Leistung bzw. verringerter Leistung ausgelegt werden kann. Basierend mindestens auf dem Eingang vom Pedal, weist die Steuerung 50 Drehmoment von der Maschine 14 und/oder dem M/G 18 an. Die Steuerung 50 steuert auch den Zeitpunkt der Gangschaltungen innerhalb des Getriebes 24, sowie das Einrücken oder Ausrücken der Trennkupplung 26 und der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34. Wie die Trennkupplung 26 kann die Überbrückungskupplung 34 über einen Bereich zwischen der eingerückten und ausgerückten Position moduliert werden. Dies erzeugt einen variablen Schlupf im Drehmomentwandler 22 zusätzlich zum variablen Schlupf, der durch die hydrodynamische Kupplung zwischen dem Laufrad und der Turbine erzeugt wird. Alternativ kann die Überbrückungskupplung 34 je nach der besonderen Anwendung als verriegelt oder offen betrieben werden, ohne einen modulierten Betriebsmodus zu verwenden.
Zum Antreiben des Fahrzeugs mit der Maschine 14 wird die Trennkupplung 26 mindestens teilweise zum Übertragen mindestens eines Anteils des Maschinenmoments durch die Trennkupplung 26 zum M/G 18 eingerückt und dann vom M/G 18 durch den Drehmomentwandler 22 und das Getriebe 24. Wenn nur der Motor 14 das Drehmoment bereitstellt, das zum Antreiben des Fahrzeugs notwendig ist, kann dieser Betriebsmodus als der „Motormodus“, „reiner Motor-Modus“ oder „mechanische Modus“ bezeichnet werden.
Der M/G 18 kann die Maschine 14 durch Bereitstellen zusätzlicher Leistung zum Wenden der Welle 30 unterstützen. Dieser Betriebsmodus kann als „Hybridmodus“, „Motor-Elektromotor-Modus“ oder als ein „elektrischer Hilfsmodus“ bezeichnet werden.
Zum Antreiben des Fahrzeugs mit dem M/G 18 als alleinige Leistungsquelle bleibt der Leistungsfluss gleich, außer dass die Trennkupplung 26 die Maschine 14 vom restlichen Antriebsstrang 12 isoliert. Die Verbrennung in der Maschine 14 kann während dieser Zeit zum Sparen von Kraftstoff deaktiviert oder anders AUS sein. Die Traktionsbatterie 20 übermittelt gespeicherte elektrische Energie durch Verkabelung 54 zur Leistungselektronik 56, die z. B. einen Wechselrichter und einen Gleichstromwandler aufweisen kann. Die Leistungselektronik 56 wandelt DC-Spannung von der Batterie 20 in AC-Spannung um, die von dem M/G 18 verwendet wird. Die Steuerung 50 weist die Leistungselektronik 56 an, die Spannung von der Batterie 20 in eine AC-Spannung umzuwandeln, die dem M/G 18 bereitgestellt wird, um der Welle 30 positives (z. B. fahren) und negatives (z. B. regeneratives) Drehmoment bereitzustellen. Dieser Betriebsmodus kann als „reiner Elektromodus“, „EV-(Elektrofahrzeug)-Modus“ oder als ein „Elektromotormodus“ bezeichnet werden.
In jedem Betriebsmodus kann der M/G 18 als Motor arbeiten und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 12 bereitstellen. Alternativ kann der M/G 18 als Generator arbeiten und kinetische Energie vom Antriebsstrang 12 in elektrische Energie umwandeln, die in der Batterie 20 gespeichert wird. Der M/G 18 kann als Generator arbeiten, während die Maschine 14 z. B. die Antriebsleistung für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Der M/G 18 kann zusätzlich zu Zeiten des regenerativen Bremsens als Generator dienen, wobei die Drehenergie aus den sich drehenden Rädern 42 zurück durch das Getriebe 24 übertragen wird und in elektrische Energie zum Speichern in der Batterie 20 umgewandelt wird.
Es versteht sich, dass das in 1 dargestellte Schema nur ein Beispiel ist und keine Einschränkung bezweckt. Andere Konfigurationen werden berücksichtigt, die das selektive Einrücken sowohl einer Maschine als auch eines Motors zum Übertragen durch das Getriebe benutzen. Zum Beispiel kann der M/G 18 von der Kurbelwelle 28 versetzt sein, und/oder der M/G 18 kann zwischen dem Drehmomentwandler 22 und dem Getriebe 24 bereitgestellt sein. Andere Konfigurationen werden berücksichtigt, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Das Fahrzeugsteuersystem (das die Steuerung 50 einschließt) bestimmt ein Drehmoment des Fahrerbedarfs basierend aus Signalen von einem Pedalpositionssensor, der mit dem Gaspedal 52 assoziiert ist. Dieses Drehmoment kann dann durch Anordnen der Kraftwerke (z. B. Motor und M/G) in der Drehmomentsteuerung abgegeben werden. In der Drehmomentsteuerung bestimmt die Steuerung eine Drehmomentaufteilung zwischen dem Motor und Elektromotor und weist dieses Drehmoment von jedem der Kraftwerke an.
Das eine oder die mehreren Kraftwerke (und insbesondere der M/G) können auch mithilfe der Drehzahlsteuerung gesteuert werden. Bei der Drehzahlsteuerung setzt die Steuerung eine Ziel-Elektromotordrehzahl und misst die Drehzahl des Elektromotors. Die Steuerung vergleicht diese Drehzahlen und gibt eine Drehmomentanforderung basierend auf einem Fehler zwischen diesen Drehzahlen an den Elektromotor aus. Die Steuerung kann ein Modell des Drehmomentwandlers zum Bestimmen einer Zieldrehzahl für den Elektromotor verwenden.
Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 verriegelt das Laufrad physisch mit der Turbine, um die Effizienz des Drehmomentwandlers durch Beseitigen von Fluidverlusten des Drehmomentwandlers, die mit dem Fluiddrehmomentweg assoziiert sind, zu erhöhen. Wenn die Überbrückungskupplung verriegelt ist, sind die Aktuatoren (z. B. Motor und M/G) und die Antriebsräder aneinander befestigt. Störungen von den Aktuatoren können durch Kraftübertragung zu den Antriebsrädern gelangen. Diese Störungen können eine unverzügliche Beschleunigung oder Abbremsung des Fahrzeugs verursachen, die der Fahrer als Ruck, Verzögerungen oder anderes unerwartetes Verhalten erfährt. Die Fluidverbindung zwischen dem Laufrad und der Turbine wirkt als natürlicher Dämpfer zum Isolieren der Aktuatoren von den Antriebsrädern. Wenn die Überbrückungskupplung mindestens schleift, werden Störungen von den Aktuatoren durch den Fluiddrehmomentweg absorbiert. Um den Vorteil des Dämfpungseffekts des Drehmomentwandlers auszunutzen, kann die Überbrückungskupplung mindestens teilweise während Ereignissen geöffnet sein, die eine hohe Wahrscheinlichkeit der Erzeugung von Kraftübertragungsstörungen haben. Zum Beispiel kann die Überbrückungskupplung während es stationären Zustands geschlossen sein und während dynamischer Fahrzeugereignisse öffnen oder schleifen, z. B. bei starker Beschleunigung, Gangschaltungen und Motorstart.
Wenn die Überbrückungskupplung von einem verriegelten Zustand zu einem Schleifzustand übergeht, nimmt die Menge an Drehmoment, das an die Antriebsräder übertragen wird, ab und die Last auf das Laufrad nimmt ab, was zu einer Zunahme der Laufraddrehzahl führt. Dies schafft ein Drehmomentloch, das, wenn es nicht abgeschwächt wird, Kraftübertragungsstörungen erzeugen kann, die von dem Fahrer gespürt werden. Gleichfalls wird, wenn die Überbrückungskupplung von einem Schleifzustand zu einem verriegelten Zustand übergeht, ein Drehmomentüberschuss erzeugt, der Kraftübertragungsstörungen verursachen kann.
Mit Bezug auf 2 ist eine beispielhafte Abfolge von Operationen für ein Hybridfahrzeug zum Veranschaulichen beispielhafter Auswirkungen des nicht abgeschwächten Drehmomentlochs dargestellt. Vor der Zeit T₀ ist die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung vollständig geschlossen und das Drehmoment des Fahrerbedarfs 76 ist ein konstanter Wert ungleich null. Wenn die Überbrückungskupplungs vollständig geschlossen ist, stimmen die Laufraddrehzahl 70 und die Turbinendrehzahl 72 überein. Zum Zeitpunkt T₀ hat die Steuerung eine Zeitsteuerung eines dynamischen Betriebs (z. B. Motorstart oder Gangschaltung), in dem die Überbrückungskupplung vollständig geöffnet werden muss. Die Kupplungskapazität 74 der Überbrückungskupplung startet die Reduktion genau vor dem Zeitpunkt T₀, um das Öffnen der Überbrückungskupplung vorwegzunehmen. Zum Zeitpunkt T₀ beginnt die Kupplung zu schleifen und die Laufraddrehzahl 70 nimmt allmählich zu. Das Schleifen zwischen dem Laufrad und der Turbine erzeugt ein Fluidmoment 80, das ab Zeitpunkt T₀ allmählich zunimmt. Da das Fluidmoment 80 nicht so schnell zunimmt wie das Kupplungsmoment 74 abnimmt, fällt das Laufraddrehmoment 78 unter das Drehmoment des Fahrerbedarfs. Dies bewirkt ein Drehmomentloch, das durch den Fahrer erkannt wird. Das Beschleunigen des Laufrades erfordert einen zugehörigen Laufrad-Trägheitsmoment. Die Amplitude des Radmomentlochs ist proportional zu diesem Trägheitsmoment.
In dem Beispiel aus 2 blieb der Drehmomentausgang der Aktuatoren beim konstanten Drehmoment des Fahrerbedarfs konstant. In dem folgenden Beispiel aus 3 wird der Drehmomentausgang mindestens einer der Aktuatoren über das Drehmoment des Fahrerbedarfs erhöht, um die Auswirkungen des Übergangs zwischen dem verriegelten und unverriegelten Zustand der Überbrückungskupplung abzuschwächen.
Mit Bezug auf 3 ist vor dem Zeitpunkt T₀ die Überbrückungskupplung vollständig geschlossen und die Laufraddrehzahl 86 und Turbinendrehzahl 88 sind gleich. Im gesamten Beispiel ist das Drehmoment des Fahrerbedarfs 92 ein konstanter Wert ungleich null. Zum Zeitpunkt T₀ hat die Steuerung eine Zeitsteuerung eines dynamischen Betriebs (z. B. Motorstart oder Gangschaltung), in dem die Überbrückungskupplung vollständig geöffnet werden muss. Die Kupplungskapazität 90 der Überbrückungskupplung beginnt genau vor dem Zeitpunkt T₀, sich zu verringern, um das Öffnen der Überbrückungskupplung vorwegzunehmen. Zum Zeitpunkt T₀ beginnt die Kupplung zu schleifen und die Laufraddrehzahl 86 nimmt allmählich zu und weicht von der Turbinendrehzahl 88 ab. Das Schleifen zwischen dem Laufrad und der Turbine erzeugt ein Fluidmoment 96, das ab Zeitpunkt T₀ allmählich zunimmt. Das Beschleunigen des Laufrades erfordert einen zugehörigen Laufrad-Trägheitsmoment 98. Ungleich 2, in welcher der Aktuatorausgang konstant blieb, erhöht sich das Aktuatormoment 100 zwischen T₀ und T₁ zum Kompensieren des Trägheitmoments und Verhindern des Drehmomentlochs. Das erhöhte Drehmoment kann dem Trägheitsmoment 98 entsprechen. Daher hat das Aktuatormoment 100 eine Größenordnung gleich des Drehmoments des Fahrerbedarfs plus Trägheitsmoment zwischen den Zeiten T₀ und T_1. Hierdurch nähert sich das Netto-Laufradmoment 94 weiter dem Drehmoment des Fahrerbedarfs 92 während der Zeiten T₀ und T₁ an, ungleich dem Beispiel aus 2, wo das Nettolaufradmoment 78 abfiel. In einer Ausführungsform wird das erhöhte Drehmoment vom M/G 18 zugeführt.
Die Addition des Laufrad-Trägheitsmoments 98 zum Aktuatormomentbefehl verhindert nicht nur einen Abfall im Netto-Laufradmoment, sondern reduziert auch die Zeit, die für den Fluidmomentweg des Drehmomentwandlers zum Stabilisieren benötigt wird, zum Zeitpunkt T_1. Beim Vergleich von 2 und 3 stabilisierte sich das Fluidmoment aufgrund des zusätzlichen Aktuatormoments 200 Millisekunden schneller in 3 als in 2. 3 beschreibt ein Beispiel, in dem die Überbrückungskupplung vollständig offen ist, die Steuerungen dieser Offenbarung können jedoch immer dann durchgeführt werden, wenn die Überbrückungskupplungskapazität unterhalb des Laufradmoments (z. B. wenn die Überbrückungskupplung schleift) liegt.
In diesem Beispiel erzeugte die Steuerung eine Abfolge aus drei separaten Aktuatormomentbefehlen. Ein erster Drehmomentbefehl wurde vor T₀ ausgegeben, ein zweiter Drehmomentbefehl wurde zwischen dem Zeitpunkt T₀ und T₁ ausgegeben und ein dritter Drehmomentbefehl wurde nach T₁ ausgegeben. Der erste Drehmomentbefehl ist vor der Übergangsphase der Überbrückungskupplung und weist eine Größenordnung gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs auf. Der zweite Drehmomentbefehl ist während der Übergangsphase und weist eine Größenordnung gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs plus dem Trägheitsmoment auf. Der zweite Drehmomentbefehl wird auf das Drehmoment des Fahrerbedarfs bei Zeitpunkt T₁ reduziert, weil das Trägheitsmoment des Laufrades zu null konvergiert, wenn sich der Fluidmomentweg stabilisiert. Daher erzeugt zum Zeitpunkt T₁ die Steuerung den dritten Drehmomentbefehl mit einer Größenordnung gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs.
Da die Drehmoment-Wandlerkapazität reduziert ist, kann die Menge an stationärem Drehmomentwandlerschlupf (und Laufraddrehzahl) unter Verwendung eines Modells des Drehmomentwandlers vorhergesagt werden. Diese Drehzahl entspricht der Drehzahl, die zum Konstanthalten des zugeführten Turbinenmoments (Radmoment) erforderlich ist. Wenn das Aktuatormoment konstant gehalten wird, wird die derzeitige Laufraddrehzahl hinter dieser Drehzahl zurückliegen, wie durch 2 dargestellt. Das Fahrzeugsteuersystem kann sicherstellen, dass das vom System gelieferte Drehmoment durch Erhöhen des Nettodrehmoment, das durch die Aktuatoren zum Kompensieren des Trägheitsmoments erzeugt wird, das zum Erzeugen des erforderlichen Drehmomentwandlerschlupfes benötigt wird, konstant ist, wie durch 3 dargestellt. Dieses Drehmoment kann von der Turbinendrehzahl und der vom Modell geschätzten erforderlichen Laufraddrehzahl berechnet werden. Alternativ könnten die Fahrzeugsteuerungen aktiv die Laufraddrehzahl zur erforderlichen Laufraddrehzahl unter Verwendung der Drehzahlsteuerung steuern. Die Drehzahlsteuerung könnte das gleiche Trägheitsmoment als einen Vorwärtskopplungsterm berücksichtigen.
4 zeigt die Steuerungen 110 zum Steuern des Elektromotordrehmoments während des Öffnens oder Schließens der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung. Die Steuerungen starten mit der Bestimmung des Drehmoments des Fahrerbedarfs in Feld 112. Das Drehmoment des Fahrerbedarfs könnte das Drehmoment des Fahrerbedarfs am Laufrad oder das Drehmoment des Fahrerbedarfs an der Turbine sein. In diesem Beispiel wird das Drehmoment des Fahrerbedarfs am Laufrad sein. Das Drehmoment des Fahrerbedarfs basiert auf einer Gaspedalposition und der Laufraddrehzahl. Mithilfe dieser Eingaben gibt die Steuerlogik innerhalb des Kastens in Feld 112 das Drehmoment des Fahrerbedarfs an das Feld 114 aus. Eine gemessene Turbinendrehzahl und eine geschätzte Drehmomentwandler-Kupplungskapazität werden auch in das Feld 114 eingegeben. Die Steuerlogik innerhalb des Felds 114 berechnet eine gewünschte Laufraddrehzahl, um das Drehmoment des Fahrerbedarfs basierend auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs, der Turbinendrehzahl und der geschätzten Kupplungskapazität zu erfüllen. Das gewünschte Fluidmoment kann auf das Laufraddrehmoment des Fahrerbedarfs minus der geschätzten Drehmomentwandler-Kupplungskapazität eingestellt werden. Die gewünschte Laufraddrehzahl kann unter Verwendung des Drehmomentwandlermodells berechnet werden. Das Drehmomentwandler-Fluidmoment (τ_fluid) kann mit der Laufraddrehzahl ω_I und einen Skalierungsfaktor K in Beziehung gesetzt werden, der von der Turbinendrehzahl und Laufraddrehzahl abhängig ist. τ_fluid = K(ω_I)² (Eq. 1)
Die gewünschte Laufraddrehzahl aus Feld 114 wird in das Feld 116 eingegeben. Feld 116 hat einen endlichen Wert, wenn ein Zustand der Überbrückungskupplung wechselt und null ist, wenn die Überbrückungskupplung stationär ist. Die Logik in Feld 116 berechnet ein Trägheitsmoment zum Erreichen der gewünschten Laufraddrehzahl. Dies kann mithilfe der Gleichung 1 berechnet werden, wobei ω_I die Drehzahl des Laufrads ist und I die Trägheit des Laufrads ist.
Das Trägheitsmoment und ein Nenndrehmoment werden in Feld 120 eingegeben, das den Elektromotor-Drehmomentbefehl erzeugt. Das Nenndrehmoment ist gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs, wenn das Drehmoment des Fahrerbedarfs am Laufrad ist. Wenn das Drehmoment des Fahrerbedarfs an der Turbine ist, ist das Nenndrehmoment gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs an der Turbine dividiert durch ein Verhältnis des Drehmomentwandlers. Wenn der Motor mit dem Drehmomentwandler verbunden ist, ist das Nenndrehmoment gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs minus dem geschätzten Motormoment.
Die Logik in Feld 120 kombiniert das Trägheitsmoment mit dem Drehmoment des Fahrerbedarfs und gibt einen angewiesenen Elektromotor aus, der eine Größenordnung einschließt die gleich dem Drehmoment des Fahrerbedarfs plus oder minus dem Trägheitsmoment ist, was abhängig davon ist, ob die Überbrückungskupplung von einem verriegelten zu einem schleifenden oder von einem schleifenden zu einem verriegelten Zustand übergeht. Das Trägheitsmoment wird zum Drehmoment des Fahrerbedarfs zum Kompensieren des Drehmomentlochs addiert, wenn die Überbrückungskupplung von verriegelt zu schleifend übergeht und wird von dem Drehmoment des Fahrerbedarfs subtrahiert, um den Drehmomentüberschuss zu kompensieren, wenn die Kupplung von schleifend zu verriegelt übergeht.
5 zeigt ein Flussbild 148 eines Algorithmus zum Steuern des Fahrzeugs während des Öffnens der Überbrückungskupplung. Bei Betrieb 150 wird eine Anforderung zum Öffnen der Überbrückungskupplung durch eines oder mehrere Steuermodule der Steuerung empfangen. Die Anforderung zum Öffnen der Überbrückungskupplung kann als Reaktion darauf erfolgen, dass der Motor starten muss, schnelle Beschleunigung des Fahrzeugs oder ein Gangwechsel (nach oben oder unten). Bei Operation 152 wird der Fluiddruck, welcher der Überbrückungskupplung zugeführt wird, reduziert, wodurch die Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung abnimmt. Bei Operation 154 erzeugt die Steuerung einen Elektromotor-Drehmomentbefehl, der auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs und dem Trägheitsmoment des Laufrades basiert. Das bei Operation 154 angeforderte Drehmoment kann unter Verwendung der Steuerungen 110 aus 4 berechnet werden. Bei Operation 156 bestimmt die Steuerung, ob die Überbrückungskupplung vollständig offen ist. Wenn nicht, geht die Steuerung zurück zu Operation 154 und die Steuerung erzeugt weiter Elektromotor-Drehmomentbefehle basierend auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs und Trägheitsmoments. Wenn die Überbrückungskupplung vollständig geöffnet ist, geht die Steuerung zu Operation 158 und die Steuerung erzeugt einen Elektromotor-Drehmomentbefehl basierend auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs ohne Berücksichtigung des Trägheitmoments.
6 zeigt ein Flussbild 170 eines Algorithmus zum Steuern des Fahrzeugs während des Verriegelns der Überbrückungskupplung. Bei Betrieb 172 wird eine Anforderung zum Verriegeln der Überbrückungskupplung durch eines oder mehrere Steuermodule der Steuerung empfangen. Die Anforderung zum Verriegeln der Überbrückungskupplung kann als Reaktion darauf erfolgen, dass das Fahrzeug bei oder in Nähe einer stationären Beschleunigung ist, das Fahrzeug eine Schwellentemperatur erreicht, das Fahrzeug eine Schwellenfahrzeugdrehzahl oder Getriebegang erreicht oder das Fahrzeug sich auf ein regenerative Bremsereignis vorbereitet. Bei Operation 174 wird der Fluiddruck, welcher der Überbrückungskupplung zugeführt wird, erhöht, um die Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung zu erhöhen. Bei Operation 176 erzeugt die Steuerung einen Elektromotor-Drehmomentbefehl, der auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs und dem Trägheitsmoment basiert. Das bei Operation 176 angeforderte Drehmoment kann unter Verwendung der Steuerungen 110 aus 4 berechnet werden. Bei Operation 178 bestimmt die Steuerung, ob die Überbrückungskupplung vollständig offen ist. Wenn nicht, geht die Steuerung zurück zu Operation 176 und die Steuerung erzeugt weiter einen Elektromotor-Drehmomentbefehl basierend auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs und Trägheitsmoments. Wenn die Überbrückungskupplung verriegelt ist, geht die Steuerung zu Operation 180 und die Steuerung erzeugt einen Elektromotor-Drehmomentbefehl, der auf dem Drehmoment des Fahrerbedarfs ohne Berücksichtigung des Trägheitmoments basiert.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, wozu eine beliebige vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit gehören kann, lieferbar sein oder durch diese implementiert werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, einschließlich unter anderem als Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Vorrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Floppydisks, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Gegenstand implementiert werden. Als Alternative können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten, wie etwa ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen), FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -einrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, realisiert werden.
Wenngleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen in den Ansprüchen eingeschlossenen Ausformungen beschreiben. Die in der Spezifikation verwendeten Begriffe sind beschreibende und nicht einschränkende Begriffe, und man wird verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Geist und den Schutzbereich der Offenbarung zu verlassen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein können, dass sie Vorteile gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Charakteristika bereitstellen bzw. diesen vorzuziehen sind, erkennen Durchschnittsfachleute, dass Kompromisse hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale oder Charakteristika eingegangen werden können, um gewünschte Gesamteigenschaften des Systems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzungsform abhängig sind. Diese Attribute können einschließen, sind jedoch nicht beschränkt auf: Kosten, Festigkeit, Strapazierfähigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Gebrauchsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. Dementsprechend liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Hybrid-Antriebsstrang, umfassend: eine Maschine; einen Elektromotor, der selektiv mit dem Motor gekoppelt ist; ein Getriebe, das einen Drehmomentwandler aufweist, der ein Laufrad und eine Turbine aufweist, die selektiv über eine Überbrückungskupplung befestigt sind; und eine Steuerung, die als Reaktion auf eine Verringerung der Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung zum Erhöhen einer Drehmomentanforderung an den Elektromotor in einer Größenordnung konfiguriert ist, die einem Trägheitsmoment des Laufrades während der Verringerung der Drehmomentkapazität entspricht.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner, als Reaktion auf eine Erhöhung der Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung, zum Verringern der Drehmomentanforderung an den Elektromotor in einer Größenordnung konfiguriert ist, die einem Trägheitsmoment des Laufrades während der Erhöhung der Drehmomentkapazität entspricht.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Trägheitsmoment auf einer Beschleunigung des Laufrads während der Verringerung der Drehmomentkapazität und einer Trägheit des Laufrads basiert.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner, als Reaktion darauf, dass die Drehmomentkapazität der Überbrückungspumpe null ist, zum Reduzieren der Drehmomentanforderung an den Elektromotor zu einer Größenordnung konfiguriert ist, die dem Drehmoment des Fahrerbedarfs entspricht.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Trägheitsmoment auf einer Veränderungsrate der Drehzahl des Laufrads basiert.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Trennkupplung, die selektiv eine Kurbelwelle des Motors mit einem Rotor des Elektromotors koppelt.
Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Laufrad an einer Kurbelwelle des Motors befestigt ist und die Turbine an einer Eingangswelle des Getriebes angeordnet ist.