DE102017120494A1

DE102017120494A1 - Ineingriffnahmedruck einer drehmomentwandlerkupplung

Info

Publication number: DE102017120494A1
Application number: DE102017120494.6A
Authority: DE
Inventors: Yanan Zhao; Bernard D. Nefcy; Ming Lang Kuang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2018-03-08
Also published as: US20180066753A1; CN107792048B; CN107792048A; US10107390B2

Abstract

Ein Fahrzeug kann eine Steuerung beinhalten, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf ein Gaspedallösen und ein erwartetes Nutzbremsereignis einen Ineingriffnahmedruck einer Drehmomentwandlerkupplung vor dem Eintreten des Ereignisses auf eine Schwelle zu erhöhen, die auf einer Nutzbremsdrehmomentschätzung basiert, die mit dem Ereignis assoziiert wird, sodass die Kupplung während des Ereignisses mehr Drehmoment als der Wandler überträgt. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einem Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Straßensteigung und einer aktuellen Straßensteigung basieren. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einer Verkehrstaktspanne und einer Änderungsrate davon basieren. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einer vorhergesagten Entschleunigungsrate basieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft den Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung während Bremsereignissen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei vielen Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird eine Nutzbremsung angewandt, um während Bremsereignissen Elektrizität zu erzeugen. Während dieser Ereignisse wird Drehmoment durch den Antriebsstrang an einen elektrischen Generator weitergegeben. Der Antriebsstrang kann eine Fluidkupplung oder einen Drehmomentwandler und eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung beinhalten. Die Überbrückungskupplung überträgt Drehmoment effizienter als der Drehmomentwandler. Die Überbrückungskupplung kann während bestimmter Fahrzeugereignisse gelöst werden, wodurch sich die Effizienz der Drehmomentübertragung und die während der Nutzbremsung erzeugte Elektrizität reduziert.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug kann eine Steuerung beinhalten, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf ein Gaspedallösen und ein erwartetes Nutzbremsereignis einen Ineingriffnahmedruck einer Drehmomentwandlerkupplung vor dem Eintreten des Ereignisses auf eine Schwelle zu erhöhen, die auf einer Nutzbremsdrehmomentschätzung basiert, die mit dem Ereignis assoziiert wird, sodass die Kupplung während des Ereignisses im Wesentlichen das gesamte geschätzte Drehmoment überträgt. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einem Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Straßensteigung und einer aktuellen Straßensteigung, der von einer Höhe, einer aktuellen Straßensteigung, einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder einer Kombination davon abgeleitet werden kann, basieren. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einer Verkehrstaktspanne und einer Änderungsrate davon basieren. Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann auf einer erforderlichen oder vorhergesagten Entschleunigungsrate und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Übersicht über ein Hybrid-Elektrofahrzeug;
2 ist ein Verlauf, der eine Höhe eines Fahrzeugs und eine Vorhersage eines Bremsereignisses basierend auf der Straßensteigung angibt;
3 ist ein Flussdiagramm eines Bremsereignisvorhersageverfahrens auf Grundlage der Straßensteigung;
4 stellt ein Bremsvorhersageverfahren unter Verwendung von LiDAR oder RADAR zum Messen einer Verkehrstaktspanne dar;
5 ist ein Flussdiagramm eines Bremsereignisvorhersageverfahrens auf Grundlage der Verkehrstaktspanne;
6 stellt ein Bremsvorhersageverfahren unter Verwendung von V2V, V2I oder V2X dar;
7 ist ein Flussdiagramm eines Bremsereignisvorhersageverfahrens auf Grundlage der Fahrzeug-mit-Infrastruktur-Kommunikation;
8 ist ein zusammengesetzter Verlauf, der einen Ineingriffnahmedruck einer Drehmomentwandlerkupplung, einen geschätzten Bremsdrehmomentineingriffnahmedruck und einen Bremszustand darstellt; und
9 ist ein Flussdiagramm einer Steuerstrategie des Ineingriffnahmedrucks einer Drehmomentwandlerkupplung zum Maximieren des vom Generator erzeugten Nutzdrehmoments.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hierin werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Demnach sind die hierin offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielseitige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, welche in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus veranschaulichten 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) 10 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 10 beinhaltet einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 beinhaltet einen Motor 14, der ein Getriebe 16 antreibt, das als ein modulares Hybridgetriebe (modular hybrid transmission – MHT) bezeichnet werden kann. Wie nachstehend näher beschrieben, umfasst das Getriebe 16 eine elektrische Maschine wie etwa einen Elektromotor/elektrischen Generator (M/G) 18, eine damit verbundene Antriebsbatterie 20, einen Drehmomentwandler 22 und ein mehrstufig übersetztes Automatikgetriebe oder Getriebegehäuse 24.
Sowohl der Verbrennungsmotor 14 als auch der M/G 18 sind Antriebsquellen für das HEV 10. Der Verbrennungsmotor 14 stellt im Allgemeinen eine Energiequelle dar, bei welcher es sich um einen Motor mit innerer Verbrennung, wie beispielsweise einen Benzin-, Diesel- oder Erdgasmotor, oder eine Brennstoffzelle handeln kann. Der Verbrennungsmotor 14 erzeugt eine Verbrennungsmotorleistung und ein entsprechendes Verbrennungsmotordrehmoment, welches dem M/G 18 bereitgestellt wird, wenn eine Trennkupplung 26 zwischen dem Verbrennungsmotor 14 und dem M/G 18 mindestens teilweise eingekuppelt ist. Der M/G 18 kann durch eine beliebige von einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen umgesetzt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem M/G 18 um einen dauermagneterregten Synchronmotor handeln. Die Leistungselektronik 56 passt den Gleichstrom (DC), welcher von der Batterie 20 bereitgestellt wird, an die Anforderungen des M/G 18 an, wie nachstehend beschrieben.
Beispielsweise kann die Leistungselektronik dem M/G 18 einen Dreiphasen-Wechselstrom (AC) bereitstellen.
Wenn die Trennkupplung 26 zumindest teilweise eingekuppelt ist, dann ist ein Stromfluss vom Verbrennungsmotor 14 zum M/G 18 oder vom M/G 18 zum Verbrennungsmotor 14 möglich. Beispielsweise kann die Trennkupplung 26 eingekuppelt sein, und der M/G 18 kann als ein Generator zum Umwandeln von Drehenergie, die durch eine Kurbelwelle 28 und eine M/G-Welle 30 bereitgestellt wird, in elektrische Energie arbeiten, die in der Batterie 20 gespeichert werden soll. Die Trennkupplung 26 kann zudem ausgekuppelt sein, um den Verbrennungsmotor 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 zu trennen, sodass der M/G 18 als alleinige Antriebsquelle für das HEV 10 fungieren kann. Die Welle 30 verläuft durch den M/G 18. Der M/G 18 ist durchgehend antriebsfähig mit der Welle 30 verbunden, wohingegen der Motor 14 nur dann antriebsfähig mit der Welle 30 verbunden ist, wenn die Trennkupplung 26 mindestens teilweise eingekuppelt ist.
Der M/G 18 ist über die Welle 30 mit dem Drehmomentwandler 22 verbunden. Daher ist der Drehmomentwandler 22 mit dem Motor 14 verbunden, wenn die Trennkupplung 26 mindestens teilweise eingekuppelt ist. Der Drehmomentwandler 22 beinhaltet ein an der M/G-Welle 30 befestigtes Pumpenrad und ein an einer Getriebeeingangswelle 32 befestigtes Turbinenrad. Der Drehmomentwandler 22 stellt dementsprechend eine hydraulische Kupplung zwischen der Welle 30 und der Getriebeantriebswelle 32 bereit. Der Drehmomentwandler 22 überträgt die Kraft vom Pumpenrad auf das Turbinenrad, wenn sich das Pumpenrad schneller als das Turbinenrad dreht. Die Höhe des Drehmoments vom Turbinenrad und Pumpenrad richtet sich im Allgemeinen nach den relativen Drehzahlen. Ist das Drehzahlverhältnis zwischen Pumpenrad und Turbinenrad ausreichend hoch, so beträgt das Drehmoment des Turbinenrads ein Vielfaches des Drehmoments des Pumpenrads. Eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34 kann ebenfalls vorgesehen sein, welche, sofern sie eingekuppelt ist, für eine Reib- oder mechanische Kupplung des Pumpenrads und des Turbinenrads des Drehmomentwandlers 22 sorgt, wodurch eine effizientere Kraftübertragung ermöglicht wird. Die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34 kann als eine Anfahrkupplung betrieben werden, damit das Fahrzeug sanft anfährt. Alternativ oder in Kombination damit kann eine Anfahrkupplung ähnlich der Trennkupplung 26 zwischen dem M/G 18 und dem Getriebe 24 für Anwendungen bereitgestellt sein, die keinen Drehmomentwandler 22 oder eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34 beinhalten. Bei manchen Anwendungen werden die Trennkupplung 26 allgemein als eine vorgeschaltete Kupplung und die Anfahrkupplung 34 (bei der es sich um eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung handeln kann) allgemein als eine nachgeschaltete Kupplung bezeichnet.
Das Getriebe 24 kann Zahnradsätze (nicht abgebildet) beinhalten, die durch eine selektive Ineingriffnahme von Reibungselementen, wie beispielsweise Kupplungen und Bremsen (nicht abgebildet), selektiv in unterschiedlichen Getriebeübersetzungen angeordnet werden, um die gewünschten mehreren getrennten oder stufenweisen Antriebsübersetzungen zu erreichen. Die Reibungselemente können über einen Schaltzeitplan gesteuert werden, der bestimmte Elemente der Zahnradsätze verbindet und trennt, um die Übersetzung zwischen einer Getriebeausgangswelle 36 und der Getriebeeingangswelle 32 zu steuern. Das Getriebe 24 wird auf Grundlage unterschiedlicher Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine verbundene Steuerung, wie beispielsweise eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU), automatisch von einer Übersetzung auf eine andere 50 geschaltet. Das Getriebegehäuse 24 liefert anschließend ein Antriebsstrang-Abtriebsdrehmoment an die Abtriebswelle 36.
Es versteht sich, dass der bei einem Drehmomentwandler 22 eingesetzte hydraulisch gesteuerte Getriebekasten 24 lediglich ein Beispiel für einen Getriebekasten oder eine Getriebeanordnung darstellt; ein beliebiger Getriebekasten mit mehreren Übersetzungen, der (ein) Eingangsdrehmomente von einem Verbrennungsmotor 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 das Getriebe 24 durch ein automatisiertes mechanisches (oder manuelles) Getriebe (AMT) umgesetzt sein, das einen oder mehrere Servomotoren enthält, um Schaltgabeln entlang einer Schaltbetätigungsstange zu verschieben/drehen und dadurch eine gewünschte Getriebeübersetzung 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 36 mit einem Differential 40 verbunden. Das Differential 40 treibt ein Paar Räder 42 über jeweilige Achsen 44 an, die mit dem Differential 40 verbunden sind. Das Differential überträgt ungefähr das gleiche Drehmoment auf jedes Rad 42, 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 12 beinhaltet ferner eine zugehörige Antriebsstrangsteuereinheit (PCU) 50. Während sie als eine Steuerung dargestellt ist, kann die PCU 50 Teil eines größeren Steuersystems sein und durch verschiedene andere Steuerungen im gesamten Fahrzeug 10 gesteuert werden, wie etwa eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC). Dementsprechend versteht es sich, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 50 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 Verbrennungsmotors 14, Betreiben des M/G 18, Bereitstellen von Antriebsmoment oder Laden der Batterie 20, Auswählen oder Planen von Gangwechseln usw. zu steuern. Die Steuerung 50 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 Verbrennungsmotors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Fahrzeugsensoren und Betätigungselementen über eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (E/A), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle implementiert sein kann, welche verschiedene Rohdaten oder eine Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, 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 allgemein dargestellt, kann die PCU 50 Signale an den und/oder von dem Verbrennungsmotor 14, an die und/oder von der Trennkupplung 26, an den und/oder von dem M/G 18, an die und/oder von der Anfahrkupplung 34, an das und/oder von dem Getriebegehäuse 24 und an die und/oder von der Leistungselektronik 56 kommunizieren. Wenngleich sie nicht ausdrücklich dargestellt werden, erkennt der Durchschnittsfachmann doch verschiedene Funktionen oder Komponenten, die in jedem der zuvor identifizierten Teilsysteme durch die PCU 50 gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten, welche unter Verwendung von Steuerlogik, die von der Steuerung ausgeführt wird, direkt oder indirekt angesteuert werden können, sind unter anderem der Einspritzzeitpunkt, die Einspritzmenge, die Einspritzdauer, die Stellung der Drosselklappe, der Zündzeitpunkt der Zündkerzen (bei fremdgezündeten Verbrennungsmotoren), die zeitliche Abstimmung und Dauer für Einlass- und Auslassventile, Keilriemen-(FEAD)-komponenten, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, ein Klimakompressor, das Laden der Batterie, die Rückgewinnung von Bremsenergie, der M/G-Betrieb, die Kupplungsdrücke für die Trennkupplung 26, die Anfahrkupplung 34 und das Getriebegehäuse 24 und dergleichen. Sensoren, welche Eingaben über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können verwendet werden, um beispielsweise den Ladedruck, die Kurbelwellenposition (PIP), die Verbrennungsmotordrehzahl (U/min), die Radgeschwindigkeiten (WS1, WS2), die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), die Kühlmitteltemperatur (ECT), den Druck im Ansaugtrakt (MAP), die Gaspedalposition (PPS), die Zündschalterposition (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 34 (TCC), den Abbrems- oder Gangwechselmodus (MDE) anzuzeigen.
Die Steuerlogik oder die von der PCU 50 ausgeführten Funktionen 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 sind, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der bestimmten verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt ausgeführt werden können. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht notwendigerweise erforderlich, um die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern soll die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Die Steuerlogik kann hauptsächlich in Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Motor- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die PCU 50, 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 sein, 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 Gaspedal 52 wird durch den Fahrzeugführer verwendet, um ein erforderliches Drehmoment, eine erforderliche Leistung oder einen Antriebsbefehl zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen führt das Betätigen und Freigeben des Gaspedals 52 zu einem Gaspedalpositionssignal, welches von der Steuerung 50 als ein Bedarf an einer jeweils höheren bzw. niedrigeren Leistung interpretiert werden kann. Zumindest auf Grundlage einer Eingabe von dem Pedal befiehlt die Steuerung 50 ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 14 und/oder dem M/G 18. Die Steuerung 50 steuert zudem die zeitliche Abfolge von Gangwechseln im Getriebegehäuse 24 sowie das Einkuppeln oder Auskuppeln der Trennkupplung 26 und der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34. Wie die Trennkupplung 26 kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34 in einem Bereich zwischen den in eingekuppelten und ausgekuppelten Stellungen moduliert werden. Dies führt zu einem variablen Schlupf im Drehmomentwandler 22, zusätzlich zu dem variablen Schlupf, welcher durch die hydrodynamische Kupplung zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad entsteht. Alternativ kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 34 als geschlossen oder offen betrieben werden, ohne einen modulierten Betriebsmodus zu verwenden, was von der konkreten Anwendung abhängt.
Um das Fahrzeug mit dem Motor 14 anzutreiben, ist die Trennkupplung 26 mindestens teilweise eingekuppelt, um mindestens einen Teil des Motordrehmoments über die Trennkupplung 26 an den M/G 18 und anschließend vom M/G 18 durch den Drehmomentwandler 22 und das Getriebe 24 zu übertragen. Der M/G 18 kann den Verbrennungsmotor 14 dadurch unterstützen, dass er eine zusätzliche Kraft zum Drehen der Welle 30 bereitstellt. Dieser Betriebsmodus kann als ein „Hybridmodus” oder ein „elektrischer Unterstützungsmodus” bezeichnet werden.
Um das Fahrzeug mit dem M/G 18 als einzige Energiequelle anzutreiben, bleibt der Kraftfluss gleich, mit der Ausnahme, dass die Trennkupplung 26 den Verbrennungsmotor 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 isoliert. In diesem Zeitraum kann die Verbrennung im Verbrennungsmotor 14 deaktiviert oder anderweitig abgeschaltet sein, um Kraftstoff zu sparen. Die Antriebsbatterie 20 überträgt die gespeicherte elektrische Energie über Kabel 54 auf die Leistungselektronik 56, die zum Beispiel einen Wechselrichter beinhalten kann. Die Leistungselektronik 56 wandelt Gleichspannung von der Batterie 20 in Wechselspannung um, die vom M/G 18 verwendet wird. Die PCU 50 veranlasst die Leistungselektronik 56 zum Umwandeln der Spannung von der Batterie 20 in eine Wechselspannung, die dem M/G 18 bereitgestellt wird, um der Welle 30 ein positives oder negatives Drehmoment bereitzustellen. Dieser Betriebsmodus kann als ein „rein elektrischer” Betriebsmodus bezeichnet werden.
In einem beliebigen Betriebsmodus kann der M/G 18 als ein Motor fungieren und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 12 bereitstellen. Alternativ kann der M/G 18 als Generator fungieren und kinetische Energie vom Antriebsstrang 12 in elektrische Energie umwandeln, die in der Batterie 20 gespeichert werden soll. Der M/G 18 kann beispielsweise als ein Generator fungieren, während der Verbrennungsmotor 14 Antriebsleistung für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Der M/G 18 kann zudem während der Rückgewinnung von Bremsenergie als Generator fungieren, während derer Rotationsenergie von den sich drehenden Rädern 42 zum Getriebegehäuse 24 zurück übertragen und in elektrische Energie umgewandelt wird, welche in der Batterie 20 gespeichert wird.
Es versteht sich, dass die schematische Darstellung in 1 lediglich beispielhafter Natur ist und nicht einschränkend sein soll. Andere Konfigurationen werden in Betracht gezogen, welche ein selektives Verbinden sowohl eines Verbrennungsmotors als auch eines Motors für die Übertragung durch das Getriebe verwenden. Beispielsweise kann der M/G 18 gegenüber der Kurbelwelle 28 versetzt sein, ein zusätzlicher Elektromotor kann zum Anlassen des Verbrennungsmotors 14 bereitgestellt werden und/oder der M/G 18 kann zwischen dem Drehmomentwandler 22 und dem Getriebekasten 24 vorgesehen sein. Andere Konfigurationen werden in Betracht gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die MHT-Umsetzung ist gut untergebracht, um Nutzbremsung durch den Antriebsstrang bereitzustellen, wie vorstehend besprochen. Die Nutzbremsung ist ein Schlüsselmerkmal, das bei der Maximierung der Kraftstofffahrzeugökonomie angewandt wird. Ein Nutzbremsereignis kann mit dem Lösen des Gaspedals 52 beginnen. Während der Fahrer das Gaspedal 52 löst, kann die PCU 50 damit beginnen, den Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung 34 zu reduzieren, während sich die Anforderung eines positiven Drehmoments reduziert und die Drehmomentanforderung negativ werden kann. Der TCC-Ineingriffnahmedruck kann sich auf einen nominalen Wert reduzieren, während das Fahrzeug damit beginnt, auszurollen, oder der Ineingriffnahmedruck kann mit dem negativen Drehmoment übereinstimmen, der angefordert wird, um Anhebungspedaldrehmoment herzustellen. Das Anhebungspedaldrehmoment kann das echte oder ersetzte Motorreibungsbremsdrehmoment sein. Während sich der Ineingriffnahmedruck der TCC 34 reduziert, wird die Fähigkeit der Kupplung 34, Drehmoment zu übertragen, reduziert. Eine Nutzbremsbetätigung würde bewirken, dass restliches Drehmoment (d. h. angefordertes Drehmoment, das größer als die Kapazität der Kupplung ist) durch die Reibungsbremsen erfüllt wird. Die PCU kann versuchen, den Ineingriffnahmedruck der Kupplung zu erhöhen, bis der Ineingriffnahmedruck der TCC 34 eine Kapazität erreicht, die dazu in der Lage ist, das Nutzbremsdrehmoment zu übertragen. Eine nennenswerte Latenz ist zwischen der Anforderung zur Änderung des Ineingriffnahmedrucks und der Ineingriffnahmedruckumsetzung der gewünschten Kapazität vorhanden. Daher stellt ein präventives Erhöhen des Ineingriffnahmedrucks die Drehmomenterfüllung durch die Kupplung anstatt der Reibungsbremsen sicher. Dies ermöglicht der Nutzbremsung, das während der Bremsanforderung geforderte Drehmoment zu erfüllen. Eine Steuerung, wie zum Beispiel die PCU 50, kann konfiguriert sein, um ein Bremsereignis vorherzusagen, um die Drehmomentwandlerkupplung 34 auf die Nutzbremsung vorzubereiten und eine Unterauslastung der Nutzbremsung zu verhindern.
Eine Steuerung kann konfiguriert sein, um Bremsereignisse vorherzusagen, um die Drehmomentwandlerkupplung 34 auf die Nutzbremsung vorzubereiten. Für die Vorhersage können verschiedene Verfahren angewandt werden. Der Vorhersagealgorithmus kann rollend und durchgehend oder auf Grundlage eines Auslöseereignisses initiiert werden. Zum Beispiel kann der Vorhersagealgorithmus für die Vorhersage verwendete Parameter durchgehend aktualisieren. In einer anderen Ausführungsform kann der Algorithmus ein Bremsereignis auf Grundlage eines Auslösers (z. B. Anheben oder Lösen des Bremspedals) vorhersagen.
Ein Bremsereignis kann unter Verwendung der Straßensteigung vorhergesagt werden. Geographische Informationssysteme (GIS) und globale Positionierungssysteme (GPS) können den Standort des Fahrzeugs und Terrains identifizieren. Ein Vergleich zwischen der durchschnittlichen Straßensteigung über einen Zeitraum und einer aktuellen Straßensteigung kann eine Vorhersage eines zukünftigen Nutzbremsereignisses bereitstellen. Der Zeitraum kann bei t_start beginnen. Eine Gasanhebung kann t_start initiieren. Ein Gaspedalpositionswert, der eine negative Änderungsrate aufweist, die größer als ein Schwellenwert ist, kann t_start initiieren. Zum Beispiel kann der Zeitraum initialisiert werden, falls das Gaspedal in einem kurzen Zeitraum um die Hälfte angehoben wird. Der Zeitraum kann eine Länge von Δt aufweisen, was zu t_end = t_start + Δt führt. Der Zeitraum kann gleich der durchschnittlichen Ausführungszeit eines Gangschaltungsereignisses sein. Wie in Gleichung 1 gezeigt, wird die aktuelle Straßensteigung, ∇_cur, subtrahiert von der durchschnittlichen Straßensteigung ∇ , mit einem Schwellenwert verglichen, der –0,005 sein kann. ∇_cur kann während des Taktzyklus vor dem Taktzyklus t_start gemessen werden. Schwelle ∇ – ∇_cur< threshold (1)
Der Schwellenwert kann willkürlich auf Grundlage von empirischen Daten zum Erfüllen von Leistungsanforderungen festgelegt werden. Die Schwelle kann auch eine Funktion der aktuellen Straßensteigung sein. Das bedeutet, dass sich die Schwelle ändern kann, wenn sich die aktuelle Straßensteigung ändert. Der Schwellenwert kann auch auf Grundlage der Antriebsstrangzugkonstante (z. B. einem Koeffizienten auf Grundlage des Fahrzeugrollwiderstands und aerodynamischen Zugs) angepasst werden. Zum Beispiel kann ein Nutzbremsereignis nicht vorhergesagt werden, wenn die Antriebsstrangzugkonstante größer als der Unterschied zwischen der durchschnittlichen Straßensteigung und der aktuellen Straßensteigung ist.
Das Straßensteigungsvorhersageverfahren kann auch durchgehend implementiert werden. Anstatt auf eine Gaspedalanhebung zu warten, kann die Steuerung durchgehend Straßensteigungsinformationen für die erwartete Fahrzeugstrecke erhalten und einen Rolldurchschnitt berechnen. Die durchgehende Berechnung kann verbesserte Reaktionszeiten bereitstellen und eine Nutzbremsungsvorhersagemarkierung setzen, falls die Gleichung 1 erfüllt wird. Der Rolldurchschnitt kann mit t_start als aktuelle Zeit berechnet werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Rolldurchschnitt mit t_start als Δt / 2 in der Vergangenheit berechnet werden. Falls zum Beispiel Δt eine Sekunde ist, wäre t_start gleich einer halben Sekunde in der Vergangenheit.
Das Straßensteigungsvorhersageverfahren kann mehr als eine binäre Anzeige eines Bremsereignisses vorhersagen. Zum Beispiel kann das Straßensteigungsvorhersageverfahren verwendet werden, um das negative Drehmoment des Bremsereignisses zu schätzen. Die Schätzung kann in Kombination mit der binären Anzeige verwendet werden, um die Drehmomentwandlerkupplung vorzubereiten, wie nachfolgend detaillierter beschrieben. Das Straßensteigungsschätzverfahren kann eine Funktion der aktuellen Straßensteigung, Höhe, Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder Kombination davon und eines Unterschieds zwischen der durchschnittlichen Straßensteigung und der aktuellen Straßensteigung sein. Zum Beispiel würde ein Fahrzeug, das eine hohe Höhe aufweist und sich auf einer steilen Talfahrt befindet, ein im Allgemeinen stärkeres Bremsereignis erfordern als ein Fahrzeug, das eine geringe Höhe aufweist und sich auf einer graduellen Talfahrt befindet. Es können andere Faktoren berücksichtigt werden, um das negative Bremsdrehmoment zu bestimmen (z. B. Rollwiderstand, Gewicht, aerodynamischer Zug). Die Schätzung kann auch auf einer Nachschlagetabelle basieren, die die Straßensteigung auf Grundlage einer Vielzahl von Faktoren zu einem geschätzten Bremsdrehmoment quantifiziert. Einer dieser Faktoren kann die durchschnittliche Drehmomentschätzung sein, die auf der aktuellen Straßensteigung und dem Unterschied zwischen der durchschnittlichen Straßensteigung und der aktuellen Straßensteigung über Δt basiert.
Ein Bremsereignis kann unter Verwendung der automatischen Abstandsregelung (Adaptive Cruise Control – ACC) vorhergesagt werden. ACC wird in modernen Fahrzeugen verwendet, um Einstellungen der Abstandsregelung auf Grundlage eines Platoons oder einer Gruppe an Fahrzeugen festzulegen. Zum Beispiel kann das zweite Auto in einem Platoon Parameter der Abstandsregelung von einem führenden Fahrzeug erhalten, indem die Verkehrstaktspanne und die Spannenrate berechnet werden. Der Abstand zu einem vorhergehenden Fahrzeug kann unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen und Optik (z. B. LiDAR, RADAR) gemessen werden. Diese Berechnung stellt eine Anzeige des Erfordernisses, aufgrund der Nähe zu anderen Fahrzeugen bremsen zu müssen, bereit. Eine Bremsvorhersage kann auf Grundlage der Verkehrstaktspanne angegeben werden. Falls die Verkehrstaktspanne geringer als eine oder gleich einer zuvor festgelegten Schwelle ist, wird das Bremsereignis vorhergesagt.
Falls die Verkehrstaktspanne (x) größer als die zuvor festgelegte Schwelle ist, kann die Steuerung die Verkehrstaktspanne (x) und die Änderungsrate dx / dt der Verkehrstaktspanne evaluieren, um eine Vorhersage zu machen. Die Spannenrate kann unter Verwendung eines numerischen Verfahrens (z. B. sich bewegender Durchschnitt) vorhergesagt werden. Die Rate kann über einen Zeitraum beginnend bei der Gasanhebung berechnet werden oder sie kann eine Rollrate sein. Zum Beispiel kann die Steuerung die Spannenveränderungsrate unter Verwendung eines Zeitfensters, das eine Sekunde vor einer Gaspedalanhebung beginnt und mit dem Pedalbeschleunigungsanhebungsereignis endet, berechnet werden. Die Steuerung kann dann vorhersagen, ob das Bremspedal unter Verwendung der Gleichung 2 betätigt wird. Schwelle x + ( dx / dt)·Δt ≤ threshold (2) wobei x die Verkehrstaktspanne ist, dx / dt die Änderungsrate der Verkehrstaktspanne zum Zeitpunkt t oder ein Durchschnitt über eine vorhergehende Zeitspanne ist, und Δt ein Extrapolationszeitraum zum Bestimmen einer Verkehrstaktspanne Δt in der Zukunft ist. Die vorhergesagte Verkehrstaktspanne wird mit einer Schwelle verglichen, um ein Bremsereignis vorherzusagen.
Ein Bremsereignis kann unter Verwendung von Fahrzeug-mit-Fahrzeug-(V2V)- oder Fahrzeug-mit-Infrastruktur-(V2I)-Kommunikation, im Allgemeinen als V2X bezeichnet, vorhergesagt werden. Die V2X-Kommunikation kann in Kombination mit den ACC-Verfahren angewandt werden. Zusätzlich kann die V2X-Vorhersage Verkehrsflussüberwachungssysteme beinhalten. Zum Beispiel kann ein Bremsereignis auf Grundlage der Nähe zu Verkehrssituationen (z. B. Stau, Unfall) vorhergesagt werden. Ein Fahrzeug, das sich bei 60 MPH einer Gruppierung an stehendem Verkehr nähert, würde wahrscheinlich ein Bremsen erfordern und daher ist eine genaue Vorhersage eines Bremsereignisses verfügbar. Es kann eine beliebige Anzeige- oder Modellierungstechnologie verwendet werden, um vorherzusagen, ob ein Bremsereignis stattfinden wird. Als ein anderes Beispiel kann ein Fahrzeug, das sich schnell einer Verkehrsanzeige oder einer roten Ampel an einer Kreuzung nähert, eine Anzeige des Anzeigestatus erhalten, um die Vorhersage eines Bremsereignisses vor dem Erreichen der Kreuzung abzufragen. Andere Anzeige- oder Modellierungstechnologien können in Kombination oder als Ganzes die vergangene Fahrhistorie des Fahrers, historische Verkehrsdaten der beabsichtigten Strecke der Fahrt oder Geschwindigkeitsbegrenzungen der Strecke beinhalten.
Die ACC- und V2X-Verfahren können mehr als eine binäre Anzeige eines Bremsereignisses vorhersagen. Zum Beispiel können die ACC- und V2X-Verfahren verwendet werden, um das negative Drehmoment des Bremsereignisses zu schätzen. Die Schätzung kann in Kombination mit der binären Anzeige verwendet werden, um die Drehmomentwandlerkupplung vorzubereiten, wie nachfolgend detaillierter beschrieben. Die Verfahren können eine Funktion der Verkehrstaktspanne und der Spannenrate sein. Zum Beispiel würde ein Fahrzeug, das eine kleine Verkehrstaktspanne und eine große Änderungsrate aufweist, ein im Allgemeinen stärkeres Bremsdrehmoment erfordern als ein Fahrzeug, das eine große Verkehrstaktspanne und kleine Änderungsrate aufweist. Es können andere Faktoren berücksichtigt werden, um das negative Bremsdrehmoment zu bestimmen (z. B. Rollwiderstand, Gewicht, aerodynamischer Zug). Das V2X-Verfahren kann Fahrzeuggeschwindigkeiten und Straßensteigung nutzen, um das negative Drehmoment des Bremsereignisses zu schätzen. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug, das eine hohe Geschwindigkeitsrate und eine negative Straßensteigung aufweist, ein höheres Bremsdrehmoment erfordern als ein Fahrzeug, das eine langsame Geschwindigkeit und eine flache Straßensteigung aufweist.
Es kann eine Kombination aus jedem der vorstehend genannten Vorhersage- und Schätzverfahren verwendet werden, um entweder das Bremsereignis oder das Bremsereignisdrehmoment zu bestimmen. Zum Beispiel kann ein Entscheidungsfindungsverfahren angewandt werden, zusammen mit einem Zuverlässigkeitswert, um die Zuverlässigkeit der Bremsereignisvorhersage zu schätzen und ein Entscheidungsprozess oder -algorithmus kann die Ausgabe der Vorhersagemarkierung entscheiden. Falls zum Beispiel die Straßensteigungs- und ACC-Verfahren bestimmen, dass ein Bremsereignis nach einem Gaslöseereignis wahrscheinlich ist, aber das V2X-Verfahren nicht, kann das System die Zuverlässigkeit der Daten auswerten, um die beste Vorhersage zu bestimmen. Die Zuverlässigkeit der Informationen kann auf dem Abstand zwischen dem Schwellenwert und den Eingabeparametern basieren. Zum Beispiel ∇ – ∇_cur << –0.005, was zu äußerst zuverlässigen Informationen führt.
Ein Bremsereignis kann unter Anwendung eines beliebigen anderen Verfahrens, das einem Fachmann bekannt ist, oder einer Kombination davon vorhergesagt werden. Die Vorhersage kann auf Grundlage eines Auslöseereignisses (z. B. Gaspedalanhebung) stattfinden oder es kann eine durchgehende Vorhersage angewandt werden. Die vorstehend genannten Verfahren entsprechen einem im Allgemeinen binären (z. B. EIN, AUS) Ergebnis. Dieses Ergebnis kann erweitert werden, sodass es nicht-binäre, qualitative Informationen enthält, die verwendet werden können, um Ineingriffnahmedruckwerte festzulegen, wie nachfolgend besprochen.
Die Drehmomentwandlerkupplung 34 kann auf Grundlage der vorstehend genannten Bremsereignisvorhersagen auf ein Nutzbremsereignis vorbereitet werden. Die Drehmomentwandlerkupplung 34 kann verriegelt sein oder einen sehr geringen Schlupf aufweisen, was der Drehmomentwandlerkupplung ermöglicht, Antriebsstrangdrehmoment auf Grundlage des Ineingriffnahmedrucks ohne wesentliche Verluste zu übertragen. Das zum Beschleunigen und Halten der Geschwindigkeit erforderliche positive Drehmoment kann geringer als das für ein Nutzbremsereignis erforderliche negative Drehmoment sein. Jedes überschüssige Drehmoment, das von der Drehmomentwandlerkupplung nicht erfasst wird, wird von den Reibungsbremsen beachtet. Als ein übermäßig vereinfachtes spezifisches Beispiel würde eine Drehmomentwandlerkupplung während eines Nutzbremsereignisses bei einem Ineingriffnahmedruck von 75 Nm der Drehmomentübertragung 75 Nm einer Antriebsstrangbremsdrehmomentanforderung von 100 Nm übertragen. Die Reibungsbremsen würden die übrigen 25 Nm an Drehmoment zerstreuen.
Um das an die Reibungsbremsen verlorene Drehmoment von 25 Nm zu erfassen, wird die Drehmomentwandlerkupplung auf das Bremsereignis vorbereitet, indem der Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung über die Drehmomentübertragungsschwelle vor dem Gaspedalereignis oder eine entsprechende Drehmomentübertragungsschwelle erhöht wird.
Die Nutzbremsdrehmomentschätzung kann aufgrund von Einschränkungen in Bezug auf den Antriebsstrang von dem Gesamtbremsdrehmoment, das von dem Bremsereignis abgeleitet wird, abweichen. Zum Beispiel kann eine Hochspannungsbatterie nicht dazu in der Lage sein, die gesamte von der Fahrzeugentschleunigung verfügbare Energie anzunehmen. Außerdem kann die elektrische Maschine nicht dazu in der Lage sein, das gesamte von dem Nutzereignis geforderte Drehmoment zu bewältigen. Unter den Umständen kann die Nutzbremsdrehmomentschätzung gleich einem Teil des Gesamtbremsdrehmoments wie von dem Bremsereignis abgeleitet sein.
In mindestens einer Ausführungsform kann der Ineingriffnahmedruck auf einen vorherigen Ineingriffnahmedruck, der mit dem positiven Drehmoment assoziiert wird, das durch die Gaspedalposition angefordert wird, erhöht werden. Der Ineingriffnahmedruck kann auf eine Stufe erhöht werden, die größer als der oder gleich dem Ineingriffnahmedruck vor dem Gaspedaländerungsereignis ist. Zum Beispiel kann der Ineingriffnahmedruck eine entsprechende Drehmomentwandlerkupplungsübertragung von 75 Nm aufweisen, was gleich dem positiven Drehmoment ist, das erforderlich ist, um eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Während das Gaspedal angehoben wird, kann die PCU den Ineingriffnahmedruck reduzieren. Falls ein Bremsereignis vorhergesagt wird – oder die Vorhersagemarkierung wahr ist – kann die PCU den Ineingriffnahmedruck auf den Druck vor dem Gaspedalanhebungsereignis erhöhen. Das bedeutet, dass die PCU den Ineingriffnahmedruck auf einen Druck erhöhen würde, der in Erwartung des Nutzbremsereignisses einem Drehmoment von 75 Nm entspricht, wodurch ermöglicht wird, dass das gesamte Bremsdrehmoment als Nutzbremsung anstatt als Nutzbremsung und Reibungsbremsung erfasst wird.
Der Ineingriffnahmedruck kann auf eine Schwelle erhöht werden, die sich auf einen Druck bezieht, der dem vorherigen Druck anstatt dem exakten Wert entspricht. Zum Beispiel kann der Ineingriffnahmedruck auf ein Vielfaches des vorherigen Drucks erhöht werden. Fortfahrend mit dem Beispiel kann die PCU einen vorherigen Ineingriffnahmedruck verwenden, der einem positiven Drehmoment von 75 Nm entspricht und den Ineingriffnahmedruck in Erwartung des Nutzbremsereignisses auf einen Druck erhöhen, der einem negativen Drehmoment von 150 Nm entspricht. Der erhöhte Druck stellt eine verbesserte Sicherheitsbegrenzung bereit, um sicherzustellen, dass die gesamte Bremsenergie zum Erzeugen von Elektrizität verwendet wird. Obwohl das gegebene Beispiel die Drehmomentübertragungsfähigkeit der Kupplung verdoppelt, kann ein anderer Faktor verwendet werden, um die erhaltene Nutzbremsenergie zu verbessern.
Es kann ein Algorithmus verwendet werden, um das vorherige positive Drehmoment zu bestimmen. Zum Beispiel kann ein Fenster von fünf Sekunden verwendet werden, um das vorherige positive Drehmoment zu erfassen. Die Steuerung kann den maximalen Wert des Fensters des vorherigen Ineingriffnahmedrucks bestimmen und ihn verwenden, um den Wert für den Ineingriffnahmedruck vor dem Bremsereignis festzulegen. Die Steuerung kann einen Durchschnitt des vorherigen Ineingriffnahmedrucks während des Fensters vor einem drastischen Rückgang des Ineingriffnahmedrucks verwenden, da der drastische Rückgang ein beabsichtigtes Lösen vom Gaspedal anzeigt. Verschiedene Verfahren zum Bestimmen des Wertes des vorherigen Ineingriffnahmedrucks können angewandt werden und werden in dieser Offenbarung in Betracht gezogen.
Als Reaktion auf eine Bremsereignisvorhersage kann der Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung auf Grundlage der Vorhersageschätzungen anstatt des vorherigen Ineingriffnahmedrucks erhöht werden. In einer Ausführungsform kann der vorherige Ineingriffnahmedruck als eine Mindestschwelle für den Ineingriffnahmedruck verwendet werden und kann ein Algorithmus auf Grundlage der Vorhersage das wahrscheinliche negative Drehmoment schätzen, das von dem Bremsereignis benötigt wird.
Wie vorstehend besprochen, kann das Bremsereignisvorhersageverfahren verwendet werden, um das negative Drehmoment, das für das Bremsereignis erforderlich ist, zu schätzen. Die Schätzung kann verwendet werden, um eine Drehmomentübertragungsschwelle festzulegen, die von der Steuerung verwendet wird, um eine Referenz oder einen gewünschten Wert für den Ineingriffnahmedruck des Drehmomentwandlers festzulegen. Das bedeutet, dass der Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung erhöht werden kann, um sicherzustellen, dass die Drehmomentwandlerkupplung 34 nicht als Reaktion auf höhere negative Bremsdrehmomente auf Grundlage einer Vorhersage eines Bremsereignisses einen Schlupf aufweist. Obwohl die Drehmomentwandlerkupplung unter vielen Umständen auf ein Nutzbremsereignis vorbereitet werden kann, kann der Fahrzeuggaspedalzustand das Überprüfen der Bremsereignisvorhersagestatusmarkierung rechtfertigen. Nach dem Erhalt der Anzeige, dass die Vorhersagestatusmarkierung gesetzt ist, kann die Steuerung den Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung über eine geschätzte negative Drehmomentschwelle erhöhen, um auf ein Nutzbremsereignis vorzubereiten.
Nun wird unter Bezugnahme auf 2 ein Verlaufspaar 200 dargestellt. Der erste Verlauf 202 beinhaltet eine Höhenkurve 204. Der zweite Verlauf 206 beinhaltet eine y = ∇ – ∇_cur-Kurve 208. Bei dem ersten Verlauf 202 befindet sich die Zeit 214 auf der x-Achse und die Höhe 210 auf der y-Achse. Die Kurve folgt einem hypothetischen Höhenmaß eines Fahrzeugs. Die Kurve kann mit Fahrzeuginformatik übereinstimmen, die zur Bereitstellung von GPS-Daten verwendet wird. Der zweite Verlauf 206 zeigt eine Kurve an, die gleich einem durchschnittlichen Gradienten über ein bestimmtes vorausschauendes Fenster 218 ist. Das vorausschauende Fenster 218 wird als 90 Sekunden gezeigt, aber das vorausschauende Fenster 218 könnte eine Vielzahl von Zeiträumen sein. Zum Beispiel könnte das vorausschauende Fenster 218 100 ms oder drei Minuten sein. Das Fenster 218, wie gezeigt, beginnt bei Linie 216 etwa bei 18 Sekunden. Das Fenster 218 berechnet den durchschnittlichen Wert des Gradienten oder der Straßensteigung. Der Durchschnitt wird durchgehend berechnet. Der Durchschnitt schreitet vor und stellt mit Fortschritt der Zeit 214 die Kurve 208 bereit. Der Durchschnitt kann als Reaktion auf das Lösen vom Gaspedal wie vorstehend besprochen berechnet werden. Wenn die Kurve 208 größer als die Schwelle 222 ist, kann die Steuerung eine Vorhersage oder Schätzung für eine Bremsereignismarkierung als wahr festlegen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 ein Flussdiagramm 300 gezeigt, das mit 302 beginnt. In Schritt 304 kann die Steuerung t_start empfangen. Eine Gasanhebung kann t_start initiieren. Der Zeitraum kann eine Länge von Δt aufweisen, was zu t_end = t_start + Δt führt. In Schritt 306 erhält die Steuerung Werte für ∇_cur und alle der ∇-Werte zwischen t_start und t_end. In Schritt 308 kann die Steuerung die durchschnittliche Straßensteigung ∇ unter Verwendung aller ∇-Werte zwischen t_start und t_end berechnen. In Schritt 310 kann die Steuerung den Unterschied zwischen ∇ und ∇_cur vergleichen und das Ergebnis mit einem Schwellenwert vergleichen. Falls der Unterschied geringer als die Schwelle ist, wird die Bremspedalvorhersagemarkierung in Schritt 312 auf wahr gesetzt. Falls der Unterschied größer als die Schwelle ist, wird die Bremspedalvorhersagemarkierung in Schritt 314 auf falsch gesetzt.
Nun wird unter Bezugnahme auf 4 eine Darstellung eines ACC-Bremsereignisvorhersageverfahrens 400 gezeigt. Ein Fahrzeug 10 überträgt ein LiDAR- oder RADAR-Signal 404. Das vorherige Fahrzeug 402 reflektiert das Signal. Das Fahrzeug 10 kann das zurückgegebene Signal verwenden, um eine Verkehrstaktspanne 406 zu berechnen. Die Verkehrstaktspanne 406 kann sich ändern, falls die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge 10, 402 unterschiedlich sind. Die Änderungsrate der Verkehrstaktspanne 406 kann berechnet und in einem Register von einem oder beiden Fahrzeugen 10, 402 gespeichert werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 ein Flussdiagramm 500 gezeigt, das mit 502 beginnt. In Schritt 504 kann die Steuerung t_start empfangen. Eine Gasanhebung kann t_start initiieren. Der Zeitraum kann eine Länge von Δt aufweisen, was zu t_end = t_start + Δt führt. In Schritt 506 berechnet die Steuerung die anfängliche Verkehrstaktspanne und Spannenrate. In Schritt 508 vergleicht die Steuerung die Verkehrstaktspanne mit einer Schwelle. Falls die Verkehrstaktspanne nicht größer als die Schwelle ist, wird die Bremspedalvorhersagemarkierung in Schritt 510 auf wahr gesetzt. Falls die Verkehrstaktspanne größer als die Schwelle ist, kann die Steuerung eine Kombination aus der Verkehrstaktspanne und Spannenrate mit der Schwelle in Schritt 512 vergleichen. Falls eine Summation der Verkehrstaktspanne und ein Produkt der Spannenrate und Δt nicht größer als die Schwelle sind, setzt die Steuerung die Bremsvorhersagemarkierung in Schritt 510 auf wahr. Falls eine Summation der Verkehrstaktspanne und ein Produkt der Spannenrate und Δt größer als die Schwelle sind, setzt die Steuerung die Bremsvorhersagemarkierung in Schritt 514 auf falsch.
Nun wird unter Bezugnahme auf 6 eine V2X-Bremspedalvorhersagesituation 600 gezeigt. Die Figur gibt an, dass sich ein Fahrzeug 10 einer V2I-Übertragungseinrichtung 604 nähert. Die V2I-Übertragungseinrichtung 604 kann eine Ampel oder eine andere Verkehrsanzeige sein. Die V2I-Übertragungseinrichtung 604 und das Fahrzeug können kollektiv die erforderliche Bremsinitiierungszeit bestimmen, damit das Fahrzeug 10 anhält, bevor es die V2I-Übertragungseinrichtung 604 erreicht. Diese Kommunikation würde der Steuerung ermöglichen, ein Bremsereignis auf Grundlage der Nähe des Fahrzeugs 10 zur V2I-Übertragungseinrichtung 604 vorherzusagen.
Nun wird unter Bezugnahme auf 7 ein Flussdiagramm 700 gezeigt, das mit 702 beginnt. In Schritt 704 kann die Steuerung t_start empfangen. Eine Gasanhebung kann t_start initiieren. Der Zeitraum kann eine Länge von Δt aufweisen, was zu t_end = t_start + Δt führt. In Schritt 706 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit mit t_start und t_end unter Verwendung einer linearen Darstellung vorhergesagt. Falls zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des Abstands zwischen dem Fahrzeug und der V2I-Übertragungseinrichtung Null erreichen muss, erwartet die Steuerung, dass eine lineare Neigung in dem gegebenen Abstand Null erreicht. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch mit einem komplexeren Verfahren vorhergesagt werden, das andere für die Fahrzeugsteuerung verfügbare Informationsquellen beinhalten kann, wie vorstehend beschrieben. In Schritt 708 wird die vorhergesagte Entschleunigungsrate (Decel_Pre) zum Anhalten in dem zugeteilten Abstand, wie in Schritt 706 besprochen, berechnet. In Schritt 710 wird die durchschnittliche Entschleunigungsrate berechnet. Die durchschnittliche Entschleunigungsrate (Decel_DRAG) kann berechnet werden, indem der Fahrzeugausrollwiderstand und das negative Anhebungspedaldrehmoment kombiniert werden. Das Fahrzeugausrollen kann den Reifenrollwiderstand, aerodynamischen Zug und andere Faktoren beinhalten. Das Anhebungspedaldrehmoment kann das echte oder ersetzte Motorreibungsbremsdrehmoment sein. In Schritt 712 vergleicht die Steuerung die durchschnittliche Entschleunigungsrate und die vorhergesagte Entschleunigungsrate zum Anhalten vor der V2I-Vorrichtung. Anders gesagt wird, falls das negative Drehmoment von dem Antriebsstrang das Fahrzeug auf die erforderliche Geschwindigkeit verlangsamt, ein Bremsereignis nicht vorhergesagt, da der Antriebsstrang wahrscheinlich verwendet wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen. In Schritt 714 wird, falls das Bremspedal betätigt wird, die Bremspedalvorhersagemarkierung gesetzt. In Schritt 716 wird, falls das Bremspedal nicht betätigt wird, die Bremspedalvorhersagemarkierung nicht gesetzt.
Nun wird unter Bezugnahme auf 8 ein zusammengesetzter Sequenzverlauf 800 gezeigt. Der Verlauf weist vier horizontale Abschnitte auf, die den Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung, die erwartete Drehmomentwandlergröße und die Bremsvorhersage und den -zustand darstellen. Der Verlauf weist drei vertikale Abschnitte auf, die verschiedene Übergangszeiträume im Fahrzeugantriebsstrang darstellen. Abschnitt 802 stellt den Zeitraum während der Gaspedalanhebung dar. Wie im Abschnitt mit dem Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung gezeigt, ist die Kurve des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung 810 konstant, was einem konstanten Drehmoment entspricht, das erforderlich ist, um ein von dem Fahrer des Fahrzeugs ausgewähltes Geschwindigkeitsprofil beizubehalten. Die Kurve 810 beginnt sich zu reduzieren, während das Pedalanhebungsereignis 822 bekannt wird. Die Kurve 810 kann sich schließlich auf Null oder einen nominalen Wert, der angibt, dass sich der Ineingriffnahmedruck des Drehmomentwandlers auf Null oder einen nominalen Wert reduziert hat, reduzieren. Der Ineingriffnahmedruck der Drehmomentwandlerkupplung kann sich Null nur annähern und nie Null erreichen. Der Beginn der Pedallösung kann eines von den vorstehend genannten Verfahren zur Vorhersage eines Bremsereignisses auslösen oder die Steuerung kann die Vorhersagemarkierung lesen, um zu bestimmen, ob ein Bremsereignis erwartet wird. Die Nutzbremsereignisvorhersagemarkierung wird zum Zeitpunkt 816 auf der Bremsvorhersagemarkierungskurve 814 gelesen. Falls die Bremsvorhersagemarkierung gesetzt ist, wird die geschätzte Kurve des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung 812 berechnet. Die geschätzte Kurve des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung 812 wird unter Verwendung einer numerischen Beziehung zu der Nutzbremsdrehmomentschätzungskurve 813 abgeleitet. Abschnitt 804 stellt den Zeitraum der Erhöhung des Ineingriffnahmedrucks zur Erfüllung einer geschätzten Größe des Bremsdrehmoments dar. Das geschätzte Bremsdrehmoment kann während des Zeitraums des Abschnitts 804 variieren. In Abschnitt 804 versucht die Steuerung, die Kurve des Ineingriffnahmedrucks des Drehmomentwandlers 810 auf die geschätzte Kurve des Ineingriffnahmedrucks des Drehmomentwandlers 812 abzustimmen. Der geschätzte Ineingriffnahmedruck des Bremsdrehmoments kann variieren, wie auf der Abwärtsneigung der Kurve 812 gezeigt. Der geschätzte Ineingriffnahmedruck kann als Sollwert für die Rückkopplungsschleife des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung verwendet werden. Der geschätzte Ineingriffnahmedruck kann auch als ein vorwärtsgekoppelter Wert verwendet werden. Abschnitt 806 stellt den Zeitraum dar, in dem der Passagier eine Fahrzeugbremsung anfordert. Die Kurve des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung 810 nimmt ab, während sich das Fahrzeug verlangsamt. In anderen Ausführungsformen reduziert sich die Kurve des Ineingriffnahmedrucks der Drehmomentwandlerkupplung 810 nicht auf Null, während sich das Fahrzeug verlangsamt, abhängig von Varianz zwischen dem vorhergesagten Bremsdrehmoment und dem tatsächlichen Bremsdrehmoment. Der schattierte Bereiche 820 gibt an, dass die Bremsvorhersagekurve 814 erfüllt worden ist.
Nun wird unter Bezugnahme auf 9 ein Flussdiagramm 900 dargestellt, das mit 902 beginnt. Als Reaktion auf eine Pedalanhebung in Schritt 904 wird der Prozess fortgesetzt. In Schritt 906 kann die Steuerung t_start empfangen. Eine Gasanhebung kann t_start initiieren. Der Zeitraum kann eine Länge von Δt aufweisen, was zu t_end = t_start + Δt führt. In Schritt 908 wird die Bremsereignisvorhersagemarkierung gelesen. In Schritt 910 wird die Vorhersage analysiert, um zu bestimmen, ob das Bremsereignis innerhalb des gegebenen Zeitraums stattfinden kann. Falls die Bremsereignisvorhersagemarkierung nicht aktiviert wird oder nicht innerhalb des Fensters liegt, dann kann die Steuerung in Schritt 916 den normalen Betrieb fortsetzen. Falls die Bremsereignisvorhersagemarkierung aktiviert und innerhalb des Fensters ist, kann die Steuerung die Nutzbremsdrehmomentschätzung in Schritt 912 schätzen und den Ineingriffnahmedruck des Drehmomentwandlers in Schritt 914 über eine Schwelle erhöhen. In einer anderen Ausführungsform kann der Ineingriffnahmedruck des Drehmomentwandlers über die geschätzte Schwelle erhöht werden.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder dargestellt sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen eventuell so beschrieben sind, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt werden, liegt für den Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Diese Attribute können Folgendes einschließen: Kosten, Festigkeit, Lebensdauer, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Betriebsfähigkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, bequeme Montage usw., sind jedoch nicht darauf beschränkt. Von daher liegen Ausführungsformen, welche in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Steuerung, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf Gaspedallösen und ein erwartetes Nutzbremsereignis einen Ineingriffnahmedruck einer Drehmomentwandlerkupplung vor dem Eintreten des Ereignisses auf eine Schwelle zu erhöhen, die auf einer Nutzbremsdrehmomentschätzung basiert, die mit dem Ereignis assoziiert wird, sodass die Kupplung während des Ereignisses mehr Drehmoment als der Wandler überträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Anwesenheit des erwarteten Nutzbremsereignisses aus einem Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Straßensteigung und einer aktuellen Straßensteigung ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei eine mit der durchschnittlichen Straßensteigung assoziierte Dauer mit dem Gaspedallösen beginnt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Anwesenheit des erwarteten Nutzbremsereignisses aus einer adaptiven Abstandsregelungs-Verkehrstaktspanne ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei sich die Anwesenheit des erwarteten Nutzbremsereignisses ferner aus einer Änderungsrate der adaptiven Abstandsregelungs-Verkehrstaktspanne ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Anwesenheit des erwarteten Nutzbremsereignisses aus einer vorhergesagten Entschleunigungsrate ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei sich die Anwesenheit des erwarteten Nutzbremsereignisses ferner aus einem Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Entschleunigungsrate und der vorhergesagten Entschleunigungsrate ergibt.
Fahrzeug, umfassend: einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, um als Reaktion auf Gaspedallösen und ein vorhergesagtes Nutzbremsereignis einen Ineingriffnahmedruck einer Drehmomentwandlerkupplung vor dem Eintreten des Ereignisses auf eine Schwelle zu erhöhen, die auf einer Nutzbremsdrehmomentvorhersage basiert, die mit dem Ereignis assoziiert wird, sodass die Kupplung während eines Teils des Ereignisses das gesamte Drehmoment, das mit dem Ereignis assoziiert wird, überträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei sich die Anwesenheit des vorhergesagten Nutzbremsereignisses aus einem Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Straßensteigung und einer aktuellen Straßensteigung ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei eine mit der durchschnittlichen Straßensteigung assoziierte Dauer mit dem Gaspedallösen beginnt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei sich die Anwesenheit des vorhergesagten Nutzbremsereignisses aus einer adaptiven Abstandsregelungs-Verkehrstaktspanne ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei sich die Anwesenheit des vorhergesagten Nutzbremsereignisses ferner aus einer Änderungsrate der adaptiven Abstandsregelungs-Verkehrstaktspanne ergibt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei sich die Anwesenheit des vorhergesagten Nutzbremsereignisses aus einer vorhergesagten Entschleunigungsrate ergibt.
Verfahren, umfassend: Erhöhen, als Reaktion auf ein Gaspedallösen, durch eine Steuerung, eines Ineingriffnahmedrucks einer Drehmomentwandlerkupplung vor dem Eintreten eines erwarteten Nutzbremsereignisses auf eine Schwelle, die auf einer Nutzbremsdrehmomentschätzung basiert, die mit dem Ereignis assoziiert wird, sodass die Kupplung während des Ereignisses mehr Drehmoment als der Wandler überträgt.