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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN (ANMELDUNGEN)
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Dieser Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2017-0083490 , die am 30. Juli 2017 eingereicht wurde und die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
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HINTERGRUND
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein hybrides Fahrzeug und ein Steuerverfahren zur Gangschaltung davon und insbesondere ein hybrides Fahrzeug und ein Steuerverfahren für eine Gangschaltung davon zum Minimieren einer Drehmomentschwankung während einer Gangschaltung, um eine Antriebskraft und eine Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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DISKUSSION DES VERWANDTEN SACHSTANDES
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Seit kurzem hat die Nachfrage nach umweltfreundlichen Fahrzeugen mit der andauernden Nachfrage nach einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen und Vorschriften bezüglich Emissionen von Fahrzeugen zugenommen. Als ein praktischer Vertreter davon sind hybride elektrische Fahrzeuge (Hybrid Electric Vehicles; HEVs) und plug-in hybride elektrische Fahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicles; PHEVs) entwickelt worden.
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Ein hybrides Fahrzeug arbeitet unter Verwendung von zwei Energiequellen einschließlich einer Maschine und eines Motors. Für einen harmonischen Betrieb der Maschine und des Motors kann der optimale Ausgang und das optimale Drehmoment erzeugt werden. Ein hybrides Fahrzeug wird in eine Vielzahl von Typen auf Grundlage einer Anordnungsbeziehung zwischen einer Maschine und einem Motor klassifiziert und unter diesen existiert ein Verfahren für einen an der Hinterachse angebrachten elektrischen Antrieb (Rear axle Mounted Electric Drive; RMED) zum Verbinden einer Maschine und eines Motors mit unterschiedlichen Antriebswellen. In dem RMED Verfahren ist ein elektrischer Motor mit einem Abschnitt eines Antriebsrads verbunden, um eine Vierradantrieb zu ermöglichen, was unter Bezugnahme auf 1 gemäß dem verwandten Sachstand beschrieben wird.
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1 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Aufbaus eines Antriebsstrangs eines hybriden Fahrzeugs des RMED Typs zeigt. 1 zeigt einen Antriebsstrang eines hybriden Fahrzeugs, das ein RMED Verfahren verwendet, bei dem eine Brennkraftmaschine (ICE) 110 eine Antriebskraft an ein Vorderrad über ein Getriebe 120 überträgt und ein elektrischer Motor 130 durch Empfangen von Energie von einer Batterie 140 angetrieben wird, um eine Antriebskraft über ein Differenzialgetriebe 150 an ein Hinterrad zu übertragen. Das Fahrzeug arbeitet in einem Vorderradantriebmodus, wenn nur die Maschine 110 angetrieben wird, arbeitet in einem Hinterradantriebmodus, wenn nur der elektrische Motor 130 angetrieben wird, und arbeitet in einem Vierradantriebmodus, wenn die Maschine 110 und der elektrische Motor 130 gleichzeitig betrieben werden.
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Im allgemeinen ist das Getriebe 120 ein abgestuftes Getriebe oder ein Getriebe mit einer Mehrplattenkupplung, zum Beispiel ein Doppelkupplungsgetriebe (Dual Clutch Transmission; DCT), und führt auf Grundlage der Geschwindigkeit und des Drehmoments nach dem Start in einer ersten Stufe eine Heraufschaltung auf eine zweite Stufe aus. Insbesondere führt ein Fahrzeug eine Steuerung zum Reduzieren einer kinetischen Energie einer Getriebeeingangswelle, d. h. der Geschwindigkeit, durch Reduzierung eines Drehmoments einer Antriebsquelle für eine sanfte Gangschaltung und einen Schutz einer Kupplung während einer Heraufschaltung aus und diesbezüglich wird die Steuerung als eine „Eingriffssteuerung“ (Interventionssteuerung bzw. „Intervention Control“) bezeichnet. Die Eingriffssteuerung wird mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Eingriffsprozedur zur Heraufschaltung in einem allgemeinen Fahrzeug gemäß dem verwandten Sachstand zeigt. 2 zeigt drei Kurven und dabei zeigt die vertikale Achse den Eingriff, das Maschinendrehmoment und die Geschwindigkeit einer Getriebeeingangswelle von oben nach unten an.
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Eine Gangschaltungsprozedur wird grob in eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase klassifiziert und insbesondere bezieht sich die Drehmomentphase auf eine Phase, bei der eine Geschwindigkeit einer Eingangswelle durch ein von einer Maschine erzeugtes positives (+) Drehmoment erhöht wird. Die Trägheitsphase bezieht sich auf einer Phase, bei der ein Maschinendrehmoment verringert wird, um eine Geschwindigkeit der der Getriebeeingangswelle zu reduzieren. Um ein Maschinendrehmoment für eine Gangschaltung-Eingriffssteuerung zu verkleinern, kann eine Luftströmungssteuerung und eine Zündwinkelsteuerung in Erwägung gezogen werden, die nachstehend noch beschrieben werden.
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Zunächst bezieht sich eine Luftströmungssteuerung auf ein Verfahren zum Einstellen eines gegenwärtig eingeleiteten Luftflusses und einer Kraftstoffmenge, um ein Ausgangsdrehmoment einzustellen. Das vorliegende Steuerverfahren verbessert in vorteilhafter Weise eine Zündeffizienz über eine optimale Zündwinkelsteuerung entsprechend zu der gegenwärtigen Luftströmung und dem Kraftstoffbetrag, aber es ist fast unmöglich, die eingeleitete Luftströmung und die Kraftstoffmenge genau zu steuern, um ein angefordertes Drehmoment zu erfüllen, und zwar als Folge der Fluidverhaltenscharakteristiken, und demzufolge besteht eine Grenze für die Reaktionsfähigkeit auf eine Drehmomentschwankung. Infolgedessen weist das gegenwärtige Steuerverfahren eine hohe Effizienz auf, muss aber Fehler einer angeforderten Drehmoment-Nachverfolgung und einer Antwortverzögerung aushalten.
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Die Zündwinkelsteuerung bezeichnet ein Verfahren, bei dem die Effizienz weniger für eine Nachverfolgung des angeforderten Drehmoments berücksichtigt wird, und hier werden zunächst eine größere Menge der Luftströmung und der Kraftstoffmenge als eine Menge, die für einen Maschinenzylinder benötigt wird, zuerst sichergestellt (zum Beispiel eine Drehmomentreserve), um im Hinblick auf ein träges Fluidverhalten ein angefordertes Drehmoment zu erreichen. Für eine Zurückverlegung eines Zündwinkels einer Zündkerze, um ein erforderliches Drehmoment unter Berücksichtigung der exzessiv sichergestellten Luftströmungs- und Kraftstoffmenge zu erreichen, wird eine Effizienz verschlechtert, aber eine Drehmomentgenauigkeit und eine Reaktionsfähigkeit können sichergestellt werden.
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Infolgedessen wird im Allgemeinen eine Gangschaltungs-Eingriffssteuerung über eine Zündwinkelsteuerung für eine schnelle Reaktionsfähigkeit einer Maschinendrehmomentreduktion umgesetzt. Wie voranstehend beschrieben, wenn eine Zündwinkelsteuerung ausgeführt wird, ist jedoch eine Kraftstoffeinspritzmenge die gleiche wie bei der normalen Steuerung, aber ein Maschinenausgang wird reduziert, und somit gibt es ein Problem im Hinblick auf eine reduzierte Kraftstoffeffizienz. Unabhängig von einem Steuerverfahren zur Reduktion eines Maschinendrehmoments wird ein Maschinendrehmoment durch eine Gangschaltungs-Eingriffssteuerung verkleinert und ein Raddrehmoment wird ebenfalls verkleinert und somit existiert ein Problem dahingehend, dass ein Fahrgast unweigerlich eine Drehmomentdifferenz während einer Gangschaltung wahrnimmt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein hybrides Fahrzeug und ein Steuerverfahren für eine Gangschaltung dafür zum effektiven Schalten von Gängen bereitzustellen. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein hybrides Fahrzeug und ein Steuerverfahren für eine Gangschaltung dafür zum Verbessern der Maschineneffizienz und der Fahrfähigkeit während einer Gangschaltung bereit.
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Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der Beschreibung, die folgt, aufgeführt und ergeben sich für Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet näher auf eine Untersuchung der folgenden Ausführungen hin oder können aus der Umsetzung der Erfindung in der Praxis gelernt werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch den Aufbau, der besonders in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen davon, sowie in den beiliegenden Zeichnungen aufgeführt ist, realisiert und erreicht werden.
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Um diese Aufgaben und andere Vorteile gemäß dem Zweck der Erfindung, so wie sie hier umgesetzt und breit beschrieben ist, zu erreichen, kann ein Steuerverfahren zur Gangschaltung eines hybriden Fahrzeugs umfassen: Vorhersagen eines Zeitpunkts, wenn eine Gangschaltung auftritt und Abschätzen eines Eingriffsbetrags in die Gangschaltung, Reduzieren eines Maschinendrehmoments, das dem abgeschätzten Eingriffsbetrag entspricht, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Gangschaltung auftritt, und Erhöhen des Motordrehmoments, welches dem reduzierten Maschinendrehmoment entspricht, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Gangschaltung auftritt.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein hybrides Fahrzeug umfassen: einen Maschinencontroller, der konfiguriert ist, um eine Maschine zu konfigurieren, einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um einen elektrischen Motor zu betreiben, und einen hybriden Controller, der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt vorherzusagen, wenn eine Gangschaltung auftritt, und um einen Eingriffsbetrag der Gangschaltung abzuschätzen, um den Maschinencontroller zu betreiben, um das Maschinendrehmoment, welches dem abgeschätzten Eingriffsbetrag entspricht, bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Gangschaltung auftritt, zu reduzieren, und um den Motorcontroller zu betreiben, um das Motordrehmoment, das dem reduzierten Maschinendrehmoments entspricht, bis zu dem Zeitpunkt zu erhöhen, wenn die Gangschaltung auftritt.
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Figurenliste
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Die beiliegenden Zeichnungen, die eingebaut sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und die in diese Anmeldung eingebaut sind und einen Teil davon bilden, illustrieren einer beispielhaften Ausführungsform (beispielhafte Ausführungsformen) der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung des Prinzips der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus eines Antriebsstrangs eines hybriden Fahrzeugs des Typs mit einem an der Hinterachse angebrachten elektrischen Antrieb (RMED) in Übereinstimmung mit dem verwandten Sachstand zeigt;
- 2 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Eingriffsprozedur für eine Gangschaltung in einem allgemeinen Fahrzeug gemäß dem verwandten Sachstand zeigt;
- 3 ein Diagramm für eine schematische Erläuterung eines Konzepts zur Verteilung eine Antriebskraft für eine effektive Gangschaltung in einem hybriden Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Gangschaltungssteuerung über eine Antriebskraftverteilung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Gangschaltung-Steuerprozedur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 6 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Vergleichslinie unter Verwendung einer Nähe gemäß einem anderen Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 7 ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel eines Steuersystems eines hybriden Fahrzeugs zeigt, auf das beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind; und
- 8 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus eines hybriden Fahrzeugs zeigt, auf das das Steuerverfahren zur Gangschaltung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „fahrzeuggebunden“ oder irgendwelche anderen ähnlichen Begriffe, so wie sie hier verwendet werden, Motorfahrzeuge im allgemeinen einschließen, wie beispielsweise Personenautomobile mit Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge mit einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und hybride Fahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, plug-in hybride elektrische Fahrzeuge, mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit einem anderen alternativen Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffen, die von anderen Ressourcen außer Petroleum abgeleitet werden). Wie hier verwendet ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehrere Energiequellen aufweist, zum Beispiel Fahrzeuge mit einem Benzinantrieb als auch einem elektrischen Antrieb.
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Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform so beschrieben wird, dass sie eine Vielzahl von Einheiten verwendet, um den beispielhaften Prozess auszuführen, sei darauf hingewiesen, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein oder eine Vielzahl von Modulen ausgeführt werden können. Zusätzlich sei darauf hingewiesen, dass der Begriff Controller/Steuereinheit sich auf eine Hardwareeinrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist konfiguriert, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist spezifisch konfiguriert, um die Module auszuführen, um ein oder mehrere Prozesse auszuführen, die nachstehend näher beschrieben werden.
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Ferner kann eine Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als ein nicht-flüchtiges von einem Computer lesbares Medium auf einem von einem Computer lesbaren Medium, welches ausführbare Programmbefehle enthält, die von einem Prozessor, einem Controller/einer Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden, umgesetzt werden. Beispiele von Medien, die von einem Computer lesbar sind, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, ROM, RAM, Kompaktdisk(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flush-Laufwerke, Smartkarten und optische Datenspeichereinrichtungen. Das von einem Computer lesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in über ein Netz gekoppelte Computersysteme verteilt sein, so dass die von einem Computer lesbaren Medien in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt werden können, zum Beispiel durch einen Telematikserver oder ein Steuergerätenetz (CAN).
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Die hier verwendete Technologie dient dem Zweck nur einer Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dafür vorgesehen, um beschränkend für die Erfindung zu sein. Wie hier verwendet sollen die singularen Formen „einer“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ die pluralen Formen genauso umfassen, außer wenn der Kontext dies anderweitig deutlich anzeigt. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Betriebsvorgängen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber die Anwesenheit oder Hinzufügung von ein oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Betriebsvorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Wie hier verwendet umfasst der Begriff „und/oder“ jegliche und sämtliche Kombinationen von ein oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Einzelteile.
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Außer wenn dies spezifisch angegeben ist oder sich aus dem Kontext ergibt, bedeutet der Begriff „ungefähr“, so wie er hier verwendet wird, einen Bereich von innerhalb einer normalen Toleranz in dem technischen Gebiet, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. „Ungefähr“ lässt sich als innerhalb von 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0,1 %, 0,05 % oder 0,01 % des angegebenen Werts verstehen. Außer wenn dies ansonsten aus dem Kontext klar ist, sind sämtliche numerischen Werte, die hier vorgestellt werden, mit dem Begriff „ungefähr“ modifiziert.
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Einzelheiten beschrieben, so dass Fachleute in dem technischen Gebiet diese leicht unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen realisieren bzw. implementieren können. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in verschiedenen anderen Ausbildungen implementiert werden und ist nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Um die vorliegende Erfindung deutlich zu beschreiben wird ein Teil ohne Belang für die Beschreibung in den Zeichnungen weggelassen, und gleiche Bezugszeichen in der Beschreibung bezeichnen ähnliche Elemente. Die gesamten Bezugszeichen werden überall in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um die gleichen Teile zu bezeichnen.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schlägt das Merkmal einer Minimierung einer schnellen Fluktuation in dem Maschinendrehmoment und eine Reduktion in der Antriebskraft während einer Gangschaltung durch eine Vorverteilung der Maschinen- und Motorleistung vor einer Gangschaltung, um eine Gangschaltungseffizienz und eine Schaltqualität eines abgestuften Getriebes in einem hybriden Fahrzeug (zum Beispiel bei einem Verfahren mit einem an der Hinterachse angebrachten elektrischen Antrieb (RMED)), welches einen Antriebsstrang umfasst, bei dem der Motor direkt mit einer Antriebswelle verbunden ist, zu verbessern, vor.
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Ein Konzept einer Verteilung der Antriebskraft gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Diagramm zur schematische Erläuterung eines Konzepts zur Verteilung eine Antriebskraft für eine effektive Gangschaltung in einem hybriden Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Bezugnehmend auf 3 ist ein hybrides Fahrzeug mit dem in 1 gezeigten Antriebsstrang konfiguriert, um einen Gangschaltungszeitpunkt und einen Eingriffsbetrag abzuschätzen und verteilte Beträge von Antriebskräften an jeweilige vordere und hintere Räder vorherzusagen, um die Antriebskräfte einer Maschine und eines Motors, d. h. Leistung für die vorderen und hinteren Räder, umzustellen.
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Um den Gangschaltungszeitpunkt und den Eingriffsbetrag abzuschätzen kann insbesondere Vordergrundinformation verwendet werden, die über 1) eine Karte des angeforderten Drehmoments/der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangschaltung entsprechend dazu, und 2) eine Navigationseinrichtung, ein Radar oder dergleichen eines Audio/Video/Navigations(AVN)-Systems gesammelt wird. Zusätzlich kann die Vordergrundinformation, die durch die Navigationseinrichtung, das Radar oder dergleichen des AVN-Systems gesammelt wird, verwendet werden, um verteilte Beträge der Antriebskräfte von jeweiligen vorderen und hinteren Rädern mit Information über eine Geschwindigkeit/Beschleunigung, einem Lenkwinkel und dergleichen vorherzusagen.
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Die Gangschaltungssteuerung auf Grundlage des Konzepts einer Verteilung der Antriebskräfte, das voranstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Gangschaltungssteuerung über eine Antriebskraftverteilung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 zeigt drei Kurven, und hierbei bezeichnet die vertikale Achse den Eingriff, ein Maschinendrehmoment und ein Drehmoment eines elektrischen Motors von oben nach unten.
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Wenn, bezugnehmend auf 4 das Auftreten einer Gangschaltung in einem Fahrzeug vorhergesagt wird, kann auch ein Eingriffsbetrag einer entsprechenden Gangschaltung vorhergesagt werden. Demzufolge kann eine Maschine allmählich einen Drehmomentreduktionsbetrag, der dem vorhergesagten Eingriffsbetrag entspricht, von einem Zeitpunkt, zu dem das Auftreten einer Gangschaltung vorhergesagt wird, verteilen, bis eine tatsächliche Gangschaltung auftritt. Um eine Kompensation für den Maschinendrehmomentreduktionsbetrag bereitzustellen, kann ein elektrischer Motor allmählich ein Drehmoment erhöhen, welches dem reduzierten Maschinendrehmoment entspricht, und zwar von einem Zeitpunkt, zu dem das Auftreten einer Gangschaltung vorhergesagt wird, bis wenn die tatsächliche Gangschaltung auftritt. Demzufolge können Drehmomentschwankungsbeträge der Maschine und des elektrischen Motors wiederhergestellt werden, wenn eine tatsächliche Gangschaltung abgeschlossen ist.
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Das Maschinendrehmoment wird durch den vorhergesagten Eingriffsbetrag vorher reduziert, wenn ein gegenwärtiger Abschnitt einen tatsächlichen Gangschaltungsabschnitt erreicht, und somit muss die Maschine eine exzessive Zündwinkelsteuerung nicht ausführen, wodurch eine Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Zusätzlich wird das Drehmoment des elektrischen Motors allmählich durch eine allmähliche Reduktion in dem Maschinendrehmoment erhöht, und somit kann eine gesamte Antriebskraft aufrechterhalten werden, wodurch die Fahrfähigkeit verbessert wird.
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Die voranstehend erwähnte Gangschaltungsprozedur ist in einem Flussdiagramm der 5 gezeigt. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Gangschaltungs-Steuerprozedur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das hier nachstehend beschriebene Verfahren kann durch einen Controller eines Fahrzeugs mit einem Prozessor und einen Speicher ausgeführt werden. Bezugnehmend auf 5 kann zunächst ein Zeitpunkt einer Gangschaltung vorhergesagt werden (S510). Der Zeitpunkt der Gangschaltung kann auf Grundlage einer gegenwärtigen APS (und/oder einem angeforderten Drehmoment auf Grundlage davon) und einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit vorhergesagt werden. Das ausführliche Vorhersageverfahren wird mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Wenn der Zeitpunkt einer Gangschaltung vorhergesagt wird, dann wird ein Eingriffsbetrag einer Gangschaltung, die zu dem entsprechenden Zeitpunkt auftreten wird, abgeschätzt (S520). Der Eingriffsbetrag kann auf Grundlage einer Information über den APS, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die gegenwärtige Gangstufe und dergleichen vorhergesagt werden. Auf Grundlage des abgeschätzten Eingriffsbetrags kann eine Maschinendrehmomentreduktion ausgeführt werden (S530). Insbesondere wird ein Zeitpunkt, zu dem eine tatsächliche Gangschaltung auftritt, vorhergesagt und ein Drehmomentreduktionsbetrag wird allmählich verteilt, und somit kann ein Luftströmungssteuerverfahren mit einer größeren Effizienz als eine Zündwinkelsteuerung auf eine Maschinendrehmomentreduktion angewendet werden.
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Mit einer Maschinendrehmomentreduktion kann ein Drehmoment eines elektrischen Motors, das dem reduzierten Drehmoment entspricht, erhöht werden (S540). Wenn dann, während eine tatsächliche Gangschaltung ausgeführt wird (S550), ein von dem tatsächlichen Eingriff angeforderte Drehmoment kleiner als das gegenwärtige reduzierte Maschinendrehmoment ist (S560), dann kann eine Maschinendrehmomentreduktion weiter ausgeführt werden (S570). Insbesondere wird eine schnelle Nachverfolgung (Tracking) des angeforderten Drehmoments benötigt, und somit kann eine Drehmomentreduktion über eine Zündwinkelsteuerung ausgeführt werden.
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Wenn das gegenwärtige Maschinendrehmoments verkleinert wird, um gleich zu oder kleiner als ein durch den tatsächlichen Eingriff angeforderte Drehmoment sein, kann eine zusätzliche Maschinendrehmoment-Reduktionsprozedur weggelassen werden, und wenn eine tatsächliche Gangschaltung abgeschlossen ist (S580), kann ein Drehmoment der Maschine und ein Drehmoment eines elektrischen Motors wiederhergestellt werden (S590). Insbesondere kann sich die Wiederherstellung auf eine Wiederherstellung einer Drehmomentsteuerung, die einer APS ohne Berücksichtigung einer Eingriffssteuerung entspricht, aber nicht auf eine Wiederherstellung eines Drehmoments vor einer Vorhersage, ob eine Gangschaltung auftritt, beziehen.
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Nachstehend wird ein Verfahren zum Vorhersagen, ob eine Gangschaltung auftritt, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel eines Verfahrens zum Vorhersagen, ob einer Gangschaltung auftritt, unter Verwendung einer Vergleichslinie (Matching Linie) entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 6 kann auf Grundlage einer Vergleichslinie eines gegenwärtigen Drehmoments und einer Gangschaltung vorhergesagt werden, ob eine Gangschaltung auftritt. Insbesondere kann eine Vergleichslinie (d. h. eine „Gangschaltungs-Vorhersagelinie“) mit einer geringfügigen niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit als bei einer tatsächlichen Gang-Heraufschaltung (N->N+1) Linie vorher eingestellt sein. Die Gangschaltung-Vorhersagelinie kann eine Referenzgeschwindigkeit, dessen Wert auf Grundlage eines Drehmoments verändert wird, sein und kann sich auf eine Geschwindigkeit beziehen, bei der das Auftreten einer Gangschaltung in absehbarer Zukunft auf Grundlage eines gegenwärtigen angeforderten Drehmoments vorhergesagt wird. Die Verwendung der Gangschaltungs-Vorhersagelinie kann dahingehend geschaffen werden, dass dann, wenn ein gegenwärtiger Arbeitspunkt (der auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des angeforderten Drehmoments bestimmt wird) die Gangschaltungs-Vorhersagelinie erreicht, die Möglichkeit, dass der Arbeitspunkt die tatsächliche Gang-Heraufschaltungslinie in absehbarer Zukunft erreicht, erhöht wird.
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Nachstehend wird ein Steuersystem eines hybriden Fahrzeugs beschrieben, auf das das voranstehend erwähnte Steuerverfahren einer Gangschaltung angewendet wird. 7 ist ein Blockschaltbild, welches ein Beispiel eines Steuersystems eines hybriden Fahrzeugs zeigt, auf das beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Bezugnehmend auf 7 kann in dem hybriden Fahrzeug, auf das beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, eine Brennkraftmaschine 110 durch einen Maschinencontroller 210 betrieben werden. Der Maschinencontroller 210 kann auch als ein Maschinenmanagementsystem (Engine Management System; EMS) oder Maschinencontroller) bezeichnet werden. Das Getriebe 120 kann von einem Getriebecontroller 220 betrieben werden. Ein Drehmoment des elektrischen Motors 130 kann durch eine Motorsteuereinheit (Motor Control Unit; MCU oder Motorcontroller) 230 eingestellt werden.
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Jeder Controller kann mit einem zentralen oder gesamtheitlichen Controller 240 (der nachstehend als ein hybrider Controller oder eine hybride Steuereinheit (Hybrid Control Unit; HCU) bezeichnet wird) verbunden sein, der ausgeführt wird, um einen Gesamtbetrieb eines Antriebsstrang in dem hybriden Fahrzeug als ein Controller auf der oberen Ebene auszuführen, und kann Information, die benötigt wird, um Fahrmoden zu schalten und Gänge zu schalten, an dem hybriden Controller 240 bereitstellen oder kann einen Betrieb auf Grundlage eines Steuersignals, welches von dem hybriden Controller 240 unter der Steuerung des hybriden Controllers 240 übertragen wird, ausführen. Zum Beispiel kann der hybride Controller 240 konfiguriert sein, um Betriebszustände der elektrischen Motoren 130 über die MCU 230 zu bestimmen und Drehmomentbefehle für die jeweiligen Zustände an die MCU 230 zu übertragen. Insbesondere kann der hybride Controller 240 konfiguriert sein, um jede der voranstehend erwähnten Prozeduren der 5 auszuführen.
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Für Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet würde es offensichtlich sein, dass die voranstehend erwähnte Beziehung zwischen den Controllern und den Funktionen/Aufteilungen der Controller beispielhaft ist und somit diese nicht auf diese Begriffe beschränkt sind. Zum Beispiel kann der hybride Controller 240 umgesetzt werden, indem irgendeinem der anderen Controller außer dem hybriden Controller 240 ermöglicht wird, eine entsprechende Funktion bereitzustellen, oder zwei oder mehrere andere Controller können die entsprechende Funktion verteilen und bereitstellen.
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Es wird angenommen, dass die voranstehend erwähnte vorliegende Offenbarung auf ein hybrides Fahrzeug angewendet werden soll, welches ein RMEDe4WD Verfahren verwendet, aber sie kann auf irgendein hybrides Antriebsstrangsystem mit einem elektrischen Motor, der mit einer Antriebswelle verbunden ist, anstelle ein mehrstufiges Getriebe zu verwenden, angewendet werden. Zum Beispiel kann ein in 8 gezeigtes System des parallelen Typs anstelle des Fahrzeugs des RMED Typs vorhanden sein. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus eines hybriden Fahrzeugs zeigt, dass auf das Steuerverfahren einer Gangschaltung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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8 zeigt einen Antriebsstrang eines hybriden Fahrzeugs, welches ein hybrides System des parallelen Systems verwendet, mit einer Maschinenkupplung 160, die zwischen einer Brennkraftmaschine (IC) 110 und dem elektrischen Motor 130 installiert ist. Wenn ein Fahrer ein Gaspedal (zum Beispiel einen Gaspedalsensor ein) nach Einschalten des Fahrzeugs niederdrückt, kann der Motor 130 in einem derartigen Fahrzeug im allgemeinen unter Verwendung der Energie einer Batterie angetrieben werden, während die Maschinenkupplung 160 offen ist, und eine Kraft bzw. Leistung des Motors 130 kann übertragen werden, um über einen abschließenden Antrieb 180 die Räder zu bewegen (d. h. ein elektrischer Fahrzeugmodus (EV)). Wenn sich das Fahrzeug allmählich beschleunigt, wird eine hohe Antriebskraft weiter benötigt und insbesondere kann ein Zusatzmotor (oder ein Startergeneratormotor 170) betrieben werden, um die Maschine 110 anzutreiben.
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Wenn dementsprechend die Geschwindigkeiten der Maschine 110 und eines Eingangsendes des Getriebes 120 einander entsprechen, dann wird die Maschinenkupplung 160 eingerückt, so dass sowohl die Maschine 110 als auch der Motor 130 das Fahrzeug antreiben (d. h. ein Übergang auf einen hybriden elektrischen Fahrzeugmodus (HEV) von einem EV Modus). Wenn eine vorgegebene Maschinen-Abschaltbedingung, wie beispielsweise eine Fahrzeugverzögerung, erfüllt ist, ist die Maschinenkupplung 160 offen und die Maschine 110 stoppt (d. h. ein Übergang von einem EV Modus auf einen HEV Modus).
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Das voranstehend erwähnte Steuerverfahren für eine Gangschaltung kann auch auf das Fahrzeug mit dem voranstehend erwähnten Aufbau angewendet werden, da ein Drehmoment des Motors 130 eine Kompensation für ein Maschinendrehmomentreduktion bereitstellen kann, während einer Gangschaltungsintervention (ein Gangschaltungseingriff) auftritt. Das voranstehend erwähnte Steuerverfahren einer Gangschaltung über eine Verteilung eine Antriebskraft kann eine Verschlechterung der Fahrfähigkeit und einer Maschineneffizienz als Folge eines Eingriffs eines Maschinendrehmoments während einer Gangschaltung verhindern.
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Das hybride Fahrzeug, welches wie voranstehend beschrieben konfiguriert ist, gemäß wenigstens einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine effektive Steuerung einer Gangschaltung bewirken. Insbesondere kann eine Maschinendrehmomentintervention während einer Gangschaltung durch einen elektrischen Motor kompensiert werden, um eine Maschineneffizienz während einer Gangschaltung zu verbessern, und eine Drehmomentschwankung kann ebenfalls auf Grundlage eines gesamten Fahrzeugs minimiert werden, um die Fahrfähigkeit zu verbessern.
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Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet werden erkennen, dass die Wirkungen, die mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden könnten, nicht auf das beschränkt ist, was besonders voranstehend beschrieben wurde, und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich deutlich aus der obigen ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen.
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Die voranstehend erwähnte vorliegende Erfindung kann auch als ein von einem Computer lesbarer Code umgesetzt werden, der auf einem nicht flüchtigen, von einem Computer lesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist. Das nicht-flüchtige, von einem Computer lesbare Aufzeichnungsmedium ist irgendeine Datenspeichereinrichtung, die Daten speichern kann, die von einem Computer gelesen werden können. Beispiele von einem von einem Computer lesbaren Aufzeichnungsmedium umfassen ein Festplattenlaufwerk (HDD), einen Festkörperantrieb (Solid-State Laufwerk; SSD), ein Siliziumscheiben-Laufwerk (SDD), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine CD-ROM, Magnetbänder, Floppydisks, optische Datenspeichereinrichtungen, Trägerwellen (zum Beispiel eine Übertragung über das Internet), usw.
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Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet werden erkennen, dass verschiedene Modifikationen und Variationen bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Grundgedanken oder dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdeckt, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche und deren äquivalente Ausführungsformen fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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