DE102018101731A1 - System und verfahren zum nutzbremsen - Google Patents

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Brian Thomas Soo
Kimberly Trice
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Abstract

Es sind ein Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) und Betriebsverfahren offenbart, die einen Antriebsstrang, der einen Motor, eine elektrische Maschine und eine Speicherbatterie beinhaltet, sowie ein Getriebe aufweisen, das über eine Antriebswelle an Räder gekoppelt ist, die Nutz-/Reibungsbremsen aufweisen. Das HEV und Getriebe enthalten Nutzbremsen und adaptives Bremsen und eine Fähigkeit zum Detektieren von in der Nähe befindlichen Hindernissen und anderen Fahrzeugen. Derartige Steuerungen überwachen und melden den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe und eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position des Bremspedals. Als Reaktion darauf veranlasst/veranlassen die Steuerung(en) die elektrische Maschine dazu, elektrische Leistung mit negativem Drehmoment zu erzeugen, die das Getriebe und die Räder mit einer konstanten oder variablen Rate verzögert, die so eingestellt ist, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe während der Verzögerung gleich einem vorbestimmten Vorausfahr-/Nachfahrabstand zu in der Nähe befindlichen Fahrzeugen oder Hindernissen ist oder diesen übersteigt. Ein Abstandsregelungssignal kann ebenfalls erzeugt werden und kann durch den Fahrer bevorzugte Fahrzeugeinstellungen und -profile sowie konstante, einstellbare, ermittelte und durch den Fahrer auswählbare Verzögerungsprofile angeben, die dazu verwendet werden, die Verzögerung während des Bremsens zu steuern.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Systeme und Verfahren zum Steuern von Nutzbremsen bei einem Hybridelektrofahrzeug.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Hybridelektrofahrzeuge (hybrid electric vehicles - HEVs) weisen einen Antriebsstrang auf, der einen Verbrennungsmotor (internal combustion engine - ICE) und eine elektrische Maschine oder einen Elektromotor-Startergenerator (electric motor generator/starter - M/G) beinhaltet, die Leistung und Drehmoment erzeugen, um das Fahrzeug anzutreiben. HEVs können zudem Getriebe späterer Generationen beinhalten, die verschiedene Auslegungen beinhalten, die fortgeschrittene Abläufe und verbesserte Leistung ermöglichen. Derartige Komponenten von Motor, elektrischer Maschine und Getriebe können unter Einbeziehung verschiedener Steuerungen, Komponenten und Systeme, die eine verbesserte Energierückgewinnung während des elektrischen Bremsens, Reibungsbremsens und kooperativen Bremsens eines HEV ermöglichen, eine oder mehrere Fähigkeiten zum Nutzbremsen umsetzen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Fahrzeug und Betriebsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhalten eine Kraftübertragung mit einem Antriebsstrang, der einen Motor und eine elektrische Maschine aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind und mit einer Batterie oder anderen Leistungsspeichervorrichtung gekoppelt sind. Eine Fahrzeugkraftübertragung beinhaltet den Antriebsstrang und wird durch diesen angetrieben, der zudem ein Getriebe und einen Drehmomentwandler mit einer Bypass- oder Anfahrkupplung, die den Antriebsstrang an Antriebswellen und Räder koppelt, die Reibungsbremsen, Nutzbremsen und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen aufweisen, sowie andere Komponenten beinhaltet. Das Fahrzeug beinhaltet ferner eine oder mehrere Steuerungen, die an die Kraftübertragung und den Antriebsstrang gekoppelt sind und dazu ausgelegt sind, verschiedene Befehle, Signale und Parameter, die eine Vielfalt von Fähigkeiten ermöglichen können, zu erzeugen und auf diese zu reagieren.
  • Zum Beispiel können derartige Steuerungen bei HEVs, die Getriebe späterer Generationen und Fähigkeiten zum Nutzbremsen und adaptiven Bremsen aufweisen, die dazu in der Lage sein können, in der Nähe befindliche Hindernisse und andere Fahrzeuge im Verkehr zu detektieren, ein Fahrzeugnähesignal, das einen Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe angibt und/oder beinhaltet, und ein Bremspedalsignal, das eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position eines Bremspedals beinhaltet und/oder angibt, die während einer Betriebsabfolge auftreten, erzeugen und auf diese reagieren. Der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe erstreckt sich zwischen dem HEV und einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug. Als Reaktion darauf kann/können die Steuerung(en) die elektrische Maschine dazu veranlassen, elektrische Leistung mit negativem Drehmoment zu regenerieren, indem kinetische Energie aus dem Getriebe und den Rädern aufgefangen wird.
  • Die elektrische Maschine verzögert zudem das Getriebe und die Räder mit einer Rate, die durch ein Verzögerungsratensignal eingestellt wird, das dem Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe entspricht und definiert, wie schnell das Getriebe verzögert wird, um das HEV zu verlangsamen. Ein Abstandsregelungssignal kann ebenfalls erzeugt und übermittelt werden, das Fahrer- und Fahrzeugeinstellungen und -profile sowie durch den Fahrer auswählbare Verzögerungsprofile und einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand, der einen bevorzugten Mindestabstand zwischen dem HEV und einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug oder Hindernis oder Verkehr definiert, über den das HEV vor oder hinter dem in der Nähe befindlichen Hindernis oder Fahrzeug verzögert werden soll, beinhalten und/oder angeben kann.
  • Das HEV kann ferner einen oder mehrere oder mindestens einen Näherungssensor(en) beinhalten, der/die mit der/den Steuerung(en) in Kommunikation steht/stehen und gekoppelt ist/sind. Derartige Sensoren sind dazu ausgelegt, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug oder anderen Hindernis zu detektieren, und können zudem dazu ausgelegt sein, den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe zu erzeugen und übermitteln. Ferner ist/sind oder kann/können die Steuerung(en) dazu ausgelegt (sein), das Verzögerungsratensignal so einzustellen, dass es die elektrische Maschine dazu veranlasst, das negative Drehmoment auf eine Größe zu erhöhen, die veranlasst, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  • Das HEV kann Variationen der anderen hier offenbarten Anordnungen beinhalten, sodass das Verzögerungsratensignal eine Vielzahl von kalibrierten und ermittelten Bremsverzögerungsraten angibt und/oder beinhaltet, wobei die ermittelte Bremsverzögerungsrate einen Durchschnitt einer Vielzahl von vorherigen Bremssignalen bilden kann, die während vorheriger Bremsereignisse aufgezeichnet werden. Eine andere Anordnung beinhaltet eines oder mehrere der Verzögerungsratensignale, die eine Rate beinhalten, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist, die für einen Bereich von verschiedenen Leistungs- und Komponentenfähigkeiten des HEV vorbestimmt sind. Die Steuerung(en) kann/können die ausgewählte Rate dazu verwenden, die elektrische Maschine einzustellen und dazu zu veranlassen, das Getriebe zu verzögern.
  • Die ermittelte Bremsverzögerungsrate und die ausgewählten kalibrierten Verzögerungsraten können durch die Steuerung(en) dazu verwendet werden, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das negative Drehmoment zu erhöhen und das Getriebe mit der ermittelten Bremsverzögerungsrate zu verzögern, wobei die Rate zudem ferner dazu eingestellt sein kann, den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr aufrechtzuerhalten. Bei anderen Modifikationen kann/können der/die Näherungssensor(en) den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe so erzeugen, dass er ein Nachfolge- oder Nachfahrabstand zwischen einem vorderen Ende des Fahrzeugs und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und/oder einem Vorausfahrabstand zwischen einem hinteren Ende des Fahrzeugs und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug ist. In anderen Auslegungen ist/sind die Steuerung(en) ferner dazu ausgelegt, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das Getriebe mit der ausgewählten Rate oder einer anderen Rate zu verzögern, wenn der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe undetektiert ist, wenn sich keine anderen Fahrzeuge in der Nähe befinden.
  • Es werden noch andere Variationen in Erwägung gezogen, bei denen das HEV das Getriebe beinhaltet, das ferner an eine Abtriebswelle und eine Vielzahl von Rädern gekoppelt ist, die jeweils Reibungs-, Nutz- und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen enthalten. Die modifizierten Auslegungen können zudem an ein Bremssteuersystem in Kommunikation mit den anderen Steuerungen gekoppelt sein, um die ermittelte Bremsverzögerungsrate zusammenwirkend zu erzeugen, speichern und übermitteln. Diese Anpassungen können ferner modifiziert werden, indem die Steuerung dazu ausgelegt ist, ein Gaspedalsignal oder ein zweites Bremspedalsignal, das keine Pedalbetätigungs-/-loslasszeit und -position angibt und/oder enthält, zu empfangen und darauf zu reagieren. Die Reaktion(en) der Steuerung auf ein Gaspedalsignal oder ein zweites Bremspedalsignal unterbricht die Verzögerung.
  • Zu weiteren Modifikationen gehören, dass die Steuerungen zudem dazu ausgelegt sind, das Getriebe und dadurch die Antriebswellen und Räder unter Verwendung von sowohl der elektrischen Maschine als auch den Reibungs-, Nutz- und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen zusammenwirkend zu verzögern. Die elektrische Maschine und Bremsen werden als Reaktion auf das Fahrzeugnähesignal und Bremspedalsignal gemäß und/oder unter Verwendung von dem Verzögerungsratensignal und dem entsprechenden Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe sowie anderen Signalen und Parametern eingestellt. Die Steuerungen stehen zudem in Kommunikation mit einer Batterie, die einen Ladezustand unter einer maximalen oder optimalen Ladung aufweist.
  • Hier stellen die Steuerung(en) das negative Drehmoment der elektrischen Maschine während des Bremsens zum Regenerieren der kinetischen Energie aus der Verzögerung von Getriebe, Antriebswellen und Rädern in elektrische Energie zum Wiederaufladen der Batterie bis zu dem maximalen Ladezustand aber nicht darüber hinaus ein oder modifizieren dieses. Wenn das negative Drehmoment erhöht ist, können die Steuerungen das negative Drehmoment zusammenwirkend verringern, das durch die Reibungs-, Nutz- und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen zugeführt wird, um die durch das Verzögerungsratensignal befohlene ausgewählte Verzögerung zu erfüllen.
  • Für das Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung werden zudem Betriebsverfahren für jede der vorhergehenden Auslegungen und Variationen in Erwägung gezogen, die unter anderem eine Steuerung oder Steuerungen beinhalten, die auf das Fahrzeugnähesignal, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe angibt und/oder aufweist, und das Bremspedalsignal, das eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position eines Bremspedals und eine Betriebsabfolge beinhaltet und/oder angibt, reagiert/reagieren. Als Reaktion darauf befehlen derartige Steuerungen Komponenten des HEV, Nutzbremsen und andere Fähigkeiten zu aktivieren. Zum Beispiel befehlen die Steuerung(en) der elektrischen Maschine, elektrische Leistung mit negativem Drehmoment zu erzeugen, das so eingestellt ist, dass der Ladezustand der Batterie erhöht wird, ohne dass die maximale oder optimale Ladung überschritten wird.
  • Gleichzeitig, parallel dazu und/oder als Nächstes in der Reihe verzögern die Steuerung(en) dadurch das Getriebe, die Antriebswelle und die Räder unter Verwendung des Verzögerungsratensignals, das so eingestellt sein kann, dass der Abstand von einem Fahrzeug in der Nähe zu dem HEV so erhöht wird, dass er ungefähr gleich einem vorbestimmten oder eingestellten Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt. Bei Variationen der hier an anderer Stelle beschriebenen Betriebsverfahren und anderen Fähigkeiten ist das Getriebe erneut an die Antriebswelle und Räder, die Nutz-/Reibungsbremsen aufweisen, gekoppelt. Das Abstandsregelungssignal gibt den Vorausfahr-/Nachfahrabstand an und/oder beinhaltet diesen und der/die Näherungssensor(en) detektieren einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und erzeugen den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe. Der/Die Steuerung(en) stellt/stellen das Verzögerungsratensignal wie zuvor ein, um zu veranlassen, dass die elektrische Maschine das negative Drehmoment auf eine Größe erhöht, die veranlasst, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  • Diese Kurzdarstellung der Umsetzungen und Auslegungen dieser Fahrzeuge und Betriebsverfahren beschreibt in technisch weniger ausführlichen Variationen mehrere beispielhafte Anordnungen der Ausführungsformen dieser Offenbarung, und solche sind ferner nachstehend in der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Veranschaulichungen und Zeichnungen sowie den darauffolgenden Patentansprüchen ausführlicher beschrieben. Es ist weder beabsichtigt, dass diese Zusammenfassung zentrale oder wesentliche Merkmale der beanspruchten Technik feststellt, noch ist beabsichtigt, dass sie als Hilfsmittel bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands herangezogen wird. Die hier erörterten Merkmale, Funktionen, Fähigkeiten und Vorteile können unabhängig voneinander in verschiedenen beispielhaften Umsetzungen erreicht werden oder in noch anderen beispielhaften Auslegungen kombiniert werden, wie es hier an anderer Stelle beschrieben ist und was zudem für den einschlägigen Fachmann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen verständlich werden kann.
  • Figurenliste
  • Ein umfassenderes Verständnis der beispielhaften Umsetzungen der vorliegenden Offenbarungen kann durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und Patentansprüche abgeleitet werden, wenn diese gemeinsam mit den folgenden Figuren betrachtet werden, in denen sich gleichartige und ähnliche Bezugszeichen durchweg auf ähnliche, verwandte und/oder identische Elemente beziehen. Die Figuren und Anmerkungen darin werden zur Erleichterung des Verständnisses der Offenbarung bereitgestellt, ohne die Breite, den Umfang, den Geltungsbereich oder die Anwendbarkeit der Offenbarung einzuschränken. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu und können schematische Darstellungen sein, die dazu dienen sollen, die Offenbarung dem einschlägigen Fachmann zu beschreiben.
    • 1 ist eine Veranschaulichung eines Hybridelektrofahrzeugs und seiner Systeme, Komponenten, Sensoren, Aktoren und Betriebsverfahren;
    • 2 veranschaulicht zusätzliche Aspekte und Fähigkeiten des Fahrzeugs und der Systeme und Verfahren aus 1, wobei bestimmte Komponenten und Merkmale hinzugefügt, entfernt, modifiziert und neu angeordnet wurden;
    • 3 stellt verschiedene Bremspedalzeiten, -positionen und -signale, Fahrzeuggeschwindigkeiten und -verzögerungen für Aspekte der Fahrzeugsysteme und -verfahren aus 1 und 2 dar; und
    • 4 stellt ein Schema von verschiedenen Positionen des Fahrzeugs aus 1, 2 und 3 und relativen Positionen und Abständen von in der Nähe befindlichen Hindernissen wie etwa in der Nähe befindlichen Fahrzeugen dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Je nach Bedarf werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielseitige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
  • Der Durchschnittsfachmann sollte verstehen, dass verschiedene Merkmale, Komponenten und Vorgänge, die hier und in beliebigen der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen, Komponenten und Vorgängen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen herzustellen, die dem Fachmann ersichtlich sein und im Bereich seines Fachwissens liegen sollten, aber unter Umständen nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus hier veranschaulichten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein und sollten ohne Weiteres im Bereich des Fachwissens, der Fertigkeiten und Fähigkeiten derer liegen, die auf den relevanten Fachgebieten tätig sind.
  • Nun wird auf die verschiedenen Figuren und Veranschaulichungen und 1, 2, 3 und 4 und insbesondere auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) 100 zeigt und repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten des HEV 100 veranschaulicht. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs 100 kann variieren. Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Kraftübertragung 105, die einen Antriebsstrang 110 aufweist, der einen Verbrennungsmotor (ICE) 115 und eine elektrische Maschine oder einen Elektromotor-Startergenerator (M/G) 120 beinhaltet, die Leistung und Drehmoment erzeugen, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. Der Motor 115 ist ein durch Benzin, Diesel, Biokraftstoff, Erdgas oder einen alternativen Kraftstoff angetriebener Motor oder eine Brennstoffzelle, der bzw. die zusätzlich zu anderen Formen von Elektro-, Vakuum-, Druck- und Hydraulikleistung mittels Frontend-Motornebenaggregaten, die hier an anderer Stelle beschrieben sind, ein Ausgangsdrehmoment erzeugt. Der Motor 115 ist mit einer Ausrückkupplung 125 an die elektrische Maschine oder den M/G 120 gekoppelt. Der Motor 115 erzeugt derartige Leistung und zugehöriges Motorausgangsdrehmoment zur Übertragung an den M/G 120, wenn die Ausrückkupplung 125 mindestens teilweise eingekuppelt ist.
  • Der M/G 120 kann ein beliebiger einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen sein und zum Beispiel ein permanenterregter Synchronmotor, Stromgenerator und Motorstarter 120 sein. Wenn die Ausrückkupplung 125 zum Beispiel mindestens teilweise eingekuppelt ist, können Leistung und Drehmoment von dem Motor 115 an den M/G 120, um den Betrieb als elektrischer Generator zu ermöglichen, und an andere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Gleichermaßen kann der M/G 120 bei Fahrzeugen, die einen unabhängigen Motorstarter 135 beinhalten oder nicht, als Starter für den Motor 115 wirken, wenn die Ausrückkupplung 125 teilweise oder vollständig eingekuppelt ist, um Leistung und Drehmoment über Ausrückkupplungsantriebswellen 130 an den Motor 115 zu übertragen, um den Motor 115 zu starten.
  • Ferner kann der M/G oder die elektrische Maschine 120 den Motor 115 in einem „Hybridelektromodus“ oder einem „elektrisch unterstützten Modus“ durch das Übertragen von zusätzlicher Leistung und zusätzlichem Drehmoment an die Antriebswellen 130 und 140 unterstützen. Zudem kann der M/G 120 in einem rein elektrischen Modus betrieben werden, in dem der Motor 115 durch die Ausrückkupplung 125 entkoppelt und abgeschaltet wird, was ermöglicht, dass der M/G 120 positives oder negatives Drehmoment an die M/G-Antriebswelle 140 überträgt. Im Generatormodus kann dem M/G 120 zudem befohlen werden, negatives Drehmoment herzustellen und dadurch Elektrizität zum Laden von Batterien und Antreiben von elektrischen Systemen des Fahrzeugs zu erzeugen, während der Motor 115 Antriebsleistung für das Fahrzeug 100 erzeugt. Der M/G 120 kann zudem Nutzbremsen durch Umwandlung von kinetischer Rotationsenergie aus dem Antriebsstrang 110 und/oder den Rädern 154 während der Verzögerung in regenerierte elektrische Energie zur Speicherung in einer oder mehreren Batterien 175, 180 ermöglichen, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
  • Die Ausrückkupplung 125 kann ausgekuppelt werden, um zu ermöglichen, dass der Motor 115 unabhängig anhält und läuft, um Motornebenaggregate anzutreiben, während der M/G 120 Antriebsleistung und Drehmoment erzeugt, um das Fahrzeug 100 über die M/G-Antriebswelle 140, Drehmomentwandlerantriebswelle 145 und Getriebeabtriebswelle 150 voranzutreiben. Bei anderen Anordnungen können sowohl der Motor 115 als auch der M/G 120 wirken, wenn die Ausrückkupplung 125 vollständig oder teilweise eingekuppelt ist, um das Fahrzeug 100 zusammenwirkend durch die Antriebswellen 130, 140, 150, das Differential 152 und die Räder 154 voranzutreiben. Das Differential 152 kann ein ungefähr gleichmäßiges Drehmoment an jedes Rad 154 übertragen und kommt leichten Drehzahlunterschieden entgegen, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug abbiegen und manövriert werden kann. Unterschiedliche Arten von Differentialen oder ähnlichen Vorrichtungen können dazu verwendet werden, für Fahrzeuge mit Hinterradantrieb, Vorderradantrieb und Allradantrieb gleichmäßiges und/oder ungleichmäßiges Drehmoment von dem Antriebsstrang 110 an die Räder 154 zu verteilen. Bei einigen Fahrzeugen kann die Verteilung des Differenzmoments gesteuert und variiert werden, um gewünschte Betriebsmodi oder Bedingungen zu ermöglichen, in denen jedes Fahrzeugrad 154 ein anderes Drehmoment erhält. Die Kraftübertragung 105 kann ferner modifiziert werden, um Nutzbremsen von einem oder einem beliebigen Rad 154 unter Verwendung einer auswählbaren und/oder steuerbaren Differenzmomentkapazität zu ermöglichen.
  • Die Antriebswelle 130 des Motors 115 und M/G 120 kann eine kontinuierliche, einzelne Durchgangswelle sein, die Teil der M/G-Antriebswelle 140 und mit dieser einstückig ist, oder für Antriebsstränge 110, die Auslegungen mit mehreren in Reihe oder anderweitig gekoppelten M/G 120 beinhalten, eine separate, unabhängige Antriebswelle 130 sein, die dazu ausgelegt sein kann, sich unabhängig von der M/G-Antriebswelle 140 zu drehen. Das Schema aus 1 erwägt zudem alternative Auslegungen mit mehr als einem Motor 115 und/oder M/G 120, die von den Antriebswellen 130, 140 versetzt sein können und bei denen einer oder mehrere der Motoren 115 und M/Gs 120 in Reihe und/oder parallel an anderer Stelle in der Kraftübertragung 105 positioniert sind, wie etwa zwischen oder als Teil von einem Drehmomentwandler und einem Getriebe, abseits der Achse der Antriebswellen und/oder an anderer Stelle und in anderen Anordnungen. Noch andere Auslegungen werden in Betracht gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Die Kraftübertragung 105 und der Antriebsstrang 110 beinhalten zudem ein Getriebe, das einen Drehmomentwandler (torque convertor - TC) 155 beinhaltet, der den Motor 115 und M/G 120 des Antriebsstrangs 110 mit einem und/oder an ein Getriebe 160 koppelt. Das Getriebe 160 kann ein mit mehreren Übersetzungsverhältnissen und/oder mehreren oder variablen Drehmomentverstärkungsverhältnissen ausgestattetes Automatik- und/oder Handschaltgetriebe oder Schaltgetriebe 160 sein, das eine Vielzahl von auswählbaren Gängen aufweist. Der TC 155 kann ferner eine Überbrückungskupplung und ein Kupplungsschloss 157 enthalten, die zudem als Anfahrkupplung wirken kann, um weitere Steuerung und Konditionierung der Leistung und des Drehmoments, die von dem Antriebsstrang 110 an andere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen werden, zu ermöglichen. Das GETRIEBE kann bei einigen Variationen beinhalten, dass der TC 155 und die Überbrückungskupplung 157 einstückig mit dem Getriebe 160 sind. Die TC-Überbrückungskupplung 157, die mitunter auch als Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung bezeichnet werden kann, ist typischerweise dazu ausgelegt, das Pumpenrad und das Turbinenrad durch Reibung oder mechanisch zu koppeln, damit sich diese als integrale Einheit drehen, was Energieverluste durch variablen hydraulischen Schlupf beseitigt und eine effizientere Leistungsübertragung an dem TC 155 bewirkt.
  • Das Getriebe oder Schaltgetriebe 160 kann Getriebesätze (nicht gezeigt) oder eine Vielzahl von manuell und/oder automatisch auswählbaren Gängen beinhalten, die durch manuell oder automatisch betätigte hydraulische oder elektromechanische Einkupplung von Kupplungen und Bremsen sowie anderen Elementen selektiv in unterschiedliche Übersetzungen gebracht werden, um die gewünschten mehreren, diskreten oder stufenweisen Antriebsübersetzungs- und Drehmomentverstärkungsverhältnisse zu bewirken. Das Getriebe 160 wird auf Grundlage von verschiedenen Fahrzeugbetriebsbedingungen manuell und/oder automatisch durch die Steuerungen aus einem Drehmomentverstärkungsverhältnis in ein anderes geschaltet und überträgt dann Ausgangsdrehmoment des Antriebsstrangs an die Abtriebswelle 150 und ermöglicht, dass der M/G 120 während der Verzögerung kinetische Energie auffängt. Das Getriebe 160 ist nur ein Beispiel für eine Getriebe- oder Schaltgetriebeanordnung, und es wird jede vergleichbare Komponente, die Eingangsdrehmoment(e) umwandelt und von dem Motor 115 und M/G 120 an die Abtriebswelle 150 überträgt, für die Verwendung mit den hier beschriebenen Ausführungsformen in Betracht gezogen.
  • Bei anderen Variationen ist eine Getriebeölpumpe 165 enthalten und an den M/G 120 gekoppelt, um Hydrauliköldruck für eine beliebige Anzahl von Komponenten bereitzustellen, zu denen zum Beispiel die Trenn- oder Ausrückkupplung 125, der Drehmomentwandler 155, die Überbrückungskupplung 157 und das Getriebe 160 gehören können, wenn der Motor 115 entkoppelt und/oder abgeschaltet wird. Eine elektrische Hilfsgetriebeölpumpe 170 kann ebenfalls zur Verwendung alleine oder in Kombination mit anderen Komponenten eingeschlossen sein und zudem zum Zuführen und/oder Erzeugen von Hydraulikdruck, wenn sowohl der Motor 115 als auch der M/G 120 abgeschaltet sind oder anderweitig nicht dazu in der Lage sind, Hydraulikdruck herzustellen.
  • Der Antriebsstrang 110 und/oder die Kraftübertragung 105 beinhalten ferner eine oder mehrere Batterien 175, 180. Eine oder mehrere derartige Batterien können eine Gleichstrombatterie oder -batterien 175 mit höherer Spannung sein, die in Bereichen von etwa 48 bis 600 Volt und mitunter zwischen etwa 140 und 300 Volt oder mehr oder weniger arbeitet/arbeiten und die dazu verwendet wird/werden, Leistung für den M/G 120 und während des Nutzbremsens zu speichern und zuzuführen sowie für andere Komponenten und Nebenaggregate des Fahrzeugs. Andere Batterien können eine Gleichstrombatterie(n) 180 mit niedrigerer Spannung sein, die in dem Bereich zwischen etwa 6 und 24 Volt oder mehr oder weniger arbeitet/arbeiten und die dazu verwendet wird/werden, Leistung für den Starter 135 zum Starten des Motors 115 zu speichern und zuzuführen sowie für andere Komponenten und Nebenaggregate des Fahrzeugs.
  • Die Batterien 175, 180 sind durch verschiedene mechanische und elektrische Schnittstellen und Fahrzeugsteuerungen, wie sie hier an anderer Stelle beschrieben sind, jeweils an den Motor 115, M/G 120 und das Fahrzeug 100 wie in 1 dargestellt gekoppelt. Die Hochspannungs-M/G-Batterie 175 ist zudem durch eines oder mehrere von einem Elektromotorsteuermodul (motor control module - MCM), einem Batteriesteuermodul (battery control module - BCM) und/oder Leistungselektronik 185, die dazu ausgelegt sind, durch die Hochspannungsbatterie (high voltage battery - HV-Batterie) 175 für den M/G 120 bereitgestellte Gleichstromleistung (direct current - DC) zu konditionieren, an den M/G 120 gekoppelt. Das MCM/BCM 185 ist zudem dazu ausgelegt, DC-Batterieleistung in Dreiphasenwechselstrom (alternating current - AC) umzuwandeln, wie es typischerweise erforderlich ist, um die elektrische Maschine oder den M/G 120 anzutreiben. Das MCM/BCM 185 ist zudem dazu ausgelegt, eine oder mehrere Batterien 175, 180 mit Energie aufzuladen, die durch den M/G 120 und oder Komponenten des Frontend-Nebenaggregatantriebs erzeugt wird, und bei Bedarf anderen Fahrzeugkomponenten Leistung zuzuführen.
  • Das Fahrzeug 100 kann zudem eine oder mehrere Reibungsbremsen, Nutzbremsen und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen 190 enthalten, die an die Räder 154 und das Bremssystemsteuermodul (brake system control module - BSCM) 195 gekoppelt sind. Wie hier beschrieben, soll die Verwendung der Ausdrücke Bremsen 190 oder Nutz-/Reibungsbremsen 190 zum Beispiel eine oder mehrere oder Kombinationen aus derartigen Reibungs-, Nutz- und/oder Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen 190 in Erwägung ziehen. Die Bremsen 190 und das BSCM 195 können dazu wirksam sein, die Räder 154 mechanisch und/oder elektrisch zu verzögern und Nutzbremsen zu ermöglichen, das Verzögerungsenergie aus den Rädern 154 auffängt, und ermöglichen unter Zusammenwirkung mit dem MCM/BCM 185 und möglicherweise anderen Steuerungen, dem M/G 120 und anderen Komponenten das Aufladen der HV-Batterie(n) 175 und anderen Batterien 180 und anderen Leistungsspeicherkomponenten.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 100 ferner eine oder mehrere Steuerungen und Rechenmodule und -systeme, die eine Vielfalt von Fahrzeugfähigkeiten ermöglichen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 100 eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC) 200 und ein Fahrzeugrechensystem (vehicle computing system - VCS) und eine -steuerung 205 enthalten, die mit dem MCM/BCM 185, BSCM 195, anderen Steuerungen und einem Fahrzeugnetzwerk wie etwa einem Controller Area Network (CAN) 210 und einem größeren Fahrzeugsteuersystem und anderen Fahrzeugnetzwerken, zu denen andere mikroprozessorbasierte Steuerungen gehören, wie sie hier an anderer Stelle beschrieben sind, in Kommunikation stehen. Das CAN 210 kann zudem zusätzlich zu Kommunikationsverbindungen zwischen Steuerungen, Sensoren, Aktoren und Fahrzeugsystemen und -komponenten Netzwerksteuerungen beinhalten.
  • Während das MCM/BCM 185, BSCM 195, die VSC 200 und das VCS 205 hier zu Beispielzwecken als eigenständige einzelne Steuerungen veranschaulicht sind, können sie andere Steuerungen und andere Sensoren, Aktoren, Signale und Komponenten, die Teil der größeren Fahrzeug- und Steuersysteme und internen und externen Netzwerke sind, steuern, durch diese gesteuert werden, Signale zu und von diesen kommunizieren und Daten mit diesen austauschen. Die in Verbindung mit jeder beliebigen konkreten mikroprozessorbasierten Steuerung, die hier in Betracht gezogen wird, beschriebenen Fähigkeiten und Auslegungen können zudem in einer oder mehreren anderen Steuerungen ausgeführt sein und über mehr als eine Steuerung verteilt sein, sodass mehrere Steuerungen einzeln, gemeinsam, in Kombination und zusammenwirkend eine derartige Fähigkeit und Auslegung ermöglichen. Dementsprechend soll sich eine Nennung „einer Steuerung“ oder „der Steuerung(en)“ auf derartige Steuerungen in der Konnotation sowohl des Singulars als auch des Plurals sowie einzeln, gemeinsam und in verschiedenen geeigneten zusammenwirkenden und verteilten Kombinationen beziehen.
  • Ferner soll Kommunikation über das Netzwerk und CAN 210 das Reagieren auf, Teilen, Übertragen und Empfangen von Befehlen, Signalen, Daten, Steuerlogik und Informationen zwischen Steuerungen und Sensoren, Aktoren, Steuereinrichtungen und Fahrzeugsystemen und -komponenten beinhalten. Die Steuerungen kommunizieren mit einer oder mehreren steuerungsbasierten Eingabe-/Ausgabe-(E/A-)Schnittstellen, die als einzelne integrierte Schnittstellen umgesetzt sein können, die eine Kommunikation von Rohdaten und Signalen und/oder Konditionierung, Verarbeitung und/oder Umwandlung von Signalen, Kurzschlussschutz, Schaltkreisisolierung und ähnliche Fähigkeiten ermöglichen. Alternativ können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmwarevorrichtungen, Steuerungen und Ein-Chip-Systeme (systems on a chip - SoCs) verwendet werden, um bestimmte Signale während der Kommunikation und vor und nach deren Kommunikation vorzukonditionieren und vorzuverarbeiten.
  • In weiteren Veranschaulichungen können das bzw. die MCM/BCM 185, BSCM 195, VSC 200, VCS 205, CAN 210 und andere Steuerungen einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Hauptprozessoren (central processing unit - CPU) in Kommunikation mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien beinhalten. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in Festwertspeicher (read-only memory - ROM), Direktzugriffsspeicher (random-access memory - RAM) und nichtflüchtigem Speicher oder Keep-Alive-Speicher (NVRAM oder KAM) beinhalten. NVRAM oder KAM ist ein Dauerspeicher oder nichtflüchtiger Speicher, der dazu verwendet werden kann, verschiedene Befehle, ausführbare Steuerlogik und -anweisungen sowie Code, Daten, Konstanten, Parameter und Variablen zu speichern, die zum Betreiben des Fahrzeugs und der Systeme notwendig sind, während das Fahrzeug und die Systeme und Steuerungen und CPUs abgeschaltet oder von der Stromzufuhr getrennt sind. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer Reihe von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROMs (programmierbare Festwertspeicher), EPROMs (elektronische PROM), EEPROMs (elektronische löschbare PROM), Flash-Speicher oder anderen elektronischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern und Kommunizieren von Daten in der Lage sind.
  • Das Augenmerk wird erneut auf 1 gerichtet, in der das Fahrzeug 100 zudem beinhalten kann, dass es sich bei dem VCS 205 um das On-Board-Fahrzeugrechensystem SYNC handelt, das durch die Ford Motor Company hergestellt wird (siehe zum Beispiel US-Pat. Nr. 9,080,668 ). Das Fahrzeug 100 kann zudem eine bzw. ein Antriebsstrangsteuereinheit/-modul (powertrain control unit/module - PCU/PCM) 215 beinhalten, die bzw. das an die VSC 200 oder eine andere Steuerung gekoppelt ist und an das CAN 210 und den Motor 115, M/G 120 und TC 155 gekoppelt ist, um jede Antriebsstrangkomponente zu steuern. Eine Getriebesteuereinheit (transmission control unit - TCU) 220 ist über das CAN 210 ebenfalls an die VSC 200 und andere Steuerungen gekoppelt und ist an das Getriebe 160 und zudem optional an den TC 155 gekoppelt, um Betriebssteuerung zu ermöglichen. Ein Motorsteuermodul (engine control module - ECM) oder eine Motorsteuereinheit (engine control unit - ECU) oder ein Energieverwaltungssystem (energy management system - EMS) 225 kann ebenfalls so beinhaltet sein, dass es bzw. sie mit dem CAN 210 in Kommunikation steht und an den Motor 115 und die VSC 200 in Zusammenwirkung mit der PCU 215 und TCU 220 und anderen Steuerungen gekoppelt ist.
  • In dieser Anordnung verwalten und steuern die VSC 200 und das VCS 205 zusammenwirkend die Fahrzeugkomponenten und anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren. Zum Beispiel können die Steuerungen Steuerbefehle, -logik und -anweisungen sowie Code, Daten, Informationen und Signale an den Motor 115, die Ausrückkupplung 125, den M/G 120, den TC 155, das Getriebe 160, die Batterien 175, 180 und das MCM 185, die Bremsen 190 und andere Komponenten und Systeme und/oder von diesen kommunizieren. Die Steuerungen können zudem andere Fahrzeugkomponenten, die dem Fachmann bekannt sind, steuern und mit diesen kommunizieren, wenngleich diese nicht in den Figuren gezeigt sind. Die Ausführungsformen des Fahrzeugs 100 in 1 stellen zudem beispielhafte Sensoren und Aktoren in Kommunikation mit dem Fahrzeugnetzwerk und CAN 210 dar, die Signale zu der VSC 200, dem VCS 205 und anderen Steuerungen übertragen und von diesen empfangen können.
  • Zum Beispiel kann das Fahrzeug 100 ein Gaspedal beinhalten, das einen Positions- und Bewegungssensor (accelerator pedal position - APP) 230 aufweist. Ein Positions- und Bewegungssensor für ein Bremspedal (brake pedal position - BPP) 235 ist zu einem herkömmlichen fußbetätigten Bremspedal ebenfalls enthalten. Das fußbetätigte Bremspedal enthält einen nominalen vollständigen Bewegungsbereich des Bremspedals, der dazu verwendet wird, das HEV 100 zu verzögern und anzuhalten und um Bremsrückleuchten zu betätigten, was dem Fachmann unter Umständen bekannt ist. Zusätzlich beinhalten das Bremspedal und der BPP 235 der Offenbarung zudem einen kleineren Betätigungsbewegungsbereich 240 (1), der dazu ausgelegt sein kann, zusätzliche Fähigkeiten des HEV 100 wie etwa Nutzbremsen während einer Betriebsabfolge, die eine Betätigungs- und Freigabeabfolge beinhaltet, zu betätigen. Der kleinere Betätigungsbewegungsbereich 240 des BPP 235 ist dazu ausgelegt, ein Bremspedalsignal (brake pedal signal - BPS) 245 zu erzeugen, das eine Bremspedalbetätigungs- und -freigabezeit oder -loslasszeit (nachstehend als „Betätigungs-/Loslasszeit“ bezeichnet) beinhaltet und/oder angibt. Das BPS 245 beinhaltet zudem ein Betätigungsausmaß oder eine Betätigungs-/Loslassposition innerhalb des kleineren Betätigungsbewegungsbereichs 240.
  • Die Betätigungs-/Loslasszeit ist der Zeitraum, während dessen das Bremspedal 235 betätigt und dann gelöst oder losgelassen oder wieder freigegeben wird, wozu es während eines Zyklus mit einer Berührung oder einem einzigen kontinuierlichen Betätigen und Loslassen des kleineren Betätigungsbewegungsbereichs 240 kommt. Die Betätigungs- oder Loslass- oder Betätigungs-/Loslassposition ist das maximale Ausmaß oder die maximal zurückgelegte Strecke des Bremspedals innerhalb des kleineren Betätigungsbewegungsbereichs 240, das bzw. die während der Zeitspanne mit der einen Berührung oder dem einzigen kontinuierlichen Betätigen und Loslassen auftritt.
  • In das BPS 245 können für einen oder mehrere derartige Berührungszyklen, die eine vorbestimmte Zeitspannengrenze aufweisen und zudem eine vorbestimmte Betätigungs-/Loslasspositionsgrenze während dieser vorbestimmten Zeitspannengrenze aufweisen, die Betätigungs-/Loslasszeit und -position der einen Berührung eingebettet sein. Bremspedalbetätigungszyklen, die außerhalb derartiger vorbestimmter Zeit-/Positionsgrenzen für Zyklen mit einer Berührung fallen, bei denen entweder die Betätigungs-/Loslasszeit oder -position die vorbestimmte Zeitspannen- und Positionsgrenzen überschreiten und/oder die sich über den kleineren Betätigungsbewegungsbereich 240 hinaus erstrecken, werden nicht in das BPS 245 eingebettet. Betätigungs-/Loslasszeiten und -positionen, die die Grenzen überschreiten, werden stattdessen als nominale Fahrerbetätigungen des Bremspedals 235 behandelt, die ein herkömmliches Verlangsamen und Anhalten des HEV 100 ermöglichen. Bei diesen Anordnungen ermöglichen derartige vorbestimmte Zyklen mit einer Berührung, dass das Bremspedal 235 zusätzlich dazu, dass es routinemäßige, herkömmliche Bremsfähigkeiten ermöglicht, zusätzliche Fähigkeiten des HEV 100 betätigt.
  • Zum Beispiel kann ein Fahrer das Bremspedal 235 mit dem Zyklusmodus mit einer Berührung betätigen, um Nutzbremsen zu betätigen, was ein Beispiel für eine derartige zusätzliche Fähigkeit darstellt. In diesem Beispiel kann das Bremspedal 235 kurz innerhalb des kleineren Betätigungsbewegungsbereichs 240 niedergedrückt werden. Dieser partielle kleinere Betätigungsbewegungsbereich 240 kann zu Zwecken der Veranschaulichung, aber nicht Einschränkung, so vorbestimmt sein, dass es er eine bevorzugte, einstellbare oder vorbestimmte Betätigungszeitgrenze und Bewegungsbereichsgrenze nicht überschreitet. Konkreter kann das Bremspedal 235 als weiteres Beispiel während eines derartigen Zyklus mit einer Berührung eine vorbestimmte Zeitspanne oder -grenze lang, die den Bereich von ungefähr zwischen etwa 500 und etwa 1500 Millisekunden oder mehr oder weniger nicht überschreitet, schnell niedergedrückt oder angetippt werden.
  • Gleichzeitig kann das Bremspedal 235 während dieses Zyklus mit einer Berührung innerhalb des kleineren Betätigungsbewegungsbereichs 240 auf eine vorbestimmte Ausmaß- oder Strecken- oder Positionsgrenze von etwa 5 bis 10 Bogengrad oder etwa 10 bis 35 Millimetern in einer begrenzten Vorwärtsbewegung oder mehr oder weniger niedergedrückt werden. In diesem Beispiel detektieren die Steuerungen und das BPS 245, dass die Betätigung des Bremspedals 235 mit einer Berührung eine Zeitspanne lang, die bevorzugt lang genug ist, um ungewollte Geräusche von unabsichtlichem Tippen oder unbeabsichtigten Berührungen oder Schwingungen des Bremspedals 235 zu vermeiden, aber innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne von etwa 500 bis etwa 1500 Millisekunden für den Zyklus mit einer Berührung liegt, einen Zyklus innerhalb des Betätigungsbewegungsbereichs 240 darstellte. Das BPS 245 und die ermöglichenden Steuerungen detektieren zudem, dass die Bewegung des Bremspedals 235 in gewissem Ausmaß innerhalb der vorbestimmten Position zwischen etwa 5 bis 10 Grad oder etwa 10 bis 35 Millimetern positioniert war. Nach dem Detektieren dieses Versuchs eines Zyklus mit einer Berührung, um die zusätzlichen Fähigkeiten zu betätigen, erzeugen eine der Steuerungen und der BPP 235 das BPS 245 so, dass es die Betätigungs-/Loslasszeit und -position beinhaltet und/oder einbettet, wobei das Signal 245 und die eingebetteten Daten dazu verwendet werden, die womöglich bevorzugte zusätzliche Fähigkeit wie zum Beispiel Nutzbremsen einzuleiten.
  • Derartige Parameter zu Zyklen mit einer Berührung, die den definierten kleineren Betätigungsbewegungsbereich 240, die vorbestimmten Zeitspannen und die vorbestimmten Positionen beinhalten können, können auswählbar, einstellbar und/oder vordefiniert und konstant sein und können mit anderen Parametern und Informationen gespeichert werden und können in dem BPS 245, anderen Steuerungen, Speichervorrichtungen gespeichert werden und können Teil von anderen Antriebssteuerungen und Fahrzeugprofil- und -leistungsparametern (vehicle profile and performance parameters - VPP) 250 sein.
  • Derartige VPPs 250 können beispielsweise unter anderem Lenkradpositions- und -bewegungssensoren, Fahrerrichtungsanzeigepositionssensoren, durch den Fahrer auswählbare Fahrzeugleistungspräferenzprofile und -parameter und Fahrzeugbetriebsmodussensoren und verwandte Parameter und Einstellungen beinhalten. Derartige Parameter und Einstellungen können Profilparameter beinhalten, die durch den Fahrer durch eine Fahrzeugbenutzerschnittstelle (nicht gezeigt, aber bei dem SYNC-System von Ford verfügbar) ausgewählt werden können und die verschiedene bevorzugte und/oder vorbestimmte Fahrzeugleistungseigenschaften und Fahrerprofilpräferenzen festlegen können, zu denen die Informationen zu Betätigungs-/Loslasszeit und -position und anderen Informationen gehören, die hier an anderer Stelle beschrieben sind.
  • Ferner kann das Fahrzeug 100 das VCS 205 aufweisen, das mit einem bzw. einer oder mehreren Fahrzeugpositionssensoren und -steuerungen und anderen Sensoren zu Kommunikation, Navigation und GPS (globales Positionierungssystem) ausgelegt ist, wie es hier an anderer Stelle in Bezug auf das SYNC-System von Ford Motor Company und andere ähnliche Systeme beschrieben ist. Das VCS 205 kann mit der VSC 200 und anderen Steuerungen zusammenwirken, um das Fahrzeug 100 als Reaktion auf Sensor- und Kommunikationssignale, die durch diese Fahrzeugsysteme und -komponenten festgestellt, erzeugt und von diesen empfangen werden können, zu verwalten und zu steuern, wobei diese Signale andere Signale (other signals - OS) 255 beinhalten können. Zum Beispiel können Näherungssensoren eingeschlossen sein, um zu ermöglichen, dass die VSC 200, das VCS 205 und andere Steuerungen Straßenhindernisse in der Nähe wie etwa Fahrzeuge in der Nähe zu detektieren. Ein oder mehrere oder mindestens ein hinterer und ein vorderer Näherungssensor(en) (proximity sensor - PS hinten) 260, (PS vorn) 265 (1) können Abstände zu Fahrzeugen hinter und vor dem HEV 100 detektieren. Die Näherungssensoren 260, 265 PS hinten und vorn können einen Abstand zu derartigen in der Nähe befindlichen Fahrzeugen detektieren und Fahrzeugnähesignale (proximate vehicle signals - PVS) 270 erzeugen, die den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe beinhalten und/oder feststellen. Falls es keine in der Nähe befindlichen Fahrzeuge vor oder hinter dem HEV 100 gibt, können die PVSs 270 angeben, dass in der Nähe befindlichen Fahrzeuge nicht detektiert sind oder undetektiert sind.
  • Als weiteres Beispiel können verschiedene andere Fahrzeugfunktionen, Aktoren und Komponenten durch die Steuerungen innerhalb der Fahrzeugsysteme und -komponenten gesteuert werden und Signale von anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren empfangen, zu denen zu Zwecken der Veranschaulichung, aber nicht Einschränkung, Komponenten des Frontend-Nebenaggregatantriebs (front-end accessory drive - FEAD) wie etwa ein Klimakompressor, eine Getriebeölpumpe, eine Lichtmaschine oder ein Generator, ein weiterer M/G 120, Hoch- und Niederspannungsbatterien 175, 180 und verschiedene Sensoren und Komponenten zum Nutz- und Reibungsbremsen, Laden oder Entladen von Batterien (einschließlich Sensoren zum Bestimmen der maximalen oder optimalen Batterieladung, des Ladezustands oder Ladestatus (state of charge - SOC) und von Batterieentladeleistungsgrenzen, Temperatur, Spannung und Batteriestrom sowie Drücke für die Ausrückkupplung 125, Bypass-/Anfahrkupplung 157, den TC 155, das Getriebe 160 und andere Komponenten gehören.
  • Wie in den verschiedenen Figuren dargestellt, darunter 1 und 2 sowie andere, können die Steuerlogik und ausführbaren Anweisungen und Signale und Daten zudem Steuer- oder Befehlssignale (control/command signals- CS) 275 beinhalten, die von Fahrzeugsteuerungen, -komponenten und -systemen empfangen und an diese gesendet werden. Derartige Signale und Befehle können von beliebigen der Fahrzeugsteuerungen, Sensoren, Aktoren, Komponenten und Systemsignalen stammen. Beliebige oder alle dieser Signale können analoge oder digitale Rohsignale oder vorkonditionierte, vorverarbeitete Signale, Kombinations- und/oder Ableitungssignale sein, die als Reaktion auf andere Signale erzeugt werden und analoge oder digitale Informationen in diese einbetten. Das bzw. die BPS 245, OS 255, PVS 270, CS 275 und anderen Signale und Befehle können eine Vielfalt von konkreten Signalen, Befehlen, vorbestimmten Parametern und/oder Daten beinhalten, darunter zu Zwecken der Veranschaulichung unter anderem Batterieladezustand, optimaler oder maximaler Batterieladezustand, Fahrzeuggeschwindigkeit, Betätigungsbewegungsbereich 240 des BPP 235, Betätigungs-/Loslasszeit und -position des Bremspedals, ein bevorzugter minimaler oder eingestellter Vorausfahr-/Nachfahrabstand zwischen dem HEV 100 und Fahrzeugen in der Nähe und verschiedene Grenzsignale sowie digitale Daten und Informationen, die in derartige Signale eingebettet sind und die hier an anderer Stelle ausführlicher beschrieben sind.
  • Die Kommunikation und der Betrieb der beschriebenen Signale, Steueranweisungen und -logik sowie Daten und Informationen durch die verschiedenen in Betracht gezogenen Steuerungen, Sensoren, Aktoren und anderen Fahrzeugkomponenten können schematisch wie in 1 gezeigt und durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Darstellungen wie beispielsweise in 2, 3 und 4 sowie an anderer Stelle in dieser Schrift dargestellt werden. Derartige Ablaufdiagramme und Darstellungen veranschaulichen beispielhafte Befehle und Steuervorgänge, Steuerlogik und -anweisungen sowie Betriebsstrategien, die unter Verwendung von einer oder mehreren Rechen-, Kommunikations- und Verarbeitungstechniken umgesetzt werden können, zu denen Echtzeit, ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Parallelverarbeitung, Multitasking, Multithreading und Kombinationen daraus gehören können. Die gezeigten Schritte und Funktionen können in der dargestellten Abfolge und parallel, wiederholt, in modifizierten Abfolgen ausgeführt, kommuniziert und vorgenommen werden und in einigen Fällen mit anderen Vorgängen kombiniert und/oder ausgelassen werden. Die Befehle, Steuerlogik und Anweisungen können in einer oder mehreren der beschriebenen mikroprozessorbasierten Steuerungen ausgeführt werden und vorwiegend als Hardware, Software, virtualisierte Hardware, Firmware, virtualisierte Firmware und Kombinationen daraus ausgeführt sein.
  • Während des Betriebs des Fahrzeugs 100 und unter weiterer Bezugnahme auf 1 sowie nun auch 2 enthält das Fahrzeug 100 eine oder mehrere Steuerungen wie etwa eine(s) oder mehrere von BSCM 195, VSC 200, VCS 205, einem Rückhaltesystem-Steuermodul (restraint system control module - RCM) 280, das verschiedene Beschleunigungssensoren beinhalten kann, und andere Steuerungen. Derartige Steuerung(en) ist/sind dazu ausgelegt, verschiedene Signale, Steuerlogik, CS 275 und Anweisungen 300 (2) einzuleiten. Die Steuerungen können bei Schritt 300 Nutzbremsen einleiten, nachdem das Bremspedalsignal oder BPS 245, das die Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 angibt und/oder aufweist, und das Fahrzeugnähesignal oder PVS 270, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 aufweist und/oder angibt, detektiert oder empfangen wird.
  • Falls die Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspannen- und Positionsgrenzen 315 liegen, gilt das BPS 245 als nominale Betätigung des Bremspedals 235. In diesem Fall werden die Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 aufgezeichnet und es wird ein Durchschnitt von ihnen als ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 gebildet, damit diese bei der Erzeugung eines durch den Fahrer bevorzugten „Gefühls“ bei der Verzögerung für künftige Bremsereignisse verwendet wird. Die ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 kann als Verzögerungsrate für derartige künftige Bremsereignisse ausgewählt werden. Zusätzlich kann die ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 zudem Daten von Beschleunigungssensoren enthalten, die die Aufzeichnung des Gefühls bei der Fahrzeugleistung weiter verbessern können. Zu derartigen Beschleunigungssensoren können derartige Sensoren gehören, die um das HEV 100 herum in einer Reihe von Systemen enthalten sind, darunter als weiteres Beispiel die Beschleunigungssensoren des RCM 285.
  • Wenn die Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 den vorbestimmten Grenzen 315 entsprechen, dann wird zudem ein vorbestimmter oder eingestellter Vorausfahr-/Nachfahrabstand 325 durch die Steuerungen erzeugt, eingestellt und/oder kommuniziert. Der Vorausfahr-/Nachfahrabstand 325 legt einen bevorzugten Mindestabstand fest, der zwischen dem HEV 100 und in der Nähe befindlichen Fahrzeugen aufrechtzuerhalten ist. Der Vorausfahr-/Nachfahrabstand 325 kann ein vorbestimmter konstanter Abstand sein und/oder zum Beispiel unter Verwendung von Geschwindigkeit, Masse, Beschleunigung und Verzögerung des HEV 100, Straßenbedingungen, Temperatur, Niederschlägen und anderen Variablen eingestellt und festgelegt werden. Eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem HEV 100 und einer Geschwindigkeit der in der Nähe befindlichen Fahrzeuge kann ebenfalls verwendet werden, die unter Verwendung einer Änderungsrate des Abstands zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 in Erfahrung gebracht wird. Die Steuerungen legen dann ein Verzögerungsratensignal 330, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 angibt und/oder diesem entspricht, fest und erzeugen dieses. Ein Abstandsregelungssignal 340 wird ebenfalls durch die Steuerungen erzeugt und beinhaltet den Vorausfahr-/Nachfahrabstand 325 oder gibt diesen neben anderen Parametern und Informationen. Das Verzögerungsratensignal 330 kann eine Verzögerungsrate beinhalten, angeben und/oder durch diese eingestellt werden, die aus einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten 335 ausgewählt ist, zu der die ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 gehören kann, was unter weiterer Bezugnahme auf 2 zu verstehen ist.
  • Das Verzögerungsratensignal 330 wird dann durch die Steuerung(en) so kommuniziert, dass die elektrische Maschine oder der M/G 120 bei Schritt 345 dazu veranlasst wird, elektrische Leistung mit negativem Drehmoment zu erzeugen und das Getriebe 160 und die Räder 154 mit einer durch das Verzögerungsratensignal 330 eingestellten Rate und/oder Rate gemäß diesem zu verzögern. Die Steuerungen ermöglichen, dass die Batterie(n) 175, 180 die regenerierte elektrische Energie auffängt/auffangen, während sie einen Ladezustand unter einem maximalen oder optimalen Ladezustand aufweisen. Sobald sie vollständig aufgeladen ist/sind, wird die regenerierte elektrische Energie mit einer Erdung kurzgeschlossen oder anderweitig an anderer Stelle in dem HEV 100 verwendet, da die Batterie(n) 175, 180 die zusätzliche Leistung nicht benötigt/benötigen. Während das Nutzbremsen 300 fortgesetzt werden kann, übersteigt der Ladezustand der Batterie(n) 175, 180 nicht den maximalen oder optimalen Ladezustand.
  • Wie zuvor beschrieben können die Bremsen 190 Reibungsbremsen, Nutzbremsen und Kombi-Nutz-/Reibungsbremsen 190 sein. Als ein weiteres Beispiel dafür, dass das HEV 100 Nutz-/Reibungsbremsen 190 verwendet, können die Steuerungen ferner dazu ausgelegt sein, bei Schritt 345 und 350 zudem zu veranlassen, dass eines oder mehrere von der elektrischen Maschine oder dem M/G 120 und den Bremsen 190 die elektrische Leistung mit dem negativen Drehmoment erzeugen und das Getriebe 160 und die Räder 154 mit einer Rate verzögern, die durch das Verzögerungsratensignal 330 eingestellt und/oder angegeben wird. Bei anderen Variationen sind die Steuerung(en) ferner dazu ausgelegt, das Verzögerungsratensignal 330 einzustellen und die elektrische Maschine 120 dazu zu veranlassen, das negative Drehmoment 345 auf eine Größe zu erhöhen, die veranlasst, dass das HEV 100 so verzögert wird, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem vorbestimmten Vorausfahr-/Nachfahrabstand 325 ist oder diesen übersteigt.
  • Bei noch anderen Anordnungen ist/sind die Steuerung(en) ferner dazu ausgelegt, zu veranlassen, dass die elektrische Maschine oder der M/G 120 und die Bremsen 190 zusammenwirkend die Räder 154 und das Getriebe 160 mit der ausgewählten Rate 335 verzögern, um das Bremsmoment 350 zu verringern, wenn das negative Drehmoment 345 der elektrischen Maschine 120 erhöht wird, um den Ladezustand der Batterien 175, 180 so zu erhöhen, dass sie das Maximum nicht übersteigen. Gleichermaßen kann/können die Steuerung(en) darauf reagieren, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 undetektiert ist, das heißt, dass keine in der Nähe befindlichen Fahrzeuge detektiert werden, und zusammenwirkend die elektrische Maschine 120 dazu veranlassen, die Räder 154 und das Getriebe 160 mit der ausgewählten Rate 335 zu verzögern, indem das Bremsmoment 350 um eine Menge des erhöhten negativen Drehmoments 345 der elektrischen Maschine verringert wird. Bei einer anderen Variation stellt/stellen die Steuerung(en) die ausgewählte Rate 335 so ein, dass die elektrische Maschine 120 dazu veranlasst wird, die Räder 154 und das Getriebe 160 zu verzögern, wobei das Bremsmoment 350 um eine Menge von negativem Drehmoment 345 der elektrischen Maschine verringert wird, die so eingestellt ist, dass erneut der Ladezustand der Batterie(n) 175, 180 das Maximum nicht übersteigt.
  • Das HEV 100 der Offenbarung zieht Variationen, die in beliebigen der anderen hier offenbarten Anordnungen enthalten sein können, in Betracht sowie den Umstand, dass das Verzögerungsratensignal 330 eine ausgewählte der Vielzahl der kalibrierten, konstanten, einstellbaren Verzögerungsraten 335 beinhaltet und/oder angibt, zu denen die ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 gehört. In zusätzlichen Beispielen kann die ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 einen Durchschnitt einer Vielzahl von vorherigen Bremssignalen 245 bilden, die während vorheriger Bremsereignisse aufgezeichnet werden und von denen ein Durchschnitt gebildet wird, um ein bevorzugtes Fahrerbremsprofil oder „Gefühl“ während derartiger Bremsereignisse festzulegen. Eine andere Anordnung beinhaltet eines oder mehrere der Verzögerungsratensignale 330, die eine Rate angeben und/oder beinhalten, die aus einer von der Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten 335 ausgewählt ist, die für einen Bereich von verschiedenen Leistungs- und Komponentenfähigkeiten des HEV 100 vorbestimmt und kalibriert sind.
  • Die Steuerung(en) kann/können die ausgewählte Verzögerungsrate 335 dazu verwenden, die elektrische Maschine oder den M/G 120 einzustellen und dazu zu veranlassen, das Getriebe 160 sowie die Antriebswellen 140, 150 und Räder 154 zu verzögern, womit das HEV 100 verlangsamt wird, während kinetische Verzögerungsenergie zu elektrischer Leistung regeneriert wird. Derartige andere kalibrierte Verzögerungsraten 335 der Vielzahl können ferner einstellbare Raten beinhalten, die hinsichtlich Umwelt- und Straßenbedingungen und Fahrzeugmasse und -leistung bei verschiedenen Komponenten und Auslegungen des Motors 115 und M/G 120 sowie hinsichtlich Verzögerungen bei verschiedenen Geschwindigkeiten und über eine Reihe von Vorausfahr-/Nachfahrabständen 325 kalibriert sind. Bei zusätzlichen Modifikationen an Ausführungsformen der Offenbarung kann die Vielzahl von kalibrierten Verzögerungen 335 ferner Verzögerungen 330, 335 beinhalten, die kalibriert werden, um eine vorbestimmtes und/oder vorhergesagtes maximale und effizienteste Nutzbremsenergie als elektrische Leistung für eine Reihe von Auslegungen und Betriebsbedingungen des HEV 100, Vorausfahr-/Nachfahrabständen 325, Batterieladezuständen und Abständen zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 aufzufangen.
  • Gleichermaßen kann eine andere kalibrierte Verzögerung der Vielzahl 335 eine maximale oder aggressive Verzögerung 335 beinhalten, die ebenfalls dazu kalibriert ist, das HEV 100 so schnell wie möglich zu verzögern. Zudem sind eine allmähliche Verzögerung und die zuvor beschriebene ermittelte Bremsverzögerungsrate 320 möglich und in Betracht gezogen. Noch ferner auswählbare Verzögerungsraten der Vielzahl 335 können eine Abstandsregelungsverzögerung beinhalten, die zum Beispiel in dem Abstandsregelungssignal 340 enthalten sein kann und die das Verzögerungsratensignal 330 so einstellt, dass es ermöglicht, dass das HEV 100 verzögert wird, während es einem verzögernden in der Nähe befindlichen Fahrzeug mit dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand oder diesen überschreitend nachfährt, während sowohl das HEV 100 als auch das in der Nähe befindliche, vorausfahrende Fahrzeug weiterhin verzögert werden.
  • Andere Modifikationen des HEV 100 beinhalten, dass die ermittelte Bremsverzögerungsrate durch die Steuerung(en) dazu verwendet wird, den M/G 120 dazu zu veranlassen, das negative Drehmoment 345 zu erhöhen, um das Getriebe 160 und die Räder 154 mit der ermittelten Bremsverzögerungsrate 320 zu verzögern, wobei die Rate zudem ferner dazu eingestellt sein kann, den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 ungefähr aufrechtzuerhalten. Jede der derartigen kalibrierten Verzögerungen der Vielzahl 330 kann ausgewählt werden und kann vorbestimmt, vorhergesagt und/oder bei einigen Anwendungen durch einen Fahrer durch eine Benutzerschnittstelle (nicht gezeigt) in dem HEV 100 eingestellt werden, wobei die Schnittstelle das zuvor genannte SYNC-System von Ford sein kann.
  • Bei anderen Modifikationen kann/können die Näherungssensor(en) den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 so einstellen, dass er ein Nachfolgeabstand oder Nachfahrabstand zwischen einem vorderen Ende des HEV 100 und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug ist. Der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 kann zudem ein Vorausfahrabstand zwischen einem hinteren Ende des HEV 100 und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug sein. Der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 zieht zudem eine Kombination in Erwägung, wenn es mehrere in der Nähe befindliche Fahrzeuge vor und hinter dem HEV 100 gibt. Bei der Kombinationsvariation kann der längere des Vorausfahr- oder Nachfahrabstands als der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 verwendet werden. Anders beschrieben, können beide Abstände gleichzeitig durch die Steuerungen eingesetzt werden, um zu ermöglichen, dass das HEV 100 unter Verwendung von sowohl dem Vorausfahr- als auch dem Nachfahrabstand mehrere Abstände zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 zugleich aufrechterhält. Bei anderen Auslegungen ist/sind die Steuerung(en) ferner dazu ausgelegt, zu veranlassen, dass der M/G 120 die Räder 154 und das Getriebe 160 mit der ausgewählten Rate 335 oder einer anderen Rate 330 verzögert, wenn der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe undetektiert ist, was vorkommen kann, wenn sich keine anderen Hindernisse oder Fahrzeuge nah genug aufhalten, um durch den/die Näherungssensor(en) 260, 265 detektiert zu werden.
  • Bei jeder einzelnen dieser Auslegungen der Offenbarung verzögern die Steuerungen weiterhin die Räder 154, das Getriebe 160 mit dem M/G 120 und/oder die Bremsen 190, was negatives Drehmoment erzeugt und elektrische Leistung regeneriert, um die Batterien 175, 180 aufzuladen, während das HEV 100 verlangsamt wird. Die Verzögerung wird fortgesetzt, bis ein anderes Ereignis auftritt, wie etwa (a) ein neues, zweites Bremssignal 355 wird erzeugt, (b) ein neues in der Nähe befindliches Fahrzeug erscheint, (c) ein Gaspedalsignal wird detektiert 360, die Batterie(n) 175, 180 hat/haben einen maximalen Ladezustand erreicht 365, und/oder (d) bis das HEV 100 eine geringere Geschwindigkeit 370 knapp über einem Anhaltepunkt erreicht, die als Kriechgeschwindigkeit 370 bezeichnet werden kann. Ein Gaspedalsignal 360 beendet das Nutzbremsen und die Verzögerung 375. Falls die Batterie(n) 175, 180 einen maximalen Ladezustand erreicht hat/haben, kann/können sie keine Energie mehr speichern, und das Nutzbremsen 300 kann dazu ausgelegt sein, unterbrochen zu werden 375, es sei denn, die an anderer Stelle verwendete elektrische Leistung 345, 350 kann mit einer Erdung kurzgeschlossen werden, sodass das Bremsen des M/G 120, der Bremsen 190 mit negativem Drehmoment fortgesetzt werden kann.
  • Bei der Kriechgeschwindigkeit 370 bewegt sich das HEV wahrscheinlich zu langsam, um Nutzbremsen 300 zu ermöglichen, das folglich beendet wird 375. Es kann optional bevorzugt sein, einen Fahrer auf die Beendigung zu hinzuweisen. Das zweite Bremssignal 355 kann eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 beinhalten, die erneut innerhalb der vorbestimmten Grenzen 315 liegen, und es können Steueranweisungen 300 dazu ausgelegt sein, dann die Verzögerung zu unterbrechen 375 und das Nutzbremsen zu deaktivieren. Alternativ kann das zweite Bremssignal 355 keine Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 beinhalten, falls diese außerhalb der vorbestimmten Grenzen lagen oder diese überschritten 315. Unter den letztgenannten Umständen werden das Nutzbremsen und die Verzögerung ebenfalls unterbrochen 375, oder das Nutzbremsen kann in einer Alternative in einem Abstandsregelungsmodus fortgesetzt werden, wenn das HEV 100 mit einer Rate verzögert wird, die es ermöglicht, einem in der Nähe befindlichen vorausfahrenden Fahrzeug nachzufahren, während der Vorausfahr-/Nachfahrabstand aufrechterhalten wird.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf die vorhergehenden Figuren und nun auch unter Bezugnahme auf 3 und 4 veranschaulichen verschiedene Umsetzungen der Offenbarung weitere Beispiele für die Leistung des HEV 100 und seine Steuerungen, Systeme und Komponenten sowie verwandten Betriebsverfahren. In 3 kann der Fachmann auf dem Gebiet der Offenbarung neben anderen Merkmalen Beziehungen zwischen dem Bremspedalsignal 245 und der Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 und dem Verzögerungsratensignal 330 und jeweiligen Betriebsabfolgen weitergehend verstehen. Die Betätigungs-/Loslasszeitspanne 400, die in einem oberen Teil von 3 gezeigt ist, ist einer Zeitskala gegenübergestellt, und das bzw. die auf die „Betätigung“ bezogene Betätigungs-/Loslassausmaß oder -position 405 ist schematisch in einer Abfolge gegenüber der vertikalen Skala dargestellt. Nach dem Lösen oder „Freigeben“ oder „Loslassen“ 410 geht die Abfolge weiter und das Bremspedal 235 kehrt in eine „AUS“- oder Ruhe- oder Loslassposition 410 zurück. Das Nutzbremsen 300 wird danach über den mit 415 gekennzeichneten Zeitraum fortgesetzt, während dessen das Verzögerungsratensignal 330 andauert.
  • Die Geschwindigkeit des HEV 100 ist schematisch in einem unteren Teil von 3 dargestellt und spiegelt eine Anfangs- oder Ausgangsgeschwindigkeit 420 wieder, bevor das Bremspedalsignal 245 erzeugt wird und das Nutzbremsen 300 beginnt. Sobald bestimmt ist, dass der Zyklus mit einer Berührung, die Betätigungs-/Loslasszeit und -position 310 die Grenzen 315 einhalten, wird das Verzögerungsratensignal 330 erzeugt und die Verzögerung des HEV 100, der Räder 154 und des Getriebes 160 beginnt mit der ausgewählten Verzögerungsrate 425. Die ausgewählte Verzögerungsrate 425 kann wie hier an anderer Stelle beschrieben so modifiziert werden, dass sie eine beliebige der ausgewählten kalibrierten Verzögerungsraten der Vielzahl 335 ist, und sie kann sich allmählich ändernde Steigungen aufweisen, sodass das HEV 100 zum Beispiel mit der Rate 430 oder 435 verzögert wird. Die hybride oder komplexe Verzögerungsrate 330 kann so aus der Vielzahl 335 ausgewählt sein, dass sie sich allmählich ändernde Verzögerungsraten 440 in Kombination mit konstanten Verzögerungsraten 445 aufweist. Die Verzögerungsraten 425, 430, 435 und 440-445 werden unterbrochen 375, sobald die Kriechgeschwindigkeit 370 erreicht wird oder nach einem anderen Ereignis, das bereits beschrieben ist, nach dem das Nutzbremsen und die Verzögerung anhalten 375 und die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant werden kann 450 oder sich als Reaktion auf das Gaspedalsignal 360 beschleunigen kann 455.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf die vorhergehenden Figuren und nun auch konkret auf 4 ist weiterhin zu Beispielzwecken, aber ohne Einschränkung, ein Schema des Fahrzeugs HEV 100 während des Betriebs veranschaulicht und beinhaltet die in der Nähe befindlichen Fahrzeuge NV1 und NV2 (nearby vehicle - NV). Wie ebenfalls zuvor ausführlicher beschrieben worden ist, beinhaltet das HEV 100 das vordere Ende 101A und das hintere Ende 101B. Das HEV 100 weist eine Ausgangsgeschwindigkeit in die Richtung 460 auf, und das NV2 weist eine Geschwindigkeit in die Richtung 465 auf. Der bzw. die vordere(n) Näherungssensor(en) 265 detektiert/detektieren, dass das NV1 einen Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 des Abstands 470 aufweist, und der bzw. die hintere(n) Näherungssensor(en) 260 detektiert/detektieren, dass das NV2 einen Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe 305 des Abstands 475 aufweist. Mit diesen Veranschaulichungen kann der Fachmann ferner verstehen, dass die Vorausfahr-/Nachfahrabstände 325 mehrere derartige Vorausfahr-/Nachfahrabstände 480 und 485 beinhalten können, die dazu verwendet werden, die Verzögerungsratensignale 330 und die kalibrierten Verzögerungen 335 einzustellen. Die Verzögerungen 330, 335 stellen ferner die negativen Drehmomente 345 und 350 ein, um Leistung zu regenerieren, um die Batterien 175, 180 während des Bremsens wiederaufzuladen, und um die Abstände zu einem Fahrzeug in der Nähe 470, 475 so einzustellen, dass sie ungefähr gleich den minimalen bevorzugten Vorausfahr-/Nachfahrabständen 480, 485 (in früheren Beschreibungen auch 325) sind oder diese übersteigen.
  • Die Beschreibungen in dieser Schrift betreffen Systeme, Verfahren, Komponenten, Elemente, Knoten oder Merkmale, die in „Kommunikation“ stehen und/oder aneinander „gekoppelt“ sind. Sofern nicht ausdrücklich etwas Anderes angegeben ist, soll die Verwendung dieser Ausdrücke im hier verwendeten Sinne bedeuten und sollen diese dahingehend verstanden werden, dass ein System/ein Verfahren/ein Sensor/ein Aktor/eine Komponente/ein Element/ein Modul/ein Merkmal direkt oder indirekt mit einem bzw. einer anderen gekoppelt, verbunden ist und/oder mit einem bzw. einer anderen kommuniziert, und zwar entweder elektronisch, mechanisch oder beides und auf eine ähnliche Art und Weise, die einen zusammenwirkenden Betrieb und den Austausch und die wechselseitige Weitergabe von Daten und Informationen ermöglicht.
  • Wenngleich die verschiedenen beschriebenen Umsetzungen, Figuren, Veranschaulichungen und Zeichnungen repräsentative Beispiele und Anordnungen von Komponenten, Elementen, Vorrichtungen und Merkmalen darstellen, können ferner viele andere zusätzliche Variationen, Anordnungen, Modifikationen und intervenierende Komponenten, Elemente, Vorrichtungen und Merkmale ebenfalls in weiteren beispielhaften Umsetzungen vorhanden sein, die durch die vorliegende Offenbarung in Betracht gezogen werden.
  • In dieser Schrift verwendete Ausdrücke, Wörter und Formulierungen sowie Variationen davon sind als offen im Gegensatz zu einschränkend auszulegen, sofern nicht ausdrücklich etwas Anderes angegeben ist. Zum Beispiel soll der Ausdruck „beinhaltend“ so verstanden werden, dass er „unter anderem beinhaltend“ oder andere Bedeutungen aufweist; der Ausdruck „Beispiel“ wird dazu verwendet, veranschaulichende Fälle des Gegenstands, der beschrieben wird, grob zu beschreiben, doch es handelt sich nicht um eine erschöpfende, ausschließliche oder einschränkende Auflistung; und Adjektive wie etwa „herkömmlich“, „traditionell“, „gewöhnlich“, „standardmäßig“, „bekannt“ und Ausdrücke mit ähnlichen Bedeutungen sind nicht dahingehend auszulegen, dass sie die Beschreibung auf ein gegebenes Beispiel oder einen beispielhaften Gegenstand, der zu einem bestimmten Datum und Zeitraum kommerziell im Handel erhältlich ist, beschränken.
  • Stattdessen sollen diese Beschreibungen so verstanden werden, dass sie herkömmliche, traditionelle, gewöhnliche oder standardmäßige Techniken beinhalten, die nun und zu einem beliebigen Zeitpunkt in der Zukunft in einer verbesserten und modifizierten Form gemäß den in dieser Offenbarung beschriebenen Innovationen verfügbar sein können. Gleichermaßen ist eine Gruppe von Wörtern, die mit der Konjunktion „und“ oder der Disjunktion „oder“ beschrieben und verbunden sind, lediglich als beispielhafte und repräsentative Gruppe zu verstehen und nicht dahingehend, dass erforderlich ist, dass nur einer oder jeder einzelne dieser beschriebenen Gegenstände in der betrachteten Gruppe vorhanden sein muss oder nicht vorhanden sein darf. Stattdessen ist die Verwendung derartiger Konjunktionen und Disjunktionen so zu verstehen, dass sie „und/oder“ bedeutet, es sei denn, es ist ausdrücklich etwas Anderes angegeben.
  • Gleichermaßen ist eine Gruppe von Wörtern, die mit der Konjunktion „oder“ verknüpft sind, nicht so zu verstehen, dass sie gegenseitige Ausschließlichkeit innerhalb dieser Gruppe erfordert, sondern sie ist ebenfalls so zu verstehen, dass sie „und/oder“ bedeutet, es sei denn, es ist ausdrücklich etwas Anderes angegeben. Wenngleich Wörter, Gegenstände, Elemente oder Komponenten dieser Offenbarung im Singular beschrieben oder beansprucht sind, wird zudem der Plural ebenfalls beabsichtigt und als innerhalb des Umfangs einer derartigen Beschreibung liegend betrachtet, es sei denn, eine Beschränkung auf den Singular ist ausdrücklich als Erfordernis genannt. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von erweiternden Wörtern und Formulierungen wie etwa „ein oder mehrere“, „mindestens“, „unter anderem“ oder andere ähnliche Formulierungen soll in einigen Fällen so ausgelegt werden, dass es weitere Bedeutungen in Betracht zieht, ist jedoch nicht so zu verstehen, dass es bedeutet, dass engere Bedeutungen impliziert, beabsichtigt oder erforderlich sind.
  • Zwar wurden vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, doch erfolgte dies nicht mit der Absicht, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Umsetzungsausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (15)

  1. Fahrzeug, umfassend: eine Steuerung in Kommunikation mit einer elektrischen Maschine, die an ein Getriebe gekoppelt ist; und wobei die Steuerung als Reaktion auf ein Fahrzeugnähesignal, das einen Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe aufweist, und ein Bremspedalsignal, das eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist, dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, elektrische Leistung und negatives Drehmoment zu erzeugen, um das Getriebe mit einer Rate zu verzögern, die durch ein Verzögerungsratensignal eingestellt wird, das dem Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe entspricht.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Abstandsregelungssignal, das einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand beinhaltet; mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu detektieren und den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe zu erzeugen; und wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, das Verzögerungsratensignal so einzustellen, dass es die elektrische Maschine dazu veranlasst, das negative Drehmoment auf eine Größe zu erhöhen, die veranlasst, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, ferner umfassend: wobei das Verzögerungsratensignal eine ermittelte Bremsverzögerungsrate beinhaltet, die einen Durchschnitt einer Vielzahl von vorherigen Bremssignalen bildet; und wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das negative Drehmoment zu erhöhen, um das Getriebe mit der ermittelten Bremsverzögerungsrate, die dazu eingestellt ist, den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr aufrechtzuerhalten, zu verzögern.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 2, ferner umfassend: wobei der mindestens eine Näherungssensor den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe so erzeugt, dass er ein Nachfolgeabstand zwischen einem vorderen Ende des Fahrzeugs und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug ist; und wobei eine Bremspedalbetätigungs-/-freigabeabfolge das Bremspedalsignal so erzeugt, dass es die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 2, ferner umfassend: wobei der mindestens eine Näherungssensor den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe so erzeugt, dass er ein Vorausfahrabstand zwischen einem hinteren Ende des Fahrzeugs und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug ist; und wobei eine Bremspedalbetätigungs-/-freigabeabfolge das Bremspedalsignal so erzeugt, dass es die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: wobei das Verzögerungsratensignal eine Rate beinhaltet, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist; und wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das Getriebe mit der ausgewählten Rate zu verzögern.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu detektieren und das Fahrzeugnähesignal, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe beinhaltet, zu erzeugen; wobei das Verzögerungsratensignal eine Rate beinhaltet, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist; und wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, als Reaktion darauf, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe undetektiert ist, die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das Getriebe mit der ausgewählten Rate zu verzögern.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Abstandsregelungssignal, das einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand beinhaltet; mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu detektieren und das Fahrzeugnähesignal, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe beinhaltet, zu erzeugen; wobei das Verzögerungsratensignal eine Rate beinhaltet, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist; und wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, die ausgewählte Rate einzustellen, um die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das Getriebe zu verzögern, um zu veranlassen, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe während der Getriebeverzögerung ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf mindestens eines von einem Gaspedalsignal und einem zweiten Bremspedalsignal, das nicht die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist, die Verzögerung zu unterbrechen.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Abstandsregelungssignal, das einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand beinhaltet; mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu detektieren und den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe zu erzeugen; wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, das Verzögerungsratensignal so einzustellen, dass es die elektrische Maschine dazu veranlasst, das negative Drehmoment auf eine Größe einzustellen, die veranlasst, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt; und wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf mindestens eines von einem Gaspedalsignal und einem zweiten Bremspedalsignal, das nicht die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist, die Verzögerung zu unterbrechen.
  11. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: Befehlen durch eine Steuerung als Reaktion auf ein Fahrzeugnähesignal, das einen Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe aufweist, und ein Bremspedalsignal, das eine Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist, dass eine elektrische Maschine elektrische Leistung und negatives Drehmoment erzeugt, um einen Batterieladezustand zu erhöhen und ein Getriebe durch ein Verzögerungsratensignal zu verzögern, das so eingestellt ist, dass es den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe auf einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand erhöht.
  12. Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bereitstellen des Getriebes, das ferner an eine Antriebswelle und Räder, die Bremsen aufweisen, gekoppelt ist, ein Abstandsregelungssignal, das den Vorausfahr-/Nachfahrabstand beinhaltet, und mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, einen Abstand zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu detektieren und den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe zu erzeugen; wobei eine Bremspedalbetätigungs-/-freigabeabfolge das Bremspedalsignal so erzeugt, dass es die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist; und Einstellen des Verzögerungsratensignals durch die Steuerung, um die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, das negative Drehmoment von einer oder mehreren von der elektrischen Maschine und den Bremsen auf eine Größe zu erhöhen, die veranlasst, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist, Detektieren eines Abstands zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und Erzeugen des Fahrzeugnähesignals, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe beinhaltet; wobei das Verzögerungsratensignal eine Rate beinhaltet, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist; und durch die Steuerung als Reaktion darauf, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe undetektiert ist, Verzögern der Räder mit der ausgewählten Rate durch Verringern des Bremsmoments um eine Menge des negativen Drehmoments der elektrischen Maschine, sodass die elektrische Maschine verzögert wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Bereitstellen eines Abstandsregelungssignals, das einen Vorausfahr-/Nachfahrabstand beinhaltet; Bereitstellen der Steuerung in Kommunikation mit einer Batterie, die einen Ladezustand unter einem Maximum aufweist; durch mindestens einen Näherungssensor, der an die Steuerung gekoppelt ist, Detektieren eines Abstands zu einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und Erzeugen des Fahrzeugnähesignals, das den Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe beinhaltet; Bereitstellen des Verzögerungsratensignals, das eine Rate beinhaltet, die aus einer von einer Vielzahl von kalibrierten Verzögerungsraten ausgewählt ist; und Einstellen der ausgewählten Rate durch die Steuerung, um die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, die Räder mit Bremsmoment zu verzögern, das um eine Menge von negativem Drehmoment der elektrischen Maschine verringert ist, das den Ladezustand erhöht, ohne ein Maximum zu übersteigen, und um zu veranlassen, dass der Abstand zu einem Fahrzeug in der Nähe während der Verzögerung der Räder ungefähr gleich dem Vorausfahr-/Nachfahrabstand ist oder diesen übersteigt.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die Steuerung als Reaktion auf ein Gaspedalsignal oder ein zweites Bremspedalsignal, das nicht die Betätigungs-/Loslasszeit und -position aufweist, Unterbrechen der Verzögerung.
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