DE102018104345A1 - Systeme und verfahren für das anfahren eines hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Betreiben einer Fahrzeugkraftübertragung bereitgestellt, wobei die Fahrzeugkraftübertragung keinen Drehmomentwandler beinhaltet. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren das Steuern einer Kapazität einer Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe zu übertragen, und eines Ausgangs eines Elektromotors, der in einer Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, während eines Anfahrens des Fahrzeugs, um eine Leistung eines Drehmomentwandlers, der in der Kraftübertragung des Fahrzeugs angeordnet ist, zu emulieren. Auf diese Weise können Fahrzeuganfahrmanöver für Fahrzeuge durchgeführt werden, die mit einer Kupplung und einem Elektromotor ausgerüstet sind, sodass diese Anfahrmanöver solche von einem Fahrzeug mit einem Drehmomentwandler imitieren, was die Kundenzufriedenheit verbessern kann und die Verbrennungsmotoreffizienz verbessern kann.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern einer Fahrzeuggetriebeeingangskupplung und einer elektrischen Kraftübertragungsmaschine während eines Anfahrzustands des Fahrzeugs.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Ein Anfahren eines Fahrzeugs ist ein Losfahrereignis mit niedriger Geschwindigkeit, bei dem ein Fahrzeug mit einem Getriebe als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer ein Gaspedal betätigt, beschleunigt. Wenn die Kraftübertragung mit einem herkömmlichen automatischen Getriebe ausgerüstet ist, wird das Anfahrverhalten größtenteils durch den Drehmomentwandler, der letztendlich die Verbrennungsmotordrehzahl und das Raddrehmoment als eine dynamische Funktion des Verbrennungsmotordrehmoments einstellt, geregelt. Bei einer solchen Einstellung sind die Merkmale des Drehmomentwandlers zuerst dazu ausgelegt, Kraftstoffeinsparung und Fahrleistung gegeneinander abzuwägen, dann werden die Verbrennungsmotor-Pedal-Zuordnungen (die Beziehung der Verbrennungsmotorsoftware zwischen Gaspedal und Verbrennungsmotordrehmoment) eingestellt, um das beste Fahrzeuggefühl für das gegebene Wandlerdesign bereitzustellen. Der Drehmomentwandler überträgt somit das verfügbare Verbrennungsmotordrehmoment an das Getriebe, um die Verbrennungsmotor- und Getriebeeingangsdrehzahl sanft zusammenzuführen, während die Fahrzeugmasse beschleunigt wird.
  • Ein zunehmender Trend beim Design von automatischen Getrieben eliminiert den Drehmomentwandler und ersetzt ihn durch eine automatisch gesteuerte Kupplung. Diese Getriebe stellen eine geringere Anzahl von Teilen, Einfachheit und ein robustes Design und viele Gemeinsamkeiten mit manuellen Getrieben bereit, was die Produktion potentiell vereinfacht. Eine solche Änderung ermöglicht ferner die Verwendung von Algorithmen, die die Kupplung auf Arten steuern können, die einige der Kompromisse eliminieren oder reduzieren können, die dem passiven Drehmomentwandlersystem innewohnen.
  • Fahrzeugführer können Erwartungen an ein Fahrzeug ohne einen Drehmomentwandler haben, dass sich dieses ähnlich dem verhält, was sie von Fahrzeugen mit einem Drehmomentwandler gewohnt sind. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben diese Probleme erkannt und Systeme und Verfahren entwickelt, um die vorstehenden Probleme mindestens teilweise anzugehen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren das Steuern einer Kapazität einer Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe zu übertragen, und eines Ausgangs eines Elektromotors, der in einer Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, während eines Anfahrens des Fahrzeugs, um eine Leistung eines Drehmomentwandlers, der in der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, unter Bedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug den Drehmomentwandler nicht beinhaltet, zu emulieren. In einem Beispiel des Verfahrens umfasst das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe. Auf diese Weise können die Erwartungen des Fahrzeugführers an das Anfahrverhalten des Fahrzeugs bei Fahrzeugen, die keinen Drehmomentwandler beinhalten, erfüllt werden, wie etwa bei Fahrzeugen, die einen Elektromotor in der Kraftübertragung des Fahrzeugs und zumindest eine Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment von dem Verbrennungsmotor zu einem oder mehreren Rädern über das Getriebe zu übertragen, beinhalten.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese alleine für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1A ist eine schematische Darstellung einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs;
    • 1B ist eine Skizze eines Verbrennungsmotors der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs;
    • 2 ist eine schematische Darstellung der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs, die Steuerungen für verschiedene Kraftübertragungskomponenten beinhaltet;
    • 3 ist eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes, das sich in der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs befindet;
    • 4A zeigt einen Beispielverlauf des k-Faktors eines Drehmomentwandlers als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl.
    • 4B zeigt einen Beispielverlauf des Drehmomentverhältnisses eines Drehmomentwandlers als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl.
    • 5A zeigt ein erstes Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren.
    • 5B zeigt ein zweites Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren.
    • 5C zeigt ein drittes Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren.
    • 6 zeigt ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren, welches in Verbindung mit dem in 5A dargestellten Blockdiagramm genutzt werden kann.
    • 7 zeigt ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren, welches in Verbindung mit dem in 5B dargestellten Blockdiagramm genutzt werden kann.
    • 8 zeigt ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren, welches in Verbindung mit dem in 5C dargestellten Blockdiagramm genutzt werden kann.
    • 9 zeigt einen Beispielzeitablauf für ein Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs während einer Anfahrprozedur eines Fahrzeugs, wobei eine Anfahrkupplung dauerhaften Schlupf nach dem Anfahren des Fahrzeugs tolerieren kann.
    • 10 zeigt einen Beispielzeitablauf zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs während einer Anfahrprozedur eines Fahrzeugs, wobei eine Anfahrkupplung nicht dazu in der Lage sein kann, dauerhaften Schlupf nach dem Anfahren des Fahrzeugs zu tolerieren.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Fahrzeugs. Die 1A-3 zeigen eine beispielhafte Hybridfahrzeug-Kraftübertragung, die einen integrierten Verbrennungsmotor, einen integrierten Anlasser/Generator, ein Doppelkupplungsgetriebe und eine elektrische Maschine beinhaltet. 4A zeigt einen Beispielverlauf des k-Faktors eines Drehmomentwandlers als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl. 4B zeigt einen Beispielverlauf des Drehmomentverhältnisses eines Drehmomentwandlers als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl. 5A zeigt ein erstes Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren. 5B zeigt ein zweites Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren. 5C zeigt ein drittes Blockdiagramm zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren. 6 zeigt ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren, welches in Verbindung mit dem in 5A dargestellten Blockdiagramm genutzt werden kann. 7 zeigt ein Beispielverfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Anfahrprozedur des Fahrzeugs zu emulieren, welches in Verbindung mit dem in 5B dargestellten Blockdiagramm genutzt werden kann.
  • 1A veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100 für ein Fahrzeug 121. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet mindestens zwei Leistungsquellen, einschließlich eines Verbrennungsmotors 110 und einer elektrischen Maschine 120. Das Fahrzeugantriebssystem kann ferner einen Kurbelwellen-ISG (CISG) (in 1A nicht dargestellt, aber siehe 2) und einem Elektromotor (in 1A nicht dargestellt, aber siehe 2) beinhalten. Die elektrische Maschine 120 (und der CISG und/oder der Elektromotor) kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Verbrennungsmotor 110. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 110 einen flüssigen Kraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Verbrennungsmotorleistung zu erzeugen, während die elektrische Maschine 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Leistung der elektrischen Maschine zu erzeugen. Somit kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (HEV) bezeichnet werden. In der Beschreibung von 1A werden mechanische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als durchgezogene Linien veranschaulicht, während elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Komponenten als gestrichelte Linien veranschaulicht werden. Hierin sind Elektromotor, elektrische Maschine etc. erörtert. Es versteht sich, dass Elektromotor austauschbar mit elektrischer Maschine verwendet werden kann, ohne dabei vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist eine Vorderachse (nicht gezeigt) und eine Hinterachse 122 auf. Bei einigen Beispielen kann die Hinterachse zwei Halbwellen umfassen, beispielsweise eine erste Halbwelle 122a und eine zweite Halbwelle 122b. Das Fahrzeugantriebssystem 100 weist ferner Vorderräder 130 und Hinterräder 131 auf. Die Hinterachse 122 ist an die elektrische Maschine 120 und ein Getriebe 125 gekoppelt, über das die Hinterachse 122 angetrieben werden kann. Die Hinterachse 122 kann entweder rein elektrisch und ausschließlich über die elektrische Maschine 120 (z. B. rein elektrischer Antrieb oder Antriebsmodus, wobei der Verbrennungsmotor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt und sich nicht dreht), auf Hybridart über die elektrische Maschine 120 und den Verbrennungsmotor 110 (z. B. Parallelmodus) oder ausschließlich über den Verbrennungsmotor 110 (z. B. rein verbrennungsmotorbetriebener Antriebsmodus) auf eine rein verbrennungsmotorbetriebene Art angetrieben werden. Eine Heckantriebseinheit 136 kann Leistung von dem Verbrennungsmotor 110 oder der elektrischen Maschine 120 an die Achse 122 übertragen, was zu einer Drehung der Antriebsräder 131 führt. Die Heckantriebseinheit 136 kann einen Zahnradsatz und eine oder mehrere Kupplungen beinhalten, um das Getriebe 125 und die elektrische Maschine 120 von den Rädern 131 zu entkoppeln.
  • Ein Getriebe 125 ist in 1A als zwischen dem Verbrennungsmotor 110 und der elektrischen Maschine 120, die der Hinterachse 122 zugeordnet ist, verbunden veranschaulicht. Bei einem Beispiel ist das Getriebe 125 ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT). Bei einem Beispiel, bei dem das Getriebe 125 ein DCT ist, kann das DCT eine erste Kupplung 126, eine zweite Kupplung 127 und einen Getriebekasten 128 beinhalten. Das DCT 125 gibt Drehmoment an eine Antriebswelle 129 aus, um den Rädern 131 Drehmoment zuzuführen. Wie nachstehend in Bezug auf 3 ausführlicher erörtert wird, kann das Getriebe 125 Gänge durch selektives Öffnen und Schließen der ersten Kupplung 126 und der zweiten Kupplung 127 schalten.
  • Die elektrische Maschine 120 kann elektrische Leistung aus einer bordeigenen Energiespeichervorrichtung 132 aufnehmen. Ferner kann die elektrische Maschine 120 eine Generatorfunktion bereitstellen, um eine Verbrennungsmotorleistung oder die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie in der Energiespeichervorrichtung 132 zur späteren Verwendung durch die elektrische Maschine 120 oder den integrierten Anlasser/Generator (ISG) 142 gespeichert werden kann. Eine erste Wechselrichtersystemsteuerung (ISC1) 134 kann durch die elektrische Maschine erzeugten Wechselstrom 120 zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 132 in Gleichstrom umwandeln und umgekehrt.
  • In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 132 dazu ausgelegt sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden (nicht dem Elektromotor), darunter die Kabinenheizung und die Klimaanlage, das Starten des Verbrennungsmotors, die Scheinwerfer, Kabinenaudio- und Videosysteme usw. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 132 eine oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
  • In weiteren Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 132 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die an einen Kurbelwellen-ISG (CISG) (in 1A nicht dargestellt, aber siehe 2) geliefert sein kann, wobei der CISG zwischen Verbrennungsmotor 110 und Getriebe 125 angeordnet sein kann. Ferner kann die Energiespeichervorrichtung 132 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die an einen Elektromotor (in 1A nicht dargestellt, aber siehe 2) geliefert sein kann, wobei der Elektromotor zwischen Kupplungen (126 und 127) und einem Schaltgetriebe 128 angeordnet sein kann.
  • Das Steuersystem 14 kann mit einer oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem integrierten Anlasser/Generator 142, dem Getriebe 125 usw. kommunizieren. Das Steuersystem 14 kann sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem integrierten Anlasser/Generator 142, dem Getriebe 125 usw. empfangen. Ferner kann das Steuersystem 14 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, der elektrischen Maschine 120, der Energiespeichervorrichtung 132, dem Getriebe 125 usw. senden. Das Steuersystem 14 kann eine Angabe einer von einem Bediener angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem menschlichen Fahrzeugführer 102 oder einer autonomen Steuerung empfangen. Beispielweise kann das Steuersystem 14 eine sensorische Rückkopplung von einem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Gaspedal beziehen. Gleichermaßen kann das Steuersystem 14 über einen menschlichen Fahrzeugführer 102 oder eine autonome Steuerung eine Angabe einer durch den Fahrzeugbediener angeforderten Fahrzeugbremsung empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 14 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 157 empfangen, der mit einem Bremspedal 156 kommuniziert.
  • Die Energiespeichervorrichtung 132 kann periodisch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 180 (z. B. einem stationären Stromnetz) empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), was durch einen Pfeil 184 angezeigt ist. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Plugin-Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) konfiguriert sein, wobei elektrische Energie der Energiespeichervorrichtung 132 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische von der Leistungsquelle 180 zugeführt werden kann. Bei einem Wiederaufladebetrieb der Energiespeichervorrichtung 132 aus der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 132 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Bei einigen Beispielen kann die Leistungsquelle 180 mit einem Einlassanschluss 150 verbunden sein. Darüber hinaus kann bei einigen Beispielen ein Ladezustandsindikator 151 einen Ladezustand der Energiespeichervorrichtung 132 anzeigen.
  • Bei einigen Beispielen kann elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 durch ein Ladegerät 152 empfangen werden. Beispielsweise kann das Ladegerät 152 Wechselstrom aus der Leistungsquelle 180 in Gleichstrom (DC) zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 132 umwandeln. Darüber hinaus kann ein Gleichspannungswandler 153 eine Gleichstromquelle aus dem Ladegerät 152 von einer Spannung in eine andere Spannung umwandeln. Anders ausgedrückt kann der Gleichspannungswandler 153 als eine Art elektrischer Leistungswandler fungieren.
  • Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 132 getrennt werden. Das Steuersystem 14 kann die Menge an elektrischer Energie, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist und die als Ladezustand (SOC) bezeichnet werden kann, ermitteln und/oder steuern.
  • Bei anderen Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 an der Energiespeichervorrichtung 132 drahtlos empfangen werden kann. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung 132 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz aus der Stromquelle 180 empfangen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 132 von einer Leistungsquelle verwendet werden kann, die nicht Teil des Fahrzeugs ist. Auf diese Weise kann die elektrische Maschine 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle als der durch den Verbrennungsmotor 110 verwendete Kraftstoff verwendet wird.
  • Die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie beinhaltet eine Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie und ein Leistungsverteilungsmodul 138. Die Steuerung 139 der Speichervorrichtung für elektrische Energie kann einen Ladungsausgleich mit einem Energiespeicherelement (z. B. Batteriezellen) und Kommunikation mit anderen Fahrzeugsteuerungen (z. B. einer Steuerung 12) bereitstellen. Das Leistungsverteilungsmodul 138 steuert einen Leistungsfluss in die und aus der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem einen Umgebungstemperatur-/- feuchtigkeitssensor 198 und Sensoren, die dem Belegungszustand des Fahrzeugs zugeordnet sind, beispielsweise bordeigene Kameras 105, Sitzlastzellen 107 und Türerfassungstechnologie 108, beinhalten. Das Fahrzeugsystem 100 kann zudem Trägheitssensoren 199 beinhalten. Die Trägheitssensoren 199 können einen oder mehrere der Folgenden umfassen: Längsbeschleunigungs-, Querbeschleunigungs-, Aufwärtsbeschleunigungs-, Gierwinkel-, Rollwinkel- und Nickwinkelsensoren (z. B. Beschleunigungsmesser). Gier-, Nick-, Roll-, Querbeschleunigungs- und Längsbeschleunigungsachsen verlaufen wie angegeben. Als ein Beispiel können die Trägheitssensoren 199 an das Rückhaltesteuermodul (RCM) (nicht gezeigt) des Fahrzeugs gekoppelt sein, wobei das RCM ein Teilsystem des Steuersystems 14 umfasst. Das Steuersystem kann die Verbrennungsmotorleistung und/oder die Radbremsen einstellen, um die Fahrzeugstabilität als Reaktion auf den/die Sensor(en) 199 zu erhöhen. Bei einem anderen Beispiel kann das Steuersystem als Reaktion auf eine Eingabe von den Trägheitssensoren 199 ein aktives Federungssystem 111 einstellen. Das aktive Federungssystem 111 kann ein aktives Federungssystem, das hydraulische, elektrische und/oder mechanische Vorrichtungen aufweist, sowie aktive Federungssysteme, bei denen die Fahrzeughöhe auf Grundlage der einzelnen Ecken (z. B. für vier Ecken unabhängig gesteuerte Fahrzeughöhen), auf Grundlage der jeweiligen Achse (z. B. Fahrzeughöhe für Vorderachse und Hinterachse) oder eine einzige Fahrzeughöhe für das gesamte Fahrzeug gesteuert wird. Daten von dem Trägheitssensor 199 können außerdem an die Steuerung 12 kommuniziert werden oder alternativ können die Sensoren 199 elektrisch an die Steuerung 12 gekoppelt sein.
  • Ein oder mehrere Reifendrucküberwachungssensoren (TPMS) können an einen oder mehrere Reifen von Rädern des Fahrzeugs gekoppelt sein. Beispielsweise zeigt 1A einen Reifendrucksensor 197, der an ein Rad 131 gekoppelt und dazu konfiguriert ist, einen Druck in einem Reifen des Rads 131 zu überwachen. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass jeder der in 1A angegebenen vier Reifen einen oder mehrere Reifendrucksensoren 197 beinhalten kann. Darüber hinaus kann das Fahrzeugantriebssystem 100 bei einigen Beispielen eine pneumatische Steuereinheit 123 beinhalten. Die pneumatische Steuereinheit kann Informationen bezüglich des Reifendrucks von dem/den Reifendrucksensor(en) 197 empfangen und die Reifendruckinformationen an das Steuersystem 14 senden. Das Steuersystem 14 kann der pneumatischen Steuereinheit 123 auf Grundlage der Reifendruckinformationen den Befehl geben, (einen) Reifen der Fahrzeugräder mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, versteht es sich, dass die pneumatische Steuereinheit 123 verwendet werden kann, um Reifen mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen, die einem beliebigen der in 1A veranschaulichten vier Räder zugeordnet sind. Beispielsweise kann das Steuersystem 14 der pneumatischen Steuersystemeinheit 123 als Reaktion auf eine Angabe eines verringerten Reifendrucks den Befehl geben, einen oder mehrere Reifen mit Luft zu befüllen. Alternativ kann das Steuersystem 14 der pneumatischen Steuersystemeinheit 123 als Reaktion auf eine Angabe eines erhöhten Reifendrucks den Befehl geben, Luft aus einem oder mehreren Reifen abzulassen. Bei beiden Beispielen kann die pneumatische Steuersystemeinheit 123 verwendet werden, um Reifen auf eine optimale Reifendruckbewertung für die Reifen mit Luft zu befüllen oder Luft daraus abzulassen, was die Lebensdauer der Reifen verlängern kann.
  • Ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren (WSS) 195 können an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugantriebssystems 100 gekoppelt sein. Die Raddrehzahlsensoren können die Drehzahl der jeweiligen Räder erfassen. Ein derartiges Beispiel für einen WSS kann einen Dauermagnetsensor beinhalten.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Beschleunigungsmesser 20 beinhalten. Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Neigungsmesser 21 beinhalten.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Anlasser 140 beinhalten. Der Anlasser 140 kann einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor usw. umfassen und kann dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor 110 zu drehen, um einen Betrieb des Verbrennungsmotors 110 aus eigener Kraft einzuleiten.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner ein Bremsanlagensteuermodul (BSCM) 141 beinhalten. Bei einigen Beispielen kann das BSCM 141 ein Antiblockier-Bremssystem oder ein Antischleuder-Bremssystem umfassen, sodass Räder (z. B. 130, 131) gemäß Fahrereingaben während des Bremsens in Zugkontakt mit der Straßenoberfläche bleiben, wodurch somit verhindert wird, dass die Räder blockieren, um Schleudern zu verhindern. Bei einigen Beispielen kann das BSCM eine Eingabe von den Raddrehzahlsensoren 195 empfangen.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen über einen Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG) 142 beinhalten. Der BISG kann elektrische Leistung erzeugen, wenn sich der Verbrennungsmotor 110 in Betrieb befindet, wobei die erzeugte elektrische Leistung verwendet werden kann, um elektrische Vorrichtungen zu versorgen und/oder die bordeigene Speichervorrichtung 132 zu laden. Wie in 1A angegeben, kann eine zweite Wechselrichtersystemsteuerung (ISC2) 143 Wechselstrom von dem BISG 142 empfangen und kann durch den BISG 142 erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom zum Speichern in der Energiespeichervorrichtung 132 umwandeln. Der integrierte Anlasser/Generator 142 kann zudem dem Verbrennungsmotor 110 während des Verbrennungsmotorstarts oder unter anderen Bedingungen Drehmoment bereitstellen, um das Verbrennungsmotordrehmoment zu ergänzen.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Leistungsverteilungskasten (PDB) 144 beinhalten. Der PDB 144 kann zum Leiten elektrischer Leistung durch verschiedene Schaltungen und Nebenaggregate im elektrischen System des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen Starkstrom-Sicherungskasten (HCFB) 145 beinhalten und kann eine Vielzahl von Sicherungen (nicht gezeigt) umfassen, die dazu verwendet werden, die Verdrahtung und die elektrischen Komponenten des Fahrzeugantriebssystems 100 zu schützen.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner eine Antriebsmotorelektronik-Kühlmittelpumpe (MECP) 146 beinhalten. Die MECP 146 kann dazu verwendet werden, Kühlmittel zu zirkulieren, um zumindest die durch die elektrische Maschine 120 des Fahrzeugantriebssystem 100 und das Elektroniksystem erzeugte Wärme abzuleiten. Die MECP kann elektrische Leistung beispielsweise von der bordeigenen Energiespeichervorrichtung 132 empfangen.
  • Die Steuerung 12 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 14 umfassen. Bei einigen Beispielen die Steuerung 12. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 14 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 16 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 81 (für die hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 (einen) Reifendrucksensor(en) 197, (einen) Raddrehzahlsensor(en) 195, einen Umgebungstemperatur-/-feuchtigkeitssensor 198, bordeigene Kameras 105, Sitzlastzellen 107, Türerfassungstechnologie 108, Trägheitssensoren 199 usw. beinhalten. Bei einigen Beispielen können dem Verbrennungsmotor 110, dem Getriebe 125, der elektrischen Maschine 120. usw. zugeordnete Sensoren Informationen bezüglich verschiedenen Zuständen des Verbrennungsmotor-, Getriebe- und Elektromotorbetriebs an die Steuerung 12 kommunizieren, wie unter Bezugnahme auf die 1B-3 ausführlicher erörtert wird.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner eine Heizvorrichtung 148 mit einem positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) beinhalten. Beispielsweise kann die PTC-Heizvorrichtung 148 ein Keramikmaterial umfassen, sodass das Keramikmaterial eine große Strommenge aufnehmen kann, wenn der Widerstand niedrig ist, was zu einem raschen Erwärmen des Keramikelements führen kann. Der Widerstand kann jedoch, wenn sich das Element erwärmt und eine Schwellentemperatur erreicht, sehr hoch werden und kann demnach womöglich nicht weiterhin viel Wärme erzeugen. Somit kann die PTC-Heizvorrichtung 148 selbstregulierend sein und kann ein hohes Niveau an Schutz vor Überhitzung aufweisen.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner ein Klimatisierungsverdichtermodul 149 zum Steuern eines elektrischen Klimatisierungsverdichters (nicht gezeigt) beinhalten.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann ferner einen hörbaren Fahrzeugschallgeber für Fußgänger (VASP) 154 beinhalten. Beispielsweise kann der VASP 154 dazu konfiguriert sein, über einen Schallgeber 155 hörbare Töne zu erzeugen. Bei einigen Beispielen können durch den VASP 154, der mit den Schallgebern 155 kommuniziert, erzeugte hörbare Töne als Reaktion darauf, dass ein Fahrzeugführer den Ton auslöst, oder automatisch als Reaktion darauf, dass die Verbrennungsmotordrehzahl unter einem Schwellenwert liegt, oder auf eine Erfassung eines Fußgängers aktiviert werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem ein bordeigenes Navigationssystem 17 (z. B. ein globales Positionsbestimmungssystem) an einem Armaturenbrett 19 beinhalten, mit dem ein Fahrzeugführer interagieren kann. Das Navigationssystem 17 kann einen oder mehrere Standortsensoren zur Unterstützung beim Schätzen eines Standorts (z. B. geographischen Koordinaten) des Fahrzeugs beinhalten. Beispielsweise kann das bordeigenes Navigationssystem 17 Signale von GPS-Satelliten (nicht gezeigt) empfangen und aus dem Signal den geographischen Standort des Fahrzeugs ermitteln. Bei einigen Beispielen können die geographischen Standortkoordinaten an die Steuerung 12 kommuniziert werden.
  • Das Armaturenbrett 19 kann ferner ein Anzeigesystem 18 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, dem Fahrzeugführer Informationen anzuzeigen. Das Anzeigesystem 18 kann als ein nicht einschränkendes Beispiel eine Touchscreen- oder Mensch-Maschine-Schnittstellen-(HMI)-Anzeige umfassen, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, geographische Informationen anzusehen sowie Befehle einzugeben. Bei einigen Beispielen kann das Anzeigesystem 18 über eine Steuerung (z. B. 12) drahtlos mit dem Internet (nicht gezeigt) verbunden sein. Demnach kann der Fahrzeugführer bei einigen Beispielen über das Anzeigesystem 18 mit einer Internetseite oder einer Softwareanwendung (App) kommunizieren.
  • Das Armaturenbrett 19 kann ferner eine Bedienerschnittstelle 15 beinhalten, über die der Fahrzeugführer den Betriebszustand des Fahrzeugs einstellen kann. Insbesondere kann die Bedienerschnittstelle 15 dazu konfiguriert sein, einen Betrieb der Kraftübertragung des Fahrzeugs (z. B. des Verbrennungsmotors 110, des BISG 142, des DCT 125 und der elektrischen Maschine 120) auf Grundlage einer Bedienereingabe einzuleiten und/oder zu beenden. Verschiedene Beispiele für die Bedienerzündschnittstelle 15 können Schnittstellen beinhalten, für die eine physikalische Vorrichtung erforderlich ist, wie etwa ein aktiver Schlüssel, der in die Bedienerzündschnittstelle 15 eingeführt werden kann, um den Verbrennungsmotor 110 zu starten und das Fahrzeug einzuschalten, oder entfernt werden kann, um den Verbrennungsmotor 110 herunterzufahren und das Fahrzeug auszuschalten. Andere Beispiele können einen passiven Schlüssel beinhalten, der kommunikativ an die Bedienerzündschnittstelle 15 gekoppelt ist. Der passive Schlüssel kann als elektronischer Funkschlüssel oder Smartkey konfiguriert sein, der nicht in die Zündschnittstelle 15 eingeführt oder aus dieser entfernt werden muss, um den Fahrzeugmotor 10 zu betreiben. Stattdessen kann sich der passive Schlüssel im Fahrzeug oder in dessen Nähe (z. B. innerhalb einer Schwellenentfernung zum Fahrzeug) befinden. Bei weiteren Beispielen kann zusätzlich oder optional eine Start-/Stopp-Taste verwendet werden, die manuell durch den Fahrzeugbediener gedrückt wird, um den Verbrennungsmotor 110 zu starten oder abzuschalten und das Fahrzeug ein- oder auszuschalten. Bei anderen Beispielen kann ein Fernstart des Verbrennungsmotors über eine entfernte Rechenvorrichtung (nicht gezeigt) eingeleitet werden, beispielsweise über ein Mobiltelefon, ein smartphonebasiertes System, bei dem das Mobiltelefon eines Benutzers Daten an einen Server sendet und der Server mit der Fahrzeugsteuerung 12 kommuniziert, um den Verbrennungsmotor zu starten.
  • Unter Bezugnahme auf 1B ist eine detaillierte Ansicht des Verbrennungsmotors 110 gezeigt, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1B gezeigt ist. Der Verbrennungsmotor 110 wird durch eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 111B gesteuert. Der Verbrennungsmotor 110 beinhaltet eine Brennkammer 30B und Zylinderwände 32B mit einem Kolben 36B, der darin angeordnet und mit einer Kurbelwelle 40B verbunden ist. Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30B über ein entsprechendes Einlassventil 52B und Auslassventil 54B mit einem Ansaugkrümmer 44B und einem Abgaskrümmer 48B. Das Einlass- und das Auslassventil können jeweils durch einen Einlassnocken 51B bzw. einen Auslassnocken 53B betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51B kann durch einen Einlassnockensensor 55B bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53B kann durch einen Auslassnockensensor 57B bestimmt werden. Der Einlassnocken 51B und der Auslassnocken 53B können relativ zur Kurbelwelle 40B bewegt werden. Die Einlassventile können über einen Einlassventildeaktivierungsmechanismus 59B deaktiviert und in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Die Auslassventile können über einen Auslassventildeaktivierungsmechanismus 58B deaktiviert und in einem geschlossenen Zustand gehalten werden.
  • Es ist gezeigt, dass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B derart angeordnet ist, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30B einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B gibt flüssigen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals von der Verbrennungsmotorsteuerung 111B ab. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem 175B, das einen Tank und eine Pumpe beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66B abgegeben. Des Weiteren ist gezeigt, dass der Ansaugkrümmer 44B mit einer optionalen elektronischen Drosselvorrichtung 62B (z. B. einem Schmetterlingsventil), die eine Position einer Drosselklappe 64B einstellt, um den Luftfluss von einem Luftfilter 43B und einem Lufteinlass 42B zum Ansaugkrümmer 44B zu steuern. Die Drosselvorrichtung 62B reguliert den Luftfluss vom Luftfilter 43B im Verbrennungsmotorlufteinlass 42B zum Ansaugkrümmer 44B. Bei einigen Beispielen können die Drosselvorrichtung 62B und die Drosselklappe 64B derart zwischen dem Einlassventil 52B und dem Ansaugkrümmer 44B angeordnet sein, dass die Drosselvorrichtung 62B eine Einlasskanaldrosselvorrichtung ist.
  • Ein verteilerloses Zündsystem 88B stellt der Brennkammer 30B als Reaktion auf die Verbrennungsmotorsteuerung 111B über eine Zündkerze 92B einen Zündfunken bereit. Es ist gezeigt, dass eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126B an den Abgaskrümmer 48B gekoppelt ist, der in der Richtung des Abgasflusses vorgelagert zu einem Katalysator 70B angeordnet ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126B durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
  • Der Katalysator 70B kann bei einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. Bei einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, die jeweils mehrere Bausteine aufweisen, verwendet werden. Bei dem Katalysator 70B kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
  • Die Verbrennungsmotorsteuerung 111B ist in 1B als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102B, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104B, einen Nur-Lese-Speicher 106B (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108B, einen Keep-Alive-Speicher 110B und einen herkömmlichen Datenbus. Andere hierin erwähnte Steuerungen können eine ähnliche Prozessor- und Speicheranordnung aufweisen. Es ist gezeigt, dass die Verbrennungsmotorsteuerung 111B zusätzlich zu den bereits erörterten Signalen Signale von Sensoren empfängt, die an den Verbrennungsmotor 110 gekoppelt sind, einschließlich: einer Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112B, der an eine Kühlhülse 114B gekoppelt ist; eine Messung des Verbrennungsmotorkrümmerdrucks (MAP) von einem Drucksensor 122B, der an den Ansaugkrümmer 44B gekoppelt ist; eines Verbrennungsmotorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118B, der die Position der Kurbelwelle 40B erfasst; einer Messung der in den Verbrennungsmotor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120B; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 58B. Der Atmosphärendruck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Verbrennungsmotorsteuerung 111B erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Verbrennungsmotorpositionssensor 118B eine vorher festgelegte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) bestimmen lässt. Die Verbrennungsmotorsteuerung 111B kann eine Eingabe von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 115B (z. B. einer Drucktaste oder Touchscreen-Anzeige) empfangen.
  • Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder im Verbrennungsmotor 110 üblicherweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54B und das Einlassventil 52B öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44B in die Brennkammer 30B eingeführt und der Kolben 36B bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30B zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36B nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30B ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52B und das Auslassventil 54B geschlossen. Der Kolben 36B bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30B zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36B am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30B ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. Bei einem nachfolgend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92B, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36B zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40B wandelt Kolbenbewegungen in ein Drehmoment der sich drehenden Welle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Auslassventil 54B, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48B abzugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu anzumerken, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • 2 ist ein Blockdiagramm des Fahrzeugs 121, das einen Antriebsstrang oder eine Kraftübertragung 200 beinhaltet. Der Antriebsstrang aus 2 beinhaltet den in 1A-1B gezeigten Verbrennungsmotor 110. Weitere gemeinsame Komponenten von 2 und 1A sind durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und werden nachstehend ausführlich erörtert. Es ist gezeigt, dass der Antriebsstrang 200 die Fahrzeugsystemsteuerung 12, die Verbrennungsmotorsteuerung 111B, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die CISG-Steuerung 295, die Elektromotorsteuerung 296, die Getriebesteuerung 254, die Steuerung 253 der Energiespeichervorrichtung und die Bremssteuerung 141 (hier auch als Bremsanlagensteuermodul bezeichnet) beinhaltet. Die Steuerungen können über ein Controller Area Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie etwa Drehmomentausgangsgrenzen (z. B. nicht zu überschreitender Drehmomentausgang der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Drehmomenteingangsgrenzen (z. B. nicht zu überschreitender Drehmomenteingang der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Drehmomentausgang der gesteuerten Vorrichtung, Sensor- und Aktordaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen bezüglich eines beeinträchtigten Getriebes, Informationen bezüglich eines beeinträchtigten Verbrennungsmotors, Informationen bezüglich einer beeinträchtigten elektrischen Maschine, Informationen bezüglich beeinträchtigter Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 12 Befehle für die Verbrennungsmotorsteuerung 111B, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die CISG-Steuerung 295, die Steuerung 296 des Elektromotors, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 141 bereitstellen, um Fahrereingabeanforderungen und andere Anforderungen zu erfüllen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen beruhen.
  • Beispielsweise kann die Fahrzeugsystemsteuerung 12 als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal loslässt, und sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, ein erwünschtes Raddrehmoment oder ein Radleistungsniveau anfordern, um eine erwünschte Rate der Fahrzeugverzögerung bereitzustellen. Das erwünschte Raddrehmoment kann durch die Fahrzeugsystemsteuerung 12 bereitgestellt werden, die ein erstes Bremsmoment von der Steuerung der elektrischen Maschine 252 und ein zweites Bremsmoment von der Bremssteuerung 141 anfordert, wobei das erste und zweite Drehmoment das erwünschte Bremsmoment an den Fahrzeugrädern 131 bereitstellen.
  • Bei anderen Beispielen kann die Aufteilung der Steuerung von Antriebsstrangvorrichtungen anders aufgeteilt sein als in 2 veranschaulicht. Beispielsweise kann eine einzelne Steuerung den Platz der Fahrzeugsystemsteuerung 12, der Verbrennungsmotorsteuerung 111B, der Steuerung 252 der elektrischen Maschine, der CISG-Steuerung 295, der Steuerung 296 des Elektromotors, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 141 einnehmen. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 12 und die Verbrennungsmotorsteuerung 111B eine einzelne Einheit sein, während die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 141 eigenständige Steuerungen sein können.
  • Bei diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 durch den Verbrennungsmotor 110 und die elektrische Maschine 120 angetrieben werden. Bei anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 110 entfallen. Der Verbrennungsmotor 110 kann mit einem Verbrennungsmotoranlasser (z. B. 140), mittels eines über einen Riemen integrierten Anlassers/Generators (BISG) 142, mittels eines CISG 297, mittels eines Elektromotors 298 oder mittels einer elektrischen Maschine 120 angelassen werden. Daher versteht es sich, dass der Antriebsstrang 200 ferner durch einen CISG 297 oder einen Elektromotor 298, wenn vorhanden, versorgt werden kann.
  • Bei einigen Beispielen kann der BISG an einem beliebigen Ende der Kurbelwelle (z. B. vorne oder hinten) direkt mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle gekoppelt sein. Die elektrische Maschine 120 (z. B. eine elektrische Hochspannungsmaschine, die mit mehr als 30 Volt betrieben wird) wird hier auch als elektrische Maschine, Antriebsmotor und/oder Generator bezeichnet. Ferner kann das Drehmoment des Verbrennungsmotors 110 über einen Drehmomentaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drosselvorrichtung usw., eingestellt werden.
  • Der BISG 142 ist über den Riemen 231 mechanisch an den Verbrennungsmotor 110 gekoppelt. Der BISG 142 kann an eine Kurbelwelle 40B oder eine Nockenwelle (nicht gezeigt) gekoppelt sein. Der BISG 142 kann als Antriebsmotor betrieben werden, wenn ihm über die Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie, die hier auch als bordeigene Energiespeichervorrichtung 132 bezeichnet wird, elektrischer Energie zugeführt wird. Der BISG 142 kann zusätzlich als ein Generator betrieben werden, welcher der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie elektrischer Energie zuführt.
  • Die Kraftübertragung 200 beinhaltet den Verbrennungsmotor 110, der über die Kurbelwelle 40B mechanisch an das Doppelkupplungsgetriebe (DCT) 125 gekoppelt ist. Das DCT 125 beinhaltet eine erste Kupplung 126, eine zweite Kupplung 127 und einen Getriebekasten 128. Das DCT 125 gibt ein Drehmoment an die Welle 129 aus, um den Fahrzeugrädern 131 Drehmoment zuzuführen. Die Getriebesteuerung 254 öffnet und schließt die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 selektiv, um das DCT 125 zu schalten. Bei einigen Beispielen sind abgesehen von den in 2 gezeigten keine weiteren Kraftübertragungskupplungen oder -trennvorrichtungen vorhanden. Bei anderen Beispielen können jedoch zusätzliche Kupplungen oder Trennvorrichtungen je nach Wunsch hinzugefügt werden.
  • Der Getriebekasten 128 kann eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten. Eine Kupplung, beispielsweise die erste Kupplung 126, kann ungerade Zahnräder 261 (z. B. ersten, dritten, fünften Gang und Rückwärtsgang) steuern, während eine andere Kupplung, beispielsweise die zweite Kupplung 127, gerade Zahnräder 262 (z. B. zweiten, vierten und sechsten Gang) steuern kann. Durch die Verwendung einer derartigen Anordnung können die Gänge gewechselt werden, ohne den Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor 110 zum Doppelkupplungsgetriebe 125 zu unterbrechen.
  • Die elektrische Maschine 120 kann betrieben werden, um dem Antriebsstrang 200 Drehmoment bereitzustellen oder um das Drehmoment des Antriebsstrangs in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem Regenerationsmodus in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie gespeichert werden soll. Des Weiteren kann die elektrische Maschine 120 die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zum Speichern in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie umwandeln. Die elektrische Maschine 120 steht in elektrischer Kommunikation mit der Energiespeichervorrichtung 132. Die elektrische Maschine 120 weist eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität auf als der Anlasser (z. B. 140), der in 1A abgebildet ist, oder der BISG 142. Ferner treibt die elektrische Maschine 120 den Antriebsstrang 200 direkt an oder wird von dem Antriebsstrang 200 direkt angetrieben.
  • Ferner kann der CISG 297 und/oder der Elektromotor 298 betrieben werden, um dem Antriebsstrang 200 Drehmoment bereitzustellen oder um das Drehmoment des Antriebsstrangs in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem Regenerationsmodus in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie gespeichert werden soll. Der CISG 297 und/oder der Elektromotor 298 kann die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zum Speichern in der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie umwandeln. Somit stehen der CISG 297 und der Elektromotor 298 in elektrischer Verbindung mit der Energiespeichervorrichtung 132. Ferner können der CISG 297 und der Elektromotor 298 direkt den Antriebsstrang 200 antreiben oder direkt durch den Antriebsstrang 200 angetrieben werden.
  • Bei der Speichervorrichtung 132 für elektrische Energie (z. B. einer Hochspannungsbatterie oder -leistungsquelle) kann es sich um eine Batterie, einen Kondensator oder einen Induktor handeln. Die elektrische Maschine 120 ist über einen Zahnradsatz in der Heckantriebseinheit 136 (in 1A gezeigt) mechanisch an die Räder 131 und das Doppelkupplungsgetriebe gekoppelt. Die elektrische Maschine 120 kann über den Betrieb als Antriebsmotor oder Generator, wie durch die Steuerung 252 der elektrischen Maschine angewiesen, ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment für den Antriebsstrang 200 bereitstellen.
  • Ferner kann durch Betätigen der Reibungsradbremsen 218 eine Reibungskraft auf die Rädern 131 ausgeübt werden. Bei einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer mit seinem Fuß auf ein Bremspedal (z. B. 192) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen in der Bremssteuerung 141 betätigt werden. Ferner kann die Bremssteuerung 141 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 12 betätigen. Gleichermaßen kann eine Reibungskraft auf die Räder 131 verringert werden, indem die Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer den Fuß von einem Bremspedal nimmt, sowie als Reaktion auf Anweisungen von der Bremssteuerung und/oder Anweisungen und/oder Informationen von der Fahrzeugsystemsteuerung gelöst werden. Beispielsweise können die Fahrzeugbremsen als Teil eines automatisierten Verbrennungsmotoranhaltvorgangs über die Steuerung 141 eine Reibungskraft auf die Räder 131 ausüben.
  • Die Fahrzeugsystemsteuerung 12 kann zudem Fahrzeugfederungseinstellungen an die Federungssteuerung 280 kommunizieren. Die Federung (z. B. 111) des Fahrzeugs 121 kann eingestellt werden, um die Fahrzeugfederung über variable Dämpfer 281 kritisch zu dämpfen, zu überdämpfen oder zu unterdämpfen.
  • Dementsprechend kann die Drehmomentsteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten durch die Fahrzeugsystemsteuerung 12 mithilfe einer lokalen Drehmomentsteuerung für den Verbrennungsmotor 110, das Getriebe 125, die elektrische Maschine 120 und die Bremsen 218 überwacht werden, die über die Verbrennungsmotorsteuerung 111B, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 141 bereitgestellt wird.
  • Als ein Beispiel kann ein Verbrennungsmotordrehmomentausgang durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und/oder Luftladung gesteuert werden, indem die Öffnung der Drosselvorrichtung (z. B. 62B) und/oder die Ventilzeitsteuerung, der Ventilhub und der Ladedruck für per Turbolader oder Kompressor geladene Verbrennungsmotoren gesteuert werden. Im Falle eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 den Verbrennungsmotordrehmomentausgang durch Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulstaktung und Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Verbrennungsmotorsteuerung auf einer Zylinder-für-Zylinder-Basis erfolgen, um den Verbrennungsmotordrehmomentausgang zu steuern.
  • Die Steuerung 252 der elektrischen Maschine kann den Drehmomentausgang und die Erzeugung elektrischer Energie von der elektrischen Maschine 120 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen der elektrische Maschine 120 fließt, wie im Fach bekannt. Gleichermaßen kann die CISG-Steuerung 295 kann die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem CISG 297 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des CISG 297 fließt, wie es in der Technik bekannt ist. Ferner kann die Steuerung 296 des Elektromotors den Drehmomentausgang und die Erzeugung elektrischer Energie von dem Elektromotor 298 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des Elektromotors 298 fließt, wie in der Technik bekannt.
  • Die Getriebesteuerung 254 kann das Getriebeausgangswellendrehmoment von einem Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 einem Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensoren entsprechen. Wenn der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Getriebesteuerung 254 Wellenpositionsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg zählen, um die Getriebeausgangswellendrehzahl zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254 kann zudem die Getriebeausgangswellendrehzahl differenzieren, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254, die Verbrennungsmotorsteuerung 111B und die Fahrzeugsystemsteuerung 12 können zudem zusätzliche Getriebeinformationen von Sensoren 277 empfangen, die unter anderem Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Antriebsmotortemperatursensoren, BISG-Temperaturen, Schaltwählvorrichtungspositionssensoren, Synchronisierungsvorrichtungspositionssensoren, erste Eingangswellendrehzahlsensor(en), zweite Eingangswellendrehzahlsensor(en) und Umgebungstemperatursensoren beinhalten können. Die Getriebesteuerung kann zudem einen angeforderten Getriebezustand (z. B. einen angeforderten Gang- oder Parkmodus) von der Schaltwählvorrichtung 279, bei der es sich um einen Hebel, Schalter oder eine andere Vorrichtung handeln kann, empfangen.
  • Die Bremssteuerung 141 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 195 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 12. Die Bremssteuerung 141 kann zudem Bremspedalpositionsinformationen von einem Bremspedalsensor (z. B. 157), der in 1A gezeigt ist, direkt oder über CAN 299 empfangen. Die Bremssteuerung 141 kann das Bremsen als Reaktion auf einen Raddrehmomentbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 12 bereitstellen. Die Bremssteuerung 141 kann zudem ein Antiblockier- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um das Bremsen und die Stabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Somit kann die Bremssteuerung 141 der Fahrzeugsystemsteuerung 12 eine Raddrehmomentgrenze (z. B. einen Schwellenwert für das negative Raddrehmoment, der nicht überschritten werden soll) bereitstellen, sodass ein negatives Antriebmotordrehmoment nicht dazu führt, dass die Raddrehmomentgrenze überschritten wird. Wenn die Steuerung 12 beispielsweise eine Grenze für das negative Raddrehmoment von 50 N-m ausgibt, kann das Antriebmotordrehmoment so eingestellt werden, dass es unter Berücksichtigung der Getriebeverzahnung weniger als 50 N-m (z. B. 49 N-m) negatives Drehmoment an den Rädern bereitstellt.
  • Ein positives Drehmoment kann in einer Richtung auf die Fahrzeugräder 131 übertragen werden, die am Verbrennungsmotor 110 beginnt und an den Rädern 131 endet. Somit ist der Verbrennungsmotor 110 in der Kraftübertragung 200 gemäß der Richtung des positiven Drehmomentflusses in der Kraftübertragung 200 vorgelagert zum Getriebe 125 angeordnet. Das Getriebe 125 ist vorgelagert zu der elektrischen Maschine 120 angeordnet und der BISG 142 kann vorgelagert zum Verbrennungsmotor 110 oder nachgelagert zum Verbrennungsmotor 110 und vorgelagert zum Getriebe 125 angeordnet sein. Ferner ist der CISG 297 dem Verbrennungsmotor nachgelagert, aber dem Getriebe 125 vorgelagert angeordnet. Noch ferner ist der Elektromotor 298 den Kupplungen (126 und 127) nachgelagert und dem Schaltgetriebe 128 vorgelagert angeordnet.
  • 3 zeigt eine detaillierte Veranschaulichung eines Doppelkupplungsgetriebes (DCT) 125. Die Verbrennungsmotorkurbelwelle 40B ist als Kupplung an ein Kupplungsgehäuse 393 veranschaulicht. Alternativ kann eine Welle die Kurbelwelle 40B an das Kupplungsgehäuse 393 kuppeln. Das Kupplungsgehäuse 393 kann sich gemäß der Drehung der Kurbelwelle 40B drehen. Das Kupplungsgehäuse 393 kann eine erste Kupplung 126 und eine zweite Kupplung 127 beinhalten. Ferner weisen die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 jeweils eine zugeordnete erste Kupplungsscheibe 390 bzw. zweite Kupplungsscheibe 391 auf. Bei einigen Beispielen können die Kupplungen Nasskupplungen, Ölbadkupplungen (zum Kühlen) oder Trockenscheibenkupplungen umfassen. Das Verbrennungsmotordrehmoment kann vom Kupplungsgehäuse 393 entweder auf die erste Kupplung 126 oder die zweite Kupplung 127 übertragen werden. Die erste Getriebekupplung 126 überträgt Drehmoment zwischen dem Verbrennungsmotor 110 (gezeigt in 1A) und der ersten Getriebeeingangswelle 302. Somit kann das Kupplungsgehäuse 393 als Eingangsseite der ersten Getriebekupplung 126 bezeichnet werden und 126A kann als Ausgangsseite der ersten Getriebekupplung 126 bezeichnet werden. Die zweite Getriebekupplung 127 überträgt Drehmoment zwischen dem Verbrennungsmotor 110 (gezeigt in 1A) und der zweiten Getriebeeingangswelle 304. Somit kann das Kupplungsgehäuse 393 als Eingangsseite der zweiten Getriebekupplung 127 bezeichnet werden und 127A kann als Ausgangsseite der zweiten Getriebekupplung 127 bezeichnet werden.
  • Wie vorstehend erörtert, kann ein Getriebekasten 128 eine Vielzahl von Zahnrädern beinhalten. Es sind zwei Getriebeeingangswellen vorhanden, einschließlich einer ersten Getriebeeingangswelle 302 und einer zweiten Getriebeeingangswelle 304. Die zweite Getriebeeingangswelle 304 ist hohl, während die erste Getriebeeingangswelle 302 massiv ist und koaxial in der zweiten Getriebeeingangswelle 304 sitzt. Als ein Beispiel kann die erste Getriebeeingangswelle 302 eine Vielzahl von Festrädern aufweisen. Beispielsweise kann die erste Getriebeeingangswelle 302 ein erstes Festrad 306 zum Aufnehmen eines ersten Zahnrads 320, ein drittes Festrad 310 zum Aufnehmen eines dritten Zahnrads 324, ein fünftes Festrad 314 zum Aufnehmen eines fünften Zahnrads 328 und ein siebtes Festrad 318 zum Aufnehmen eines siebten Zahnrads 332 beinhalten. Anders ausgedrückt kann die erste Getriebeeingangswelle 302 selektiv mit einer Vielzahl von ungeraden Zahnrädern gekoppelt sein. Die zweite Getriebeeingangswelle 304 kann ein zweites Festrad 308 zum Aufnehmen eines zweiten Zahnrads 322 oder eines Zahnrads für den Rückwärtsgang 329 beinhalten und kann ferner ein viertes Festrad 316 zum Aufnehmen entweder eines vierten Zahnrads 326 oder eines sechsten Zahnrads 330 beinhalten. Dementsprechend kann das Doppelkupplungsgetriebe gleichzeitig mit zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen in Eingriff stehen (z. B. dem über das erste Festrad 306 aufgenommenen ersten Zahnrad 320 und dem vom zweiten Festrad 308 aufgenommenen zweiten Zahnrad 322).
  • Es versteht sich, dass sowohl die erste Getriebeeingangswelle 302 als auch die zweite Getriebeeingangswelle 304 über Rippen (nicht gezeigt) an der Außenseite der jeweiligen Welle jeweils mit einer der ersten Kupplung 126 und der zweiten Kupplung 127 verbunden sein kann. In einem normalen Ruhezustand werden sowohl die erste Kupplung 126 als auch die zweite Kupplung 127 beispielsweise über Federn (nicht gezeigt) usw. offen (z. B. vollständig geöffnet) gehalten, sodass kein Drehmoment vom Verbrennungsmotor (z. B. 110) auf die erste Getriebeeingangswelle 302 oder die zweite Getriebeeingangswelle 304 übertragen werden kann, wenn sich jede der jeweiligen Kupplungen in einem vollständig geöffneten Zustand befinden. Als Reaktion auf das Schließen der ersten Kupplung 126 kann Verbrennungsmotordrehmoment auf die erste Getriebeeingangswelle 302 übertragen werden und als Reaktion auf das Schließen der zweiten Kupplung 127 kann Verbrennungsmotordrehmoment auf die zweite Getriebeeingangswelle 304 übertragen werden. Bei einigen Beispielen kann während des normalen Betriebs eine Getriebeelektronik gewährleisten, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt nur eine Kupplung geschlossen ist.
  • Der Getriebekasten 128 kann ferner eine erste Vorgelegewelle 340 und eine zweite Vorgelegewelle 342 beinhalten. Die Zahnräder auf der ersten Vorgelegewelle 340 und der zweiten Vorgelegewelle 342 sind nicht fest, sondern können sich frei drehen. Bei dem beispielhaften DCT 125 beinhaltet die erste Vorgelegewelle 340 das erste Zahnrad 320, das zweite Zahnrad 322, das sechste Zahnrad 330 und das siebte Zahnrad 332. Die zweite Vorgelegewelle 342 beinhaltet das dritte Zahnrad 324, das vierte Zahnrad 326, das fünfte Zahnrad 328 und das Rückwärtsgangrad 329. Sowohl die erste Vorgelegewelle 340 als auch die zweite Vorgelegewelle 342 können Drehmoment über ein erstes Abtriebsritzel 350 bzw. ein zweites Abtriebsritzel 352 auf ein Zahnrad 353 übertragen. Auf diese Weise können beide Vorgelege sowohl über das erste Abtriebsritzel 350 als auch das zweite Abtriebsritzel 352 Drehmoment auf eine Ausgangswelle 362 übertragen, wobei die Ausgangswelle Drehmoment auf eine Heckantriebseinheit 136 (in 1A gezeigt) übertragen kann, die es den angetriebenen Rädern (z. B. 131 aus 1A) ermöglichen kann, sich jeweils mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen, beispielsweise beim Durchführen von Wendemanövern.
  • Wie vorstehend erörtert, sind das erste Zahnrad 320, das zweite Zahnrad 322, das dritte Zahnrad 324, das vierte Zahnrad 326, das fünfte Zahnrad 328, das sechste Zahnrad 330, das siebte Zahnrad 332 und das Zahnrad für den Rückwärtsgang 329 nicht an den Vorgelegen (z. B. 340 und 342) befestigt, sondern können sich frei drehen. Somit können Synchronisiervorrichtungen verwendet werden, um zu ermöglichen, dass jedes der Zahnräder mit der Drehzahl der Vorgelegen übereinstimmt, und kann ferner verwendet werden, um die Zahnräder zu sperren. In dem beispielhaften DCT 125 sind vier Synchronisiervorrichtungen veranschaulicht, zum Beispiel eine erste Synchronisiervorrichtung 370, eine zweite Synchronisiervorrichtung 374, eine dritte Synchronisiervorrichtung 380 und eine vierte Synchronisiervorrichtung 384. Die erste Synchronisiervorrichtung 370 beinhaltet eine entsprechende erste Schaltgabel 372, die zweite Synchronisiervorrichtung 374 beinhaltet eine entsprechende Schaltgabel 376, die dritte Synchronisiervorrichtung 380 beinhaltet eine entsprechende dritte Schaltgabel 378 und die vierte Synchronisiervorrichtung 384 beinhaltet eine entsprechende vierte Schaltgabel 382. Jede der Schaltgabeln kann eine Bewegung jeder entsprechenden Synchronisiervorrichtung zum Sperren von einem oder mehreren Zahnrädern oder zum Entsperren von einem oder mehreren Zahnrädern ermöglichen. Zum Beispiel kann die erste Synchronisiervorrichtung 370 verwendet werden, um entweder das erste Zahnrad 320 oder das siebte Zahnrad 332 zu sperren. Die zweite Synchronisiervorrichtung 382 kann verwendet werden, um entweder das zweite Zahnrad 322 oder das sechste Zahnrad 330 zu sperren. Die dritte Synchronisiervorrichtung 380 kann verwendet werden, um entweder das dritte Zahnrad 324 oder das fünfte Zahnrad 328 zu sperren. Die vierte Synchronisierungsvorrichtung 374 kann verwendet werden, um entweder das vierte Zahnrad 326 oder das Zahnrad 329 für den Rückwärtsgang zu sperren. In jedem Fall kann die Bewegung der Synchronisiervorrichtungen über die Schaltgabeln (z. B. 372, 376, 378 und 382) erzielt werden, die jede der entsprechenden Synchronisiervorrichtungen in die erwünschte Position bewegen.
  • Die Bewegung der Synchronisiervorrichtungen über die Schaltgabeln kann über ein Getriebesteuermodul (TCM) 254 und Schaltgabelaktoren 388 erfolgen, wobei das TCM 254 das vorstehend in Bezug auf 2 erörterte TCM 254 umfassen kann. Das TCM 254 kann Eingangssignale von verschiedenen Sensoren sammeln, die Eingabe bewerten und verschiedene Aktoren entsprechend steuern. Eingänge, die vom TCM 254 verwendet werden, beinhalten unter anderem den Getriebebereich (P/R/N/D/S/L usw.), die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Verbrennungsmotordrehzahl und das -drehmoment, den Drosselklappenwinkel, die Verbrennungsmotortemperatur, die Umgebungstemperatur, den Lenkwinkel, Bremseingänge, Getriebekasteneingangswellendrehzahl (sowohl für die erste Getriebeeingangswelle 302 als auch die zweite Getriebeeingangswelle 304), Fahrzeuglage (Neigung). Das TCM kann Aktoren über eine Steuerung mit offenem Regelkreis steuern, um eine adaptive Steuerung zu ermöglichen. Zum Beispiel kann es die adaptive Steuerung dem TCM 254 ermöglichen, Kupplungseingriffspunkte, Kupplungsreibungskoeffizienten und eine Position von Synchronisiervorrichtungsbaugruppen zu erfassen und einzustellen. Das TCM 254 kann außerdem einen ersten Kupplungsaktor 389 und einen zweiten Kupplungsaktor 387 einstellen, um die erste Kupplung 126 und die zweite Kupplung 127 zu öffnen und zu schließen. Bei einigen Beispielen kann der erste Kupplungsaktor 389 ein erstes Kupplungsventil 389A steuern und der zweite Kupplungsaktor 387 kann ein zweites Kupplungsventil 387A steuern. Beispielsweise können sowohl das erste Kupplungsventil 389A als auch das zweite Kupplungsventil 387A Drucksteuerventile umfassen. Sowohl das erste Kupplungsventil 389A als auch das zweite Kupplungsventil 387A können einen aus einer Getriebepumpe 312 zugeführten Fluidfluss steuern, um beispielsweise jeweils das Öffnen und Schließen der ersten Kupplung 126 bzw. der zweiten Kupplung 127 zu steuern. Bei einigen Beispielen kann das TCM 254 die Getriebepumpe steuern.
  • Es ist veranschaulicht, dass das TCM 254 Eingaben von verschiedenen Sensoren 277 empfängt. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 erörtert, können die verschiedenen Sensoren Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), Verbrennungsmotortemperatursensoren, Schaltwählvorrichtungspositionssensoren, Synchronisierungsvorrichtungspositionssensoren und Umgebungstemperatursensoren beinhalten. Die verschiedenen Sensoren 277 können ferner Raddrehzahlsensoren (z. B. 195), Verbrennungsmotordrehzahlsensoren, Verbrennungsmotordrehmomentsensoren, Drosselpositionssensoren, Verbrennungsmotortemperatursensoren, Lenkwinkelsensoren und Trägheitssensoren (z. B. 199) beinhalten. Die Trägheitssensoren können eines oder mehrere der Folgenden umfassen: Längsbeschleunigungs-, Querbeschleunigungs-, Aufwärtsbeschleunigungs-, Gierwinkel-, Rollwinkel- und Nickwinkelsensoren, wie vorangehend in Bezug auf 1A erörtert.
  • Die Sensoren 277 können ferner einen Eingangswellendrehzahlsensor (ISS-Sensor) beinhalten, der einen magnetoresistiven Sensor beinhalten kann, und wobei ein ISS-Sensor für jede Getriebekasteneingangswelle beinhaltet sein kann (z. B. einer für die erste Getriebeeingangswelle 302 und einer für die zweite Getriebeeingangswelle 304). Die Sensoren 277 können ferner einen Ausgangswellendrehzahlsensor (OSS-Sensor) beinhalten, der einen magnetoresistiven Sensor beinhalten kann, und können an der Ausgangswelle 362 angebracht sein. Die Sensoren 277 können ferner einen Getriebebereichssensor (TR-Sensor) beinhalten, der von dem TCM verwendet werden kann, um eine Position der Schaltgabeln (z. B. 372, 376, 378, 382) zu erfassen.
  • Es versteht sich, dass das DCT 125 wie hier beschrieben funktioniert. Wenn die erste Kupplung 126 zum Beispiel in eine geschlossene Stellung betätigt wird, kann der ersten Getriebeeingangswelle 302 Verbrennungsmotordrehmoment zugeführt werden. Wenn die erste Kupplung 126 geschlossen ist, versteht es sich in einigen Beispielen, dass die zweite Kupplung 127 offen ist, und umgekehrt. Abhängig davon, welches Zahnrad gesperrt ist, wenn die erste Kupplung 126 geschlossen ist, kann Leistung über die erste Getriebeeingangswelle 302 entweder auf das erste Vorgelege 340 oder das zweite Vorgelege 342 übertragen werden und kann ferner entweder über das erste Ritzel 350 oder das zweite Ritzel 352 auf die Ausgangswelle 362 übertragen werden. Alternativ kann Leistung abhängig davon, welches Zahnrad gesperrt ist, über die zweite Getriebeeingangswelle 304 entweder auf das erste Vorgelege 340 oder das zweite Vorgelege 342 übertragen werden, wenn die zweite Kupplung 127 geschlossen ist, und kann ferner entweder über das erste Ritzel 350 oder das zweite Ritzel 352 auf die Ausgangswelle 362 übertragen werden. Es versteht sich unter Umständen, dass sich, wenn Drehmoment auf ein Vorgelege (z. B. das erste Vorgelege 340) übertragen wird, das andere Vorgelege (z. B. die zweite Vorgelegewelle 342) weiterhin drehen kann, obwohl nur die eine Welle direkt durch die Eingabe angetrieben wird. Konkreter kann sich die Welle, die nicht in Eingriff gebracht ist (z. B. das zweite Vorgelege 342), weiterhin drehen, wenn sie durch die Ausgangswelle 362 und das entsprechende Ritzel (z. B. 352) indirekt angetrieben wird.
  • Das DCT 125 kann eine Vorauswahl von Zahnrädern ermöglichen, was somit ein schnelles Schalten zwischen Gängen mit einem minimalen Drehmomentverlust während des Schaltens ermöglicht. Als ein Beispiel kann Leistung von dem Verbrennungsmotor an die erste Eingangswelle 302 und an das erste Vorgelege 340 übertragen werden, wenn das erste Zahnrad 320 über die erste Synchronisiervorrichtung 370 gesperrt ist und wobei die erste Kupplung 126 geschlossen ist (und die zweite Kupplung 127 geöffnet ist). Während das erste Zahnrad 320 in Eingriff steht, kann das zweite Zahnrad 322 gleichzeitig über die vierte Synchronisierungsvorrichtung 384 gesperrt sein. Da das zweite Zahnrad 322 gesperrt ist, kann die zweite Eingangswelle 304 hierdurch gedreht werden, wobei die Drehzahl der zweiten Eingangswelle 304 an die Fahrzeuggeschwindigkeit im zweiten Gang angepasst ist. In einem alternativen Fall, in dem ein Zahnrad an dem anderen Vorgelege (z. B. dem zweiten Vorgelege 442) vorausgewählt ist, dreht sich das Vorgelege ebenfalls, wenn es durch die Ausgangswelle 362 und das Ritzel 352 angetrieben wird.
  • Wenn eine Gangschaltung durch das TCM 254 eingeleitet wird, können nur die Kupplungen betätigt werden, um die erste Kupplung 126 zu öffnen und die zweite Kupplung 127 zu schließen. Darüber hinaus kann die Verbrennungsmotordrehzahl außerhalb des TCMs verringert werden, um dem Hochschalten zu entsprechen. Bei geschlossener zweiter Kupplung 127 kann Leistung von dem Verbrennungsmotor an die zweite Eingangswelle 304 und an das erste Vorgelege 340 übertragen werden und ferner über das Ritzel 350 an die Ausgangswelle 362 übertragen werden. Nach Abschluss der Gangschaltung kann das TCM 254 den nächsten zweckmäßigen Gang vorauswählen. Beispielsweise kann das TCM 254 auf Grundlage von Eingaben, die es von den verschiedenen Sensoren 277 empfängt, entweder einen höheren oder einen niedrigeren Gang vorauswählen. Auf diese Weise können Gangwechsel schnell und mit minimalem Verlust des der Ausgangswelle 362 bereitgestellten Verbrennungsmotordrehmoments erzielt werden.
  • Das Doppelkupplungsgetriebe 125 kann bei einigen Beispielen ein Parkzahnrad 360 beinhalten. Eine Parksperrenklinke 363 kann dem Parkzahnrad 360 zugewandt sein. Wenn ein Schalthebel in die Parkstellung bewegt wird, kann die Parksperrenklinke 363 das Parkzahnrad 360 in Eingriff nehmen. Das Ineingriffbringen der Parksperrenklinke 363 mit dem Parkzahnrad 360 kann über eine Parksperrenklinkenfeder 364 erzielt werden oder kann zum Beispiel über ein Kabel (nicht gezeigt), einen Hydraulikkolben (nicht gezeigt) oder einen Elektromotor (nicht gezeigt) erzielt werden. Wenn die Parksperrenklinke 363 in das Parkzahnrad 360 eingreift, können Antriebsräder (z. B. 130, 131) eines Fahrzeugs gesperrt sein. Andererseits kann sich die Parksperrenklinke 363 als Reaktion darauf, dass ein Schalthebel aus der Parkstellung in eine andere Auswahl (z. B. Fahrstellung) bewegt wird, derart bewegen, dass die Parksperrenklinke 363 von dem Parkzahnrad 360 gelöst werden kann.
  • In einigen Beispielen kann eine elektrische Getriebepumpe 312 Hydraulikfluid aus einer Getriebeölwanne 311 zuführen, um eine Feder 364 zusammenzudrücken, um die Parksperrenklinke 363 von dem Parkzahnrad 360 freizugeben. Die elektrische Getriebepumpe 312 kann zum Beispiel durch eine bordeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. 132) betrieben werden. In einigen Beispielen kann eine mechanische Pumpe 367 zusätzlich oder alternativ Hydraulikfluid aus der Getriebeölwanne 311 zuführen, um die Feder 364 zusammenzudrücken, um die Parksperrenklinke 363 von dem Parkzahnrad 360 freizugeben. Während dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, kann die mechanische Pumpe durch den Verbrennungsmotor (z. B. 110) angetrieben werden und kann mechanisch an das Kupplungsgehäuse 393 gekoppelt sein. Ein Parksperrenklinkenventil 361 kann in einigen Beispielen den Hydraulikfluidstrom zu der Feder 364 regulieren.
  • Wie hier erörtert kann ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) ein Getriebe umfassen, das zwei separate Kupplungen für ungerade und gerade Zahnradsätze verwendet. Eine Kupplung (z. B. 126) wird zur Übertragung von Verbrennungsmotordrehmoment auf eine Eingangswelle (z. B. 302) genutzt, während eine separate Kupplung (z. B. 127) zur Übertragung von Verbrennungsmotordrehmoment auf eine separate Eingangswelle (z. B. 304) genutzt wird. Das Doppelkupplungsgetriebe nimmt Verbrennungsmotordrehmoment über eine Verbrennungsmotorkurbelwelle (z. B. 40B) aus und gibt Drehmoment über eine Ausgangswelle (z. B. 362) ab.
  • Wie vorstehend erörtert, haben viele Fahrzeugführer wesentliche Erfahrungen beim Fahren von Fahrzeugen mit automatischem Getriebe unter Verwendung eines Drehmomentwandlers, um ein gutes Anfahrverhalten des Fahrzeugs bereitzustellen. In diesen Beispielen überträgt der Drehmomentwandler das verfügbare Verbrennungsmotordrehmoment an das Getriebe, um die Verbrennungsmotor- und Getriebeeingangsdrehzahlen sanft zusammenzuführen, während die Fahrzeugmasse beschleunigt wird. In diesen Beispielen stellt der Drehmomentwandler auch Drehmomentmultiplizierung in das Getriebe bereit, um das Fahrzeug anfahren zu lassen. Um somit die Fahrererwartungen hinsichtlich der Anfahrleistung des Fahrzeugs zu erfüllen, kann das vorstehend in Bezug auf 1A-3 erörterte Hybridfahrzeug 121 dazu genutzt werden, die Leistung eines Drehmomentwandlers zu emulieren.
  • Das natürliche Verhalten eines Drehmomentwandlers wird im Allgemeinen durch k-Faktor und Drehmomentverhältnisparameter dargestellt, die beide basierend auf dem Verhältnis von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl variabel sind. Das durch das Pumpenrad eines Drehmomentwandlers absorbierte Drehmoment und das von der Turbine in das Schaltgetriebe übertragene Drehmoment sind durch die folgenden Gleichungen definiert: Eingangsdrehmoment des Pumpenrads = ( Pumpenraddrehzahl ) 2 / ( K-Faktor ) 2
    Figure DE102018104345A1_0001
     Ausgangsdrehmoment der Turbine = ( Eingangsdrehmoment Pumpenrads ) ( Drehmomentverhältnis )
    Figure DE102018104345A1_0002
  • Unter Bezugnahme auf 4A ist ein Beispielverlauf 400 dargestellt, der zeigt, wie der K-Faktors als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl variiert. In 4B ist ein Beispielverlauf 450 dargestellt, der veranschaulicht, wie das Drehmomentverhältnis als eine Funktion eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl variiert.
  • Wie erörtert, ist in dem in den 1A-3 dargestellten Hybrid-Antriebsstrang kein Drehmomentwandler vorhanden, es ist jedoch möglich, eine Getriebeeingangskupplung (z. B. 126, 127) und eine elektrische Maschine/einen Elektromotor zu nutzen, um ein Fahrzeuganfahrverhalten bereitzustellen, das im Wesentlichen gleich dem Anfahrverhalten bei einem Fahrzeug ist, das mit einem Drehmomentwandler ausgestattet ist. Um ein Fahrzeuganfahrverhalten ähnlich dem Anfahrverhalten bei einem Fahrzeug mit Drehmomentwandler bereitzustellen, kann der vorstehend in 2 abgebildete Hybridfahrzeug-Antriebsstrang (z. B. 200) durch Bezeichnen des Abschnitts des Antriebsstrangs Kraftübertragung vorgelagert zu den Doppelkupplungsgetriebekupplungen (z. B. 126, 127) (Kurbelwellenseite der DCT-Anfahrkupplungen), um das Pumpenrad (von einem Drehmomentwandler) zu umfassen, und Bezeichnen des Abschnitts des Antriebsstrangs nachgelagert zu den Doppelkupplungsgetriebekupplungen (Getriebeeingangsseite der DCT-Anfahrkupplungen), um die Turbine (eines Drehmomentwandlers) zu umfassen, modelliert sein. Es kann möglich sein, Kalibrierung zu verwenden, um k-Faktor und Drehmomentverhältnis als eine Konstante, als eine Funktion von Anfahrkupplungsschlupfdrehzahl oder eine andere Funktion zu definieren, um das gewünschte simulierte Drehmomentwandlerverhältnis zu definieren. Unter Verwendung dieser Parameter können die vorstehend definierten Drehmomentwandlergleichungen (Gleichungen 1 und 2) in einem Steueralgorithmus/in Steueralgorithmen verwendet werden, um Befehle für Anfahrkupplung und Drehmoment von elektrischer Maschine/Elektromotor zu erzeugen und um Aktoren mit dem Verbrennungsmotordrehmomentausgang und der Fahrzeugbeschleunigung ohne komplexe Steuerschnittstellen zu koordinieren.
  • In diesem Algorithmus/diesen Algorithmen kann der Verbrennungsmotor (z. B. 110) jedes Drehmoment, so wie durch Fahrzeugsteuerungen und Fahreranforderung bestimmt, herstellen, und die Drehmomentwandlersimulation kann einfach auf gemessene Drehzahlen der Kurbelwelle (z. B. 40B) und Drehzahlen der Getriebeeingangswelle (z. B. 302, 304) reagieren. Die Gleichung für das Pumpenradeingangsdrehmoment (z. B. Gleichung 1 vorstehend) kann dazu verwendet werden, das Drehmoment zu bestimmen, das von der Verbrennungsmotorkurbelwelle absorbiert werden muss und über die Kupplung und in das Schaltgetriebe übertragen werden muss, um das Lastdrehmoment zu simulieren, das durch die hydraulische Last eine Drehmomentwandlers an dem Verbrennungsmotor anliegt. Die Gleichung für das Turbinenausgangsdrehmoment (z. B. Gleichung 2 vorstehend) beschreibt das Gesamtdrehmoment, das an den Eingang des Schaltgetriebes (z. B. 128) von einem Drehmomentwandler, einschließlich der Effekte von Drehmomentmultiplizierung, bereitgestellt wird. In dem vorstehend in 1A-3 beschriebenen Hybridfahrzeug 121 ist keine innewohnende Drehmomentmultiplizierung von der Anfahrkupplung vorhanden, sodass jeder Unterschied zwischen dem berechneten Pumpenradeingangs- und Turbinenausgangsdrehmoment durch eine elektrische Maschine/einen Elektromotor erzeugt werden kann, um das entsprechende Schaltgetriebeeingangsdrehmoment zu erhalten, das ein Drehmomentwandler für ein gegebenes Drehmoment und eine gegebene Drehzahl eines Verbrennungsmotors bereitstellen würde. Wenn eine elektrische Maschine/ein Elektromotor vor dem Schaltgetriebe (z. B. 128) und den Kupplungen (z. B. 126, 127) dazu verwendet wird, das zusätzliche Drehmoment bereitzustellen, kann die Anfahrkupplung (z. B. 126 oder 127) die zusätzliche Drehmomentkapazität tragen, um sowohl das Drehmoment des Verbrennungsmotors als auch das Drehmoment der elektrischen Maschine/des Elektromotors zu übertragen, ohne mehr Kupplungsschlupf als gewünscht zu induzieren oder die Last auf dem Verbrennungsmotor (z. B. 110) zu ändern. Wenn eine elektrische Maschine/ein Elektromotor, der nachgeschaltet zu dem Schaltgetriebe (z. B. 128) angeordnet ist, dazu verwendet wird, das zusätzliche Drehmoment bereitzustellen, dann kann an der Kapazität der Anfahrkupplung keine Änderung vorhanden sein, der Befehl für das Drehmoment der elektrischen Maschine kann jedoch ein Drehmomentmultiplizierungsverhältnis des Schaltgetriebes beinhalten, um zusätzlichen Drehmomenteingang für das Getriebe zu simulieren. Diese Beispiele sind nachfolgend unter Bezugnahme auf FIG. 5A-5C und unter Bezugnahme auf 6-8 dargestellt.
  • Somit können die Systeme von 1-3 ein System für ein Fahrzeug ermöglichen, umfassend einen Verbrennungsmotor, beinhaltend eine Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, ein Getriebe, das in einer Kraftübertragung nachgelagert zu dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, wobei das Getriebe mit zumindest einer Kupplung konfiguriert ist, die dazu konfiguriert ist, Verbrennungsmotordrehmoment an ein oder mehrere Räder über das Getriebe, eine oder mehrere Getriebeeingangswellen und einen Elektromotor, der in der Kraftübertragung angeordnet ist, zu übertragen. Das System kann ferner eine Steuerung beinhalten. Die Steuerung kann Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichern, die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung dazu veranlassen können, eine Kapazität der Kupplung und einen Ausgang des Elektromotors über ein Modell, das einen Drehmomentwandler in der Kraftübertragung simuliert, zu steuern. Das Modell kann ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers und ein Bezeichnen eines anderen Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers beinhalten. Das Modell kann ferner ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhalten, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind. In einem solchen Beispiel kann eine gemessene Drehzahl der Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet werden und eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle von der einen oder den mehreren Getriebeeingangswellen kann als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet werden. Ferner können der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sein.
  • In einem Beispiel des Systems kann die Steuerung weitere Anweisungen speichern, um den Ausgang des Elektromotors über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment zu steuern.
  • In einem Beispiel, bei dem der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Drehmomentbefehls des Elektromotors und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments sein.
  • In einem Beispiel, bei dem der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Drehmomentbefehls des Elektromotors und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhalten und ein Drehmomentmultiplizierungsdrehmoment kann in dem Elektromotordrehmoment beinhaltet sein.
  • In einem Beispiel, bei dem der Elektromotor nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments sein und der Elektromotordrehmomentbefehl kann ferner eine Funktion eines Drehmomentverhältnisses des Getriebes sein.
  • In einem Beispiel kann das Getriebe eines solchen Systems ein Doppelkupplungsgetriebe umfassen.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 5A ein erstes Blockdiagramm 500 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren von Blockdiagramm 500 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen ein Elektromotor, der nachgelagert zu den DCT-Kupplungen angeordnet ist, zum Beispiel BISG (z. B. 142) oder CISG (z. B. 297), dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 500 kann in dem Verfahren aus 6 verwendet werden, so wie nachfolgend veranschaulicht.
  • Ein Verbrennungsmotordrehmomentbefehl 502 von Fahrereingang, zum Beispiel über eine Position eines Gaspedals (z. B. 192) wird über eine Verbrennungsmotorsteuerung (z. B. 111B) an den Verbrennungsmotor 110 des Fahrzeugs kommuniziert. Zum Beispiel als Reaktion auf einen gegebenen Drehmomentbefehl kann den Verbrennungsmotoraktoren, zum Beispiel der/den Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en) (z. B. 66B) und der Zündkerze (z. B. 92B), über die Steuerung befohlen werden, das Verbrennungsmotordrehmoment zu erhöhen. Die Kurbelwellendrehzahl 506 kann über einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor (z. B. 277) bestimmt werden. Wie vorstehend erörtert, kann der Abschnitt des Antriebsstrangs vorgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126, 127) als das Pumpenrad (eines Drehmomentwandlers) bezeichnet sein. Somit wird die Kurbelwellendrehzahl (Pumpenraddrehzahl) am Multiplikatorblock 508 zum Quadrat genommen. Ferner kann die Getriebeeingangswellendrehzahl 538 kann über Eingangswellendrehzahlsensor(en) (z. B. 277) bestimmt werden. Die Getriebeeingangswellendrehzahl kann zum Beispiel als ein Rückmeldungsparameter verstanden werden. Wie vorstehend erörtert, kann der Abschnitt des Antriebsstrangs nachgelagert zu den DCT-Kupplungen als die Turbine (eines Drehmomentwandlers) bezeichnet sein, sodass es verstanden werden kann, dass die Getriebeeingangswellendrehzahl 538 als die Turbinendrehzahl bezeichnet werden kann.
  • Somit wird die Turbinendrehzahl (Getriebeeingangswellendrehzahl) 538 am Multiplikatorblock 510 durch die Pumpenraddrehzahl (Kurbelwellendrehzahl) 506 geteilt. Das Verhältnis der Getriebeeingangswellendrehzahl 538 zur Kurbelwellendrehzahl 506 kann dazu genutzt werden, ein Drehmomentverhältnis 512 und einen k-Faktor 514 nachzuschlagen. Der k-Faktor 514 wird am Multiplikatorblock 516 zum Quadrat genommen. Beim Multiplikatorblock 518 wird das simulierte Pumpenradeingangsdrehmoment 524 oder das durch das Schaltgetriebe (z. B. 128) absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment durch Teilen des Ausgangs von Block 508 durch den Ausgang von Block 516 bestimmt.
  • Beim Multiplikatorblock 520 wird das simulierte Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) mit dem Drehmomentverhältnis 512 multipliziert, um ein simuliertes Turbinendrehmoment 526 oder ein gewünschtes Schaltgetriebegesamteingangsdrehmoment zu ergeben. Das simulierte Turbinendrehmoment 526 (gewünschtes Schaltgetriebegesamteingangsdrehmoment) und das simulierte Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) werden in die Summierungsverknüpfung 522 eingegeben. Der Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment 526 und dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment wird als ein Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine ausgegeben. Der Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine wird in Block 530 eingegeben, wo der Elektromotor vorgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. BISG oder CISG) betätigt wird, um eine Drehmomentmenge zu produzieren, die dem Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment 526 und dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment 524 entspricht. Somit umfasst der Ausgang von Block 530 das Ist-Drehmoment 532 der elektrischen Maschine, das zu dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) an der Summierungsverknüpfung 533 hinzuaddiert wird. Der Ausgang der Summierungsverknüpfung 533 umfasst somit einen Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl 534. Der Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl 534 wird in Feld 536 eingegeben, wobei Feld 536 Getriebe- und Fahrzeugreaktionen auf Verbrennungsmotor, Elektromotor und Anfahrkupplungsdrehmoment umfasst. Bei Feld 536 kann die Getriebeeingangswellendrehzahl 538 überwacht werden, so wie vorstehend erörtert, und als ein Rückmeldungsparameter ausgegeben werden.
  • Somit versteht es sich, dass da Felddiagramm 500 ein Beispiel darstellt, bei dem ein Elektromotor vor dem Schaltgetriebe (z. B. 128) und den Kupplungen (z. B. 126, 127) dazu verwendet wird, Drehmoment umfassend den Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment 526 (gewünschtes Schaltgetriebegesamteingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbiertes Verbrennungsmotordrehmoment) bereitzustellen. Es versteht sich ferner, dass das Felddiagramm 500 ein Beispiel darstellt, bei dem die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität eine Summe des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments 524 (durch das Schaltgetriebe absorbiertes Verbrennungsmotordrehmoment) und des Ist-Drehmoments 532 der elektrischen Maschine umfasst.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 5B ein zweites Blockdiagramm 540 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren von Blockdiagramm 540 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen ein Elektromotor (z. B. 298), der vorgelagert zum Getriebe (z. B. 128) oder nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126 127) angeordnet ist, dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 540 kann in dem Verfahren aus 7 verwendet werden, so wie nachfolgend veranschaulicht.
  • Alle Aspekte des zweiten Blockdiagramms 540 sind mit einigen Ausnahmen die gleichen wie die des Blockdiagramms 500. Somit werden zum Zwecke der Klarstellung und zur Vermeidung von Redundanz die Aspekte des zweiten Blockdiagramms 540, die die gleichen wie bei Blockdiagramm 500 sind, hier nicht wiederholt. Stattdessen werden nur die Aspekte erörtert, die sich zwischen Blockdiagramm 540 und Blockdiagramm 500 unterscheiden.
  • Dementsprechend werden das simulierte Turbinendrehmoment 526 (gewünschtes Schaltgetriebegesamteingangsdrehmoment) und das simulierte Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) in die Summierungsverknüpfung 522 eingegeben, wobei deren Ausgang den Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine umfasst. Der Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine wird in Block 530 eingegeben, wo der Elektromotor (z. B. 298) vorgelagert zum Schaltgetriebe (z. B. 128) und nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126, 127) betätigt wird, um eine Drehmomentmenge zu produzieren, die dem Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment 526 und dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment 524 entspricht. In einem solchen Beispiel, dargestellt bei Blockdiagramm 540, kann jedoch aufgrund dessen, dass der Elektromotor (e.g. 298) nachgelagert zu den DCT-Kupplungen, aber vorgelagert zu dem Schaltgetriebe angeordnet ist, keine Modifikation an dem Anfahrkupplungsdrehomentkapazitätsbefehl 534 vorgenommen werden und das Drehmomentmultiplizierungsdrehmoment kann direkt an den Elektromotor (z. B. 298) befohlen werden.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 5C ein drittes Blockdiagramm 550 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren von Blockdiagramm 550 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen eine elektrische Maschine (z. B. 120), die nachgelagert zum Getriebe (z. B. 128) angeordnet ist, dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das Verfahren aus dem Blockdiagramm 550 kann in dem Verfahren aus 8 verwendet werden, so wie nachfolgend veranschaulicht.
  • Alle Aspekte des dritten Blockdiagramms 550 sind mit einigen Ausnahmen die gleichen wie die der Blockdiagramme 500 und 540. Somit werden zum Zwecke der Klarstellung und zur Vermeidung von Redundanz die Aspekte des dritten Blockdiagramms 550, die die gleichen wie beim ersten Blockdiagramm 500 und beim zweiten Blockdiagramm 540 sind, hier nicht wiederholt. Stattdessen werden nur die Aspekte erörtert, die sich zwischen Blockdiagramm 550 und den Blockdiagrammen 500 und 540 unterscheiden.
  • Dementsprechend werden das simulierte Turbinendrehmoment 526 (gewünschtes Schaltgetriebegesamteingangsdrehmoment) und das simulierte Pumpenradeingangsdrehmoment 524 (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) in die Summierungsverknüpfung 522 eingegeben, wobei deren Ausgang den Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine umfasst. Der Getriebeeingangsdrehmomentbefehl 528 der elektrischen Maschine wird bei Multiplikatorblock 551 mit dem Drehmomentmultiplizierungsverhältnis des Schaltgetriebes 552 multipliziert. Der Ausgang vom Multiplikatorblock 551 umfasst einen Getriebeausgangsdrehmomentbefehl 553 der elektrischen Maschine, der in Block 554 eingegeben wird. Bei 554 wird die elektrische Maschine betätigt, um eine Drehmomentmenge entsprechend dem Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment 526 und dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment 524, multipliziert mit dem Verhältnis des Schaltgetriebes 552, produziert.
  • Somit kann für das Blockdiagramm 550, wo eine elektrische Maschine (z. B. 120) dazu genutzt wird, Drehmoment bereitzustellen, keine Modifikation an dem Anfahrkupplungsdrehmomentkapazitätsbefehl 534 vorgenommen werden, aber der Drehmomentbefehl 553 der elektrischen Maschine kann das Drehmomentmultiplizierungsverhältnis des Getriebes 552 beinhalten.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 6 ein hochstufiges Beispielverfahren 600 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren 600 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen ein Elektromotor, der nachgelagert zu den DCT-Kupplungen angeordnet ist, zum Beispiel BISG (z. B. 142) oder CISG (z. B. 297), dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen.
  • Das Verfahren 600 wird unter Bezugnahme auf die hierin beschriebenen und in 1A-3 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 600 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 12 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 600 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch die Steuerung auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1A-3 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Kraftübertragungsaktoren, wie etwa einen ISG (z. B. 142), einen CISG (z. B. 297), Verbrennungsmotordrehmomentaktor(en) (z. B. 204), einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389), einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) usw. gemäß dem nachfolgend abgebildeten Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 600 beginnt bei 605 und kann ein Bestimmen, ob die Steuerung einen Verbrennungsmotordrehmomentbefehl entsprechend einem Fahrzeuganfahrereignis empfangen hat, beinhalten. Eine solche Angabe kann zum Beispiel über eine Änderung des Gaspedals (z. B. 192) an die Fahrzeugsteuerung (oder in einigen Beispielen die Verbrennungsmotorsteuerung) kommuniziert werden. Wenn bei 605 für einen Verbrennungsmotordrehmomentbefehl entsprechend einem Fahrzeuganfahrereignis angegeben wird, dass er nicht empfangen wurde, kann das Verfahren 600 mit 610 fortfahren und das Aufrechterhalten der aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhalten. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit laufendem Verbrennungsmotor betrieben wird, dann kann der Verbrennungsmotorbetrieb beibehalten werden. Gleichermaßen kann, wenn das Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine (z. B. 120) betrieben wird, die positives oder negatives Drehmoment an angetriebene Räder bereitstellt, dieser Betrieb bei 610 beibehalten werden. Die Drehmomentkapazität von einer oder mehreren DCT-Kupplungen (z. B. 126, 127) kann beibehalten werden. Andere betriebliche Steuerung des Fahrzeugs kann als Reaktion auf eine Bestimmung, dass ein Verbrennungsmotordrehmomentbefehl entsprechend einem Fahrzeuganfahrereignis nicht angegeben ist, bei 610 unverändert bleiben.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 605 kann das Verfahren 600 als Reaktion auf eine Angabe, dass ein Verbrennungsmotordrehmomentbefehl entsprechend einem Fahrzeuganfahrereignis angegeben ist, zu 615 übergehen. Bei 615 kann das Verfahren 600 ein Messen der Drehzahl einer Kurbelwelle (z. B. 40B) des Fahrzeugs beinhalten. Das Messen der Drehzahl der Kurbelwelle bei 615 kann ein Empfangen von Drehzahlinformationen zum Beispiel von einem Verbrennungsmotordrehzahlsensor (z. B. 277) umfassen.
  • Mit Übergang zu 620 kann das Verfahren 600 ein Messen der Getriebeeingangswellendrehzahl beinhalten. Es versteht sich, dass das Messen der Getriebeeingangswellendrehzahl bei 620 ein Messen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die zum Übertragen von Verbrennungsmotordrehmoment an ein Schaltgetriebe des Getriebes während des Fahrzeuganfahrereignisses verantwortlich ist, umfassen kann.
  • Mit Übergang zu 625 kann das Verfahren 600 ein Bestimmen des simulierten Pumpenraddrehmoments beinhalten. Wie vorstehend erörtert, kann der Abschnitt des Antriebsstrangs vorgelagert zu den DCT-Kupplungen als das Pumpenrad eines Drehmomentwandlers bezeichnet sein. Somit kann das Bestimmen des simulierten Pumpenraddrehmoments bei 620 ein Bestimmen eines Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl beinhalten, wobei die Turbinendrehzahl die bei 620 bestimmte Getriebeeingangswellendrehzahl umfassen kann und die Pumpenraddrehzahl die bei 615 bestimmte Kurbelwellendrehzahl umfassen kann. Durch Bestimmen eines solchen Verhältnisses kann die Fahrzeugsteuerung ein Drehmomentverhältnis und einen k-Faktor abrufen. Zum Beispiel können auf der Steuerung gespeicherte Lookup-Tabellen Werte für Drehmomentverhältnis und k-Faktor als eine Funktion des Verhältnisses von Turbinendrehzahl (Getriebeeingangswellendrehzahl) zu Pumpenraddrehzahl (Kurbelwellendrehzahl) beinhalten. Als ein Beispiel zeigt 4A einen k-Faktor als eine Funktion des Verhältnisses von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl, und 4B zeigt ein Drehmomentverhältnis von Turbinendrehzahl zu Pumpenraddrehzahl.
  • Wenn der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis bestimmt sind, kann die vorstehend dargestellte Gleichung (1) dazu genutzt werden, das simulierte Pumpenraddrehmoment zu bestimmen. Insbesondere kann das simulierte Pumpenraddrehmoment oder das durch das Schaltgetriebe (z. B. 128) absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment durch Quadrieren sowohl von dem bestimmten k-Faktor als auch der Kurbelwellendrehzahl und dann durch Teilen des Quadrats der Kurbelwellendrehzahl (Pumpenraddrehzahl) durch das Quadrat des bestimmten k-Faktors berechnet werden.
  • Mit Übergang zu 630 kann das Verfahren 600 ein Bestimmen des simulierten Turbinendrehmoments oder des gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoments beinhalten. Insbesondere kann die vorstehend dargestellte Gleichung (2) dazu genutzt werden, das simulierte Turbinendrehmoment (das gewünschte Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) zu bestimmen. Das vorstehend bei 620 bestimmte Drehmomentverhältnis kann mit dem simulierten Pumpenraddrehmoment (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) multipliziert werden, um das simulierte Turbinendrehmoment (gewünschte Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) zu erhalten.
  • Mit Übergang zu 635 kann das Verfahren 600 ein Bestimmen eines Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls beinhalten. Eine solche Bestimmung kann über die Fahrzeugsteuerung, die einen Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment (gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenraddrehmoment (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) erlangt, vorgenommen werden.
  • Mit dem bei 635 bestimmten Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls kann das Verfahren 600 mit 640 fortfahren und kann ein Hinzufügen des Elektromotordrehmomentbefehls zu dem simulierten Pumpenraddrehmoment (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) beinhalten, um einen Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl zu erlangen. Zum Beispiel kann, da das Verfahren 600 ein Beispiel darstellt, bei dem ein Elektromotor, zum Beispiel ein BISG (z. B. 142) oder CISG (z. B. 297) vorgelagert zu den DCT-Kupplungen und dem Schaltgetriebe genutzt wird, um zusätzliches Drehmoment für die Kraftübertragung bereitzustellen, von der Anfahrkupplung (z. B. 126 oder 127) gefordert sein, die zusätzliche Drehmomentkapazität (über dem Verbrennungsmotordrehmoment) zu tragen, um sowohl das Drehmoment des Verbrennungsmotors als auch des Elektromotors zu übertragen, ohne unerwünschten Kupplungsschlupf zu erzeugen oder die Last an dem Verbrennungsmotor zu ändern. Somit beinhaltet das Verfahren 600 bei 640 ein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenraddrehmoments, um den Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl zu erhalten.
  • Mit Übergang zu 645 kann das Verfahren 600 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an den Elektromotor (z. B. BISG oder CISG) sendet, der entweder den BISG oder den CISG betätigt, um den Drehmomentbefehl zu erzeugen, der bei Schritt 635 von Verfahren 600 bestimmt ist. Ferner kann das Verfahren 600 bei 645 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an einen Aktor der Anfahrkupplung sendet (z. B. die verantwortliche Kupplung zum Übertragen von Verbrennungsmotor/Elektromotordrehmoment durch das Getriebe während der Fahrzeuganfahrprozedur). Als ein Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389) gesendet werden, sodass das erste Kupplungsventil (z. B. 389A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der ersten Kupplung zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der ersten Kupplung gesteuert wird. In einem anderen Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) gesendet werden, sodass das zweite Kupplungsventil (z. B. 387A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der zweiten Kupplung zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung gesteuert wird. In jedem Fall versteht es sich, dass die Menge von Flüssigkeitsstrom (z. B. Menge von Druck), die an die erste Kupplung oder zweite Kupplung bereitgestellt ist, eine Menge von Flüssigkeitsstrom umfassend kann, um eine Drehmomentkapazität gleich der, die in Schritt 640 bestimmt ist, zu erzeugen. Anders ausgedrückt, kann der bei Schritt 640 bestimmte Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl an die entsprechende Kupplung gesendet werden, sodass die entsprechende Kupplung die bestimmte Menge von Anfahrkupplungsdrehmoment in Schritt 645 produzieren kann. Das Verfahren 600 kann dann enden.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 7 ein hochstufiges Beispielverfahren 700 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren 700 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen ein Elektromotor (z. B. 298) vorgelagert zum Getriebe (z. B. 128), aber nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126 127) dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen.
  • Das Verfahren 700 wird unter Bezugnahme auf die hierin beschriebenen und in 1A-3 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 700 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 12 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 700 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch die Steuerung auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1A-3 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Kraftübertragungsaktoren, wie etwa einen Elektromotor (z. B. 298), Verbrennungsmotordrehmomentaktor(en) (z. B. 204), einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389), einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) usw. gemäß dem nachfolgend abgebildeten Verfahren einsetzen.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren 700 mit kleinen Ausnahmen im Wesentlichen äquivalent zu dem Verfahren 600 ist. Die Schritte 705 bis 735 sind die gleichen wie bereits für Verfahren 600 beschrieben. Somit werden der Kürze halber die Schritte von Verfahren 700, die die gleichen sind wie bei Verfahren 600, hier nicht wiederholt, wobei es sich versteht, dass alle Aspekte von Verfahren 700 bis Schritt 735 so erreicht werden können, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Schritte 605-635 von Verfahren 600 beschrieben.
  • Somit kann, wie vorstehend beschrieben, das Verfahren 700 bei Schritt 735 ein Bestimmen eines Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls beinhalten. Eine solche Bestimmung kann über die Fahrzeugsteuerung, die einen Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment (gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenraddrehmoment (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) erlangt, vorgenommen werden.
  • Mit Übergang zu Schritt 740 kann das Verfahren 700 ein Erlangen eines Anfahrkupplungsdrehmomentbefehls beinhalten. Es versteht sich, dass bei Schritt 640 von Verfahren 600, der Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl so veranschaulicht wurde, dass er durch Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenraddrehmoments erlangt wurde. Wie erörtert, werden der Elektromotordrehmomentbefehl und das simulierte Pumpenraddrehmoment für Verfahren 600 jedoch summiert, da für die Anfahrkupplung (z. B. 126, 127) gefordert sein kann, dass sie die zusätzliche Drehmomentkapazität über dem Verbrennungsmotordrehmoment trägt, um sowohl das Drehmoment des Verbrennungsmotors als auch des Elektromotors zu übertragen, ohne unerwünschten Kupplungsschlupf zu induzieren oder die Last am Verbrennungsmotor zu ändern.
  • Alternativ zeigt das Verfahren 700 ein Beispiel, bei dem sich der Elektromotor (z. B. 298), der dazu verwendet wird, die zusätzliche Drehmomentkapazität über dem Verbrennungsmotordrehmoment bereitzustellen, nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126, 127), aber vorgelagert zu dem Schaltgetriebe (z. B. 128) befindet. Somit müssen die Anfahrkupplungen kein zusätzliches Drehmoment, das über den Elektromotor bereitgestellt wird, tragen. Dementsprechend kann bei Schritt 740 das Erlangen des Anfahrkupplungsdrehmomentbefehls ein Erlangen des simulierten Pumpenraddrehmoments (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoments), da in Schritt 725 bestimmt wurde, und ein Bestimmen, dass der Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl äquivalent zu dem simulierten Pumpenraddrehmoment ist, beinhalten.
  • Mit Übergang zu 745 kann das Verfahren 700 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an den Elektromotor (z. B. 298) sendet, der den Elektromotor betätigt, um den Drehmomentbefehl zu erzeugen, der bei Schritt 735 von Verfahren 700 bestimmt ist. Ferner kann das Verfahren 700 bei Schritt 745 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an einen Aktor der Anfahrkupplung sendet (z. B. die verantwortliche Kupplung zum Übertragen von Verbrennungsmotor/Elektromotordrehmoment durch das Getriebe während der Fahrzeuganfahrprozedur). Als ein Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389) gesendet werden, sodass das erste Kupplungsventil (z. B. 389A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der ersten Kupplung (z. B. 302) zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der ersten Kupplung gesteuert wird. In einem anderen Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) gesendet werden, sodass das zweite Kupplungsventil (z. B. 387A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der zweiten Kupplung (z. B. 304) zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung gesteuert wird. In jedem Fall versteht es sich, dass die Menge von Flüssigkeitsstrom (z. B. Menge von Druck), die an die erste Kupplung oder zweite Kupplung bereitgestellt ist, eine Menge von Flüssigkeitsstrom umfassend kann, um eine Drehmomentkapazität gleich der, die in Schritt 740 bestimmt ist, zu erzeugen. Anders ausgedrückt, kann der bei Schritt 740 bestimmte Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl an die entsprechende Kupplung gesendet werden, sodass die entsprechende Kupplung die bestimmte Menge von Anfahrkupplungsdrehmoment in Schritt 745 produzieren kann. Das Verfahren 700 kann dann enden.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 8 ein hochstufiges Beispielverfahren 800 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere kann das Verfahren 800 unter Bedingungen verwendet werden, bei denen eine elektrische Maschine (z. B. 120) nachgelagert zum Getriebe (z. B. 128) und nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126 127) dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen.
  • Das Verfahren 800 wird unter Bezugnahme auf die hierin beschriebenen und in 1A-3 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 800 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 12 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 800 und der übrigen hier beinhalteten Verfahren können durch die Steuerung auf Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1A-3 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Kraftübertragungsaktoren, wie etwa eine elektrische Maschine (z. B. 120), Verbrennungsmotordrehmomentaktor(en) (z. B. 204), einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389), einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) usw. gemäß dem nachfolgend abgebildeten Verfahren einsetzen.
  • Es versteht sich, dass das Verfahren 800 mit kleinen Ausnahmen im Wesentlichen äquivalent zu dem Verfahren 600 (und dem Verfahren 700) ist. Die Schritte 805 bis 835 sind die gleichen wie bereits für Verfahren 600 (und Verfahren 700) beschrieben. Somit werden der Kürze halber die Schritte von Verfahren 800, die die gleichen sind wie bei Verfahren 600 (und Verfahren 700), hier nicht wiederholt, wobei es sich versteht, dass alle Aspekte von Verfahren 800 bis Schritt 835 so erreicht werden können, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Schritte 605-635 von Verfahren 600 (und die Schritte 705-735 von Verfahren 700) beschrieben.
  • Somit kann, wie vorstehend beschrieben, das Verfahren 800 bei Schritt 835 ein Bestimmen eines Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls beinhalten. Eine solche Bestimmung kann über die Fahrzeugsteuerung, die einen Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment (gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenraddrehmoment (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) erlangt, vorgenommen werden.
  • Mit Übergang zu Schritt 840 kann das Verfahren 800 ein Multiplizieren des Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls, der in Schritt 835 erlangt wird, mit einem Schaltgetriebedrehmomentmultiplizierungsverhältnis beinhalten. Da eine elektrische Maschine (z. B. 120) nachgelagert zu dem Schaltgetriebe dazu verwendet wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen, kann ein Getriebeausgangsdrehmomentbefehl der elektrischen Maschine insbesondere zusätzlich das Drehmomentmultiplizierungsverhältnis des Schaltgetriebes beinhalten. Dementsprechend kann das Verfahren 800 bei Schritt 840 ein Multiplizieren des Getriebeeingangselektromotordrehmomentbefehls mit dem Schaltgetriebedrehmomentmultiplizierungsverhältnis beinhalten, um den Getriebeausgangsdrehmomentbefehl der elektrischen Maschine zu erhalten.
  • Mit Übergang zu Schritt 845 kann das Verfahren 800 ein Erlangen eines Anfahrkupplungsdrehmomentbefehls beinhalten. Es versteht sich, dass bei Schritt 640 von Verfahren 600, der Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl so veranschaulicht wurde, dass er durch Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenraddrehmoments erlangt wurde. Wie erörtert, werden der Elektromotordrehmomentbefehl und das simulierte Pumpenraddrehmoment für Verfahren 600 jedoch summiert, da für die Anfahrkupplung (z. B. 126, 127) gefordert sein kann, dass sie die zusätzliche Drehmomentkapazität über dem Verbrennungsmotordrehmoment trägt, um sowohl das Drehmoment des Verbrennungsmotors als auch des Elektromotors zu übertragen, ohne unerwünschten Kupplungsschlupf zu induzieren oder die Last am Verbrennungsmotor zu ändern.
  • Alternativ zeigt das Verfahren 800 ein Beispiel, bei dem sich die elektrische Maschine (z. B. 120), die dazu verwendet wird, die zusätzliche Drehmomentkapazität über dem Verbrennungsmotordrehmoment bereitzustellen, nachgelagert zu den DCT-Kupplungen (z. B. 126, 127) und nachgelagert zu dem Schaltgetriebe (z. B. 128) befindet. Somit müssen die Anfahrkupplungen kein zusätzliches Drehmoment, das über die elektrische Maschine bereitgestellt wird, tragen. Dementsprechend kann bei Schritt 845 das Erlangen des Anfahrkupplungsdrehmomentbefehls ein Erlangen des simulierten Pumpenraddrehmoments (von dem Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoments), da in Schritt 825 bestimmt wurde, und ein Bestimmen, dass der Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl äquivalent zu dem simulierten Pumpenraddrehmoment ist, beinhalten.
  • Mit Übergang zu 850 kann das Verfahren 800 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an die elektrische Maschine (z. B. 120) sendet, der die elektrische Maschine betätigt, um den Drehmomentbefehl zu erzeugen, der bei Schritt 840 von Verfahren 800 bestimmt ist. Ferner kann das Verfahren 800 bei 850 beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung einen Befehl an einen Aktor der Anfahrkupplung sendet (z. B. die verantwortliche Kupplung zum Übertragen von Verbrennungsmotor/Elektromotordrehmoment durch das Getriebe während der Fahrzeuganfahrprozedur). Als ein Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen ersten Kupplungsaktor (z. B. 389) gesendet werden, sodass das erste Kupplungsventil (z. B. 389A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der ersten Kupplung (z. B. 302) zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der ersten Kupplung gesteuert wird. In einem anderen Beispiel kann ein Befehl von der Fahrzeugsteuerung an einen zweiten Kupplungsaktor (z. B. 387) gesendet werden, sodass das zweite Kupplungsventil (z. B. 387A) dazu gesteuert werden kann (z. B. im Arbeitszyklus), eine Menge von Flüssigkeitsstrom zu der zweiten Kupplung (z. B. 304) zu steuern, wodurch eine Drehmomentkapazität der zweiten Kupplung gesteuert wird. In jedem Fall versteht es sich, dass die Menge von Flüssigkeitsstrom (z. B. Menge von Druck), die an die erste Kupplung oder zweite Kupplung bereitgestellt ist, eine Menge von Flüssigkeitsstrom umfassend kann, um eine Drehmomentkapazität gleich der, die in Schritt 845 bestimmt ist, zu erzeugen. Anders ausgedrückt, kann der bei Schritt 845 bestimmte Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl an die entsprechende Kupplung gesendet werden, sodass die entsprechende Kupplung die bestimmte Menge von Anfahrkupplungsdrehmoment in Schritt 850 produzieren kann. Das Verfahren 800 kann dann enden.
  • Somit können es die Verfahren der 6-8 ein Verfahren ermöglichen, umfassend das Steuern einer Kapazität einer Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe zu übertragen, und eines Ausgangs eines Elektromotors, der in einer Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, während eines Anfahrens des Fahrzeugs, um eine Leistung eines Drehmomentwandlers, der in der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, unter Bedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug den Drehmomentwandler nicht beinhaltet, zu emulieren. In einem Beispiel des Verfahrens umfasst das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe.
  • Als ein Beispiel kann das Emulieren der Leistung des Drehmomentwandlers ferner ein Verwenden eines Modells der Kupplung und des Elektromotors umfassen. Das Modell kann ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers umfassen. Das Modell kann ferner ein Bezeichnen eines anderen Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers umfassen.
  • Als ein Beispiel des Verfahrens kann das Modell ferner ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhalten, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind. In einem solchen Beispiel kann eine gemessene Kurbelwellendrehzahl einer Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet werden und eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle, die wahlweise mechanisch mit dem Getriebe gekoppelt ist, kann als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet werden. In einem solchen Beispiel können der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sein.
  • In einem solchen Verfahren kann das Steuern des Ausgangs des Elektromotors ferner ein Erlangen eines Elektromotordrehmomentbefehls über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment umfassen. In einem Beispiel, bei dem der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Drehmomentbefehls des Elektromotors und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments sein. In einem anderen Beispiel, bei dem der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhalten. In noch einem anderen Beispiel, bei dem der Elektromotor nachgelagert in der Kraftübertragung des Getriebes angeordnet ist, kann das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments (aber nicht direkt des Elektromotordrehmomentbefehls) sein und der Elektromotordrehmomentbefehl kann eine Funktion eines Drehmomentverhältnisses des Getriebes sein.
  • In einigen Beispielen eines solchen Verfahrens kann das Steuern der Kupplung ferner einen Schlupf der Kupplung umfassen.
  • Ein anderes Beispiel eines Verfahrens beinhaltet ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren für ein Steuern eines Elektromotors und einer Kupplung, die Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe während eines Anfahrens eines Fahrzeugs überträgt, umfassend:
    1. (a) Verwenden eines Modells der Kupplung und des Elektromotors, das eine Beziehung einer Drehzahl einer Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und einer Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle beinhaltet, um eine Kapazität der Kupplung und einen Ausgang des Elektromotors zu bestimmen; und
    2. (b) Steuern der Kupplung auf eine gewünschte Kapazität und des Ausgangs des Elektromotors auf einen gewünschten Ausgang basierend auf dem Modell.
  • In einem solchen Verfahren kann das Modell die Drehzahl der Kurbelwelle als eine Pumpenraddrehzahl entsprechend einem Drehmomentwandler bezeichnen und beinhaltet ferner ein Bezeichnen der Eingangswellendrehzahl als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers. Das Modell kann einen k-Faktor und ein Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstanten, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter bezeichnen. Das Modell kann das Pumpenradeingangsdrehmoment als ein Verhältnis der Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu dem k-Faktor im Quadrat simulieren und kann das Turbinenausgangsdrehmoment als das Pumpenradeingangsdrehmoment multipliziert mit dem Drehmomentverhältnis simulieren. Ferner kann in einem solchen Verfahren das Steuern des Ausgangs des Elektromotors ferner ein Erlangen eines Elektromotordrehmomentbefehls über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment umfassen.
  • In solchen Verfahren kann der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung angeordnet sein, wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Drehmomentbefehls des Elektromotors und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments sein kann. In einem solchen Beispiel kann die Kupplung Drehmoment von dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor tragen, ohne einen Kupplungsschlupf größer als einen gewünschten Kupplungsschlupf zu induzieren und/oder ohne eine Last des Verbrennungsmotors zu ändern.
  • In einem solchen Verfahren kann der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet sein. In einem solchen Beispiel kann das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhalten. In einem solchen Beispiel kann ein Drehmomentmultiplizierungsdrehmoment an den Elektromotor befohlen werden.
  • Ferner kann in einem solchen Verfahren kann der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet sein. In einem solchen Beispiel kann das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments sein und der Elektromotordrehmomentbefehl kann ferner eine Funktion eines Drehmomentverhältnisses des Getriebes sein.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 9 eine Beispielzeitachse 900 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere veranschaulicht die Zeitachse 900 ein Beispiel, bei dem ein Elektromotor, der nachgelagert zu den DCT-Kupplungen angeordnet ist, zum Beispiel BISG (z. B. 142) oder CISG (z. B. 297), dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das in 6 detaillierte Verfahren kann zusammen mit dem in 5A veranschaulichten Blockdiagramm dazu genutzt werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, wie vorstehend im Detail erörtert. Anders ausgedrückt, können die vorstehend in dem in 5A veranschaulichten Blockdiagramm dargelegten Algorithmen und das Verfahren von 6 dazu genutzt werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, um die Leistung eines Drehmomentwandlers in dem Antriebsstrang zu emulieren.
  • Die Zeitachse 900 beinhaltet einen Verlauf 905, der eine Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 910, der eine Drehzahl (RPM) einer Getriebeeingangswelle (z. B. 302, 304) im Zeitablauf angibt. Es versteht sich, dass sich die in 9 dargestellte Getriebeeingangswelle auf eine Getriebewelle bezieht, die für das Übertragen von Drehmoment des Verbrennungsmotors (und des Elektromotors) über das Getriebe während des Fahrzeuganfahrereignisses verantwortlich ist. Verbrennungsmotordrehzahl und Getriebeeingangswellendrehzahl können zum Beispiel 0 RPM oder größer (+) als 0 RPM sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 915, der ein Verbrennungsmotordrehmoment (N·m) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 920, der eine Drehmomentkapazität (N·m) einer Anfahrkupplung (z. B. 126, 127) im Zeitablauf angibt. Es versteht sich, dass sich die in 9 dargestellte Anfahrkupplung eine Kupplung (z. B. 126, 127) umfasst, die für das Übertragen von Drehmoment des Verbrennungsmotors (und des Elektromotors) über das Getriebe während des Fahrzeuganfahrereignisses verantwortlich ist. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 925, der einen Drehmomentausgang (N·m) eines integrierten Anlassers/Generators (z. B. BISG 142 oder CISG 297) im Zeitablauf angibt. Aus Gründen der Einfachheit versteht es sich in der Beispielzeitachse 900, dass sich der Verlauf 925 auf einen BISG (z. B. 142) bezieht. Für jeden der Verläufe 915, 920 und 925 kann das Drehmoment bei 0 N·m liegen oder kann größer als (+) 0 N·m sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 930, der Fahrzeugbeschleunigung (m/s/s) im Zeitablauf angibt. Die Beschleunigung kann 0 m/s/s oder mehr als (+) 0 m/s/s betragen.
  • Bei Zeitpunkt t0 ist der Verbrennungsmotor in einer Leerlaufdrehzahl, angegeben durch den Verlauf 905, und die Getriebeeingangswellendrehzahl beträgt null RPM, angegeben durch den Verlauf 910. Dementsprechend produziert der Verbrennungsmotor kein wesentliches Drehmoment, angegeben durch den Verlauf 915. Der BISG ist aus und produziert somit kein Drehmoment, angegeben durch den Verlauf 925. Ferner versteht es sich, dass die Anfahrkupplung des DCT offen ist, angegeben durch den Verlauf 920. Insbesondere wird die Drehmomentkapazität der DCT-Anfahrkupplung mit null angegeben, wodurch angegeben wird, dass die Anfahrkupplung vollständig offen ist. Dementsprechend wird für das Fahrzeug nicht angegeben, dass es bei Zeitpunkt t0 beschleunigt.
  • Bei Zeitpunkt t1 tritt der Fahrzeugführer auf ein Gaspedal (z. B. 192), wodurch eine Erhöhung des Raddrehmoments angefordert wird. Dementsprechend ist zwischen Zeitpunkt t1 und t2 für das Verbrennungsmotordrehmoment angegeben, dass es ansteigt und auf einem hohen Wert bleibt, angegeben durch den Verlauf 915, und die Verbrennungsmotordrehzahl entsprechend steigt, angegeben durch den Verlauf 905.
  • Als Reaktion auf die Aufforderung zur Fahrzeugbeschleunigung können Komponenten des Hybrid-Antriebsstrangs gesteuert sein, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler zu emulieren. Insbesondere kann das in 6 dargestellte Verfahren 600 dazu verwendet werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, so wie in Zeitachse 900 dargestellt.
  • Dementsprechend kann zwischen Zeitpunkt t1 und t2 die Kurbelwellendrehzahl zusammen mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle (angegeben durch den Verlauf 910) überwacht werden. Das Verhältnis der Getriebeeingangswellendrehzahl zu der Kurbelwellendrehzahl kann dazu genutzt werden, einen k-Faktor und ein Übertragungsdrehmomentverhältnis nachzuschlagen, so wie vorstehend unter Bezugnahme auf das in 5A dargestellte Blockdiagramm und unter Bezugnahme auf das Verfahren von 6 erörtert. Basierend auf der angegebenen Kurbelwellendrehzahl und dem angegebenen k-Faktor kann durch Verwendung der vorstehend dargestellten Gleichung (1) ein simuliertes Drehmomentwandlerpumpenraddrehmoment bestimmt werden, das eine Menge von Verbrennungsmotordrehmoment entspricht, das durch das Schaltgetriebe (z. B. 128) absorbiert wird. Das simulierte Drehmomentwandlerpumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) kann somit mit dem Getriebedrehmomentverhältnis multipliziert werden, um entsprechend einem gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment durch Verwendung der vorstehend dargestellten Gleichung (2) ein simuliertes Turbinendrehmoment zu erlangen. Der Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment (gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) kann somit einen Drehmomentbefehl des Getriebeeingangselektromotors (BISG) umfassen. Da der BISG vorgelagert zu den Kupplungen der DCT liegt, kann die Anfahrkupplung somit sowohl das Verbrennungsmotordrehmoment als auch Drehmoment von dem BISG tragen. Dementsprechend kann der Drehmomentbefehl des Getriebeeingangselektromotors (BISG) zu dem simulierten Pumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) hinzugefügt werden, um einen Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl zu erlangen. Wie in FIG. 5A und 6 erörtert, kann die Getriebeeingangswellendrehzahl einen Rückmeldungsparameter umfassen, sodass es sich versteht, dass vorstehend beschriebene Methodik während des Anfahrens des Fahrzeugs kontinuierlich erfolgen kann, um die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität mit dem Verbrennungsmotordrehmoment und dem Drehmoment des Elektromotors (BISG) zu koordinieren.
  • Somit steigt zwischen Zeitpunkt t1 und t2 die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität entsprechend, da das BISG-Drehmoment steigt. Die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität ist als steigend auf einen Wert größer als das Verbrennungsmotordrehmoment dargestellt, da die Anfahrkupplung sowohl das Verbrennungsmotordrehmoment als auch das BISG-Drehmoment absorbieren kann.
  • Zum Zeitpunkt t2 ist die Fahrzeuganfahrphase abgeschlossen, da die Verbrennungsmotordrehzahl und die Getriebeeingangswellendrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts zueinander liegen. Zum Beispiel kann der vorbestimmte Schwellenwert umfassen, dass sich Verbrennungsmotordrehzahl und Getriebeeingangswellendrehzahl um 5 % oder weniger voneinander unterscheiden.
  • Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 können der vorstehend unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm in 5A beschriebene Algorithmus und das in 6 dargestellte Verfahren fortgesetzt werden, um die Anfahrkupplung beim Schlupf zu steuern, und der Algorithmus kann fortgesetzt werden, um Drehmomentwandlerverhalten für sanfte Beschleunigungsleistung und Isolierung von Kraftübertragungsstörungen zu simulieren. Es versteht sich, dass ein solches Beispiel impliziert, dass die Anfahrkupplung dazu in der Lage ist, Wärme abzuleiten, die durch verlängerten Schlupf der Anfahrkupplung erzeugt wird.
  • Somit veranschaulicht die Beispielzeitachse 900 ein Beispiel, bei dem der Fahrzeuganfahralgorithmus, so wie vorstehend unter Bezugnahme auf FIG. 5A und 6 erörtert, für das Fahrzeug läuft, wobei Drehmomentmultiplizierung über den BISG bereitgestellt ist, unter Bedingungen, bei denen der Verbrennungsmotor konstantes Drehmoment während der Fahrzeuganfahrprozedur produziert.
  • Obwohl nicht ausdrücklich dargestellt, können gleiche Ergebnisse mit einer elektrischen Maschine (z. B. 120) an der Getriebeausgangsseite oder einen Elektromotor (z. B. 298), der zwischen den DCT-Kupplungen und dem Schaltgetriebe angeordnet ist, erreicht werden.
  • Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 9 erörtert, veranschaulicht die Zeitachse 900 ein Beispiel, bei dem die Anfahrkupplung in der Lage ist, Wärme, die durch einen verlängerten Schlupf der Anfahrkupplung erzeugt wird, abzuleiten. In einem Zustand, in dem die Anfahrkupplung keinen dauerhaften Schlupf tolerieren kann, ist es für die Anfahrkupplung möglicherweise erforderlich, blockiert zu werden, so wie dies nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf 10 erörtert ist.
  • Nun ist unter Bezugnahme auf 10 eine Beispielzeitachse 1000 zum Steuern eines Hybrid-Antriebsstrangs wie etwa des Hybrid-Antriebsstrangs 200, vorstehend abgebildet in 2, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler während einer Fahrzeuganfahrprozedur zu emulieren, dargestellt. Insbesondere veranschaulicht die Zeitachse 1000 ein Beispiel, bei dem ein Elektromotor, der nachgelagert zu den DCT-Kupplungen angeordnet ist, zum Beispiel BISG (z. B. 142) oder CISG (z. B. 297), dazu genutzt wird, Drehmoment zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor bereitzustellen. Das in 6 detaillierte Verfahren kann zusammen mit dem in 5A veranschaulichten Blockdiagramm dazu genutzt werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, wie vorstehend im Detail erörtert. Anders ausgedrückt, können die vorstehend in dem in 5A veranschaulichten Blockdiagramm dargelegten Algorithmen und das Verfahren von 6 dazu genutzt werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, um die Leistung eines Drehmomentwandlers in dem Antriebsstrang zu emulieren. Die Zeitachse 1000 unterscheidet sich von der Zeitachse 900 dahingehend, dass eine in 9 dargestellte Anfahrkupplung dazu in der Lage ist, kontinuierlichen Schlupf nach Abschluss der Fahrzeuganfahrphase zu tolerieren, wobei die in 10 dargestellte Anfahrkupplung nicht in der Lage ist, kontinuierlichen Schlupf nach Abschluss der Fahrzeuganfahrphase zu tolerieren, so wie nachfolgend detaillierter erörtert.
  • Die Zeitachse 1000 beinhaltet einen Verlauf 1005, der eine Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1010, der eine Drehzahl (RPM) einer Getriebeeingangswelle (z. B. 302, 304) im Zeitablauf angibt. Es versteht sich, dass sich die in 10 dargestellte Getriebeeingangswelle auf eine Getriebewelle bezieht, die für das Übertragen von Drehmoment des Verbrennungsmotors (und des Elektromotors) über das Getriebe während des Fahrzeuganfahrereignisses verantwortlich ist. Verbrennungsmotordrehzahl und Getriebeeingangswellendrehzahl können zum Beispiel 0 RPM oder größer (+) als 0 RPM sein. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1015, der ein Verbrennungsmotordrehmoment (N·m) im Zeitablauf angibt. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1020, der eine Drehmomentkapazität (N·m) einer Anfahrkupplung (z. B. 126, 127) im Zeitablauf angibt. Es versteht sich, dass sich die in 10 dargestellte Anfahrkupplung eine Kupplung (z. B. 126, 127) umfasst, die für das Übertragen von Drehmoment des Verbrennungsmotors (und des Elektromotors) über das Getriebe während des Fahrzeuganfahrereignisses verantwortlich ist. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1025, der einen Drehmomentausgang (N·m) eines integrierten Anlassers/Generators (z. B. BISG 142 oder CISG 297) im Zeitablauf angibt. Aus Gründen der Einfachheit versteht es sich in der Beispielzeitachse 1000, dass sich der Verlauf 1025 auf einen BISG (z. B. 142) bezieht. Für jeden der Verläufe 1015, 1020 und 1025 kann das Drehmoment bei 0 N·m liegen oder kann größer als (+) oder kleiner als (-) 0 N·m sein. Die Zeitachse 1000 beinhaltet ferner den Verlauf 1030, der Fahrzeugbeschleunigung (m/s/s ) ( -) im Zeitablauf angibt. Die Beschleunigung kann 0 m/s/s oder mehr als (+) 0 m/s/s betragen.
  • Es versteht sich, dass viele Aspekte der Zeitachse 1000 ähnlich denen sind, die in Zeitachse 900 dargestellt sind. Zum Zwecke der Klarheit werden die Aspekte, die gleich sind, nachfolgend kurz wiederholt.
  • Bei Zeit t0 ist der Verbrennungsmotor in einer Leerlaufdrehzahl, angegeben durch den Verlauf 1005, und die Getriebeeingangswellendrehzahl beträgt null RPM, angegeben durch den Verlauf 910. Dementsprechend erzeugt der Verbrennungsmotor kein wesentliches Drehmoment, angegeben durch den Verlauf 1015. Der BISG ist aus und produziert somit kein Drehmoment, angegeben durch den Verlauf 1025. Ferner versteht es sich, dass die Anfahrkupplung des DCT offen ist, angegeben durch den Verlauf 1020. Insbesondere wird die Drehmomentkapazität der DCT-Anfahrkupplung mit null angegeben, wodurch angegeben wird, dass die Anfahrkupplung vollständig offen ist. Dementsprechend wird für das Fahrzeug nicht angegeben, dass es bei Zeitpunkt t0 beschleunigt.
  • Bei Zeitpunkt t1 tritt der Fahrzeugführer auf ein Gaspedal (z. B. 192), wodurch eine Erhöhung des Raddrehmoments angefordert wird. Dementsprechend ist zwischen Zeitpunkt t1 und t2 für das Verbrennungsmotordrehmoment angegeben, dass es ansteigt und auf einem hohen Wert bleibt, angegeben durch den Verlauf 1015, und die Verbrennungsmotordrehzahl entsprechend steigt, angegeben durch den Verlauf 1005.
  • Als Reaktion auf die Aufforderung zur Fahrzeugbeschleunigung können Komponenten des Hybrid-Antriebsstrangs gesteuert sein, um die Leistung eines Fahrzeugs mit einem Drehmomentwandler zu emulieren. Insbesondere kann das in 6 dargestellte Verfahren 600 dazu verwendet werden, den Hybrid-Antriebsstrang zu steuern, so wie in Zeitachse 1000 dargestellt.
  • Dementsprechend kann zwischen Zeitpunkt t1 und t2 die Kurbelwellendrehzahl zusammen mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle (angegeben durch den Verlauf 1010) überwacht werden. Das Verhältnis der Getriebeeingangswellendrehzahl zu der Kurbelwellendrehzahl kann dazu genutzt werden, einen k-Faktor und ein Übertragungsdrehmomentverhältnis nachzuschlagen, so wie vorstehend unter Bezugnahme auf das in 5A dargestellte Blockdiagramm und unter Bezugnahme auf das Verfahren von 6 erörtert. Basierend auf der angegebenen Kurbelwellendrehzahl und dem angegebenen k-Faktor kann durch Verwendung der vorstehend dargestellten Gleichung (1) ein simuliertes Drehmomentwandlerpumpenraddrehmoment bestimmt werden, das eine Menge von Verbrennungsmotordrehmoment entspricht, das durch das Schaltgetriebe (z. B. 128) absorbiert wird. Das simulierte Drehmomentwandlerpumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierte Verbrennungsmotordrehmoment) kann somit mit dem Getriebedrehmomentverhältnis multipliziert werden, um entsprechend einem gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment durch Verwendung der vorstehend dargestellten Gleichung (2) ein simuliertes Turbinendrehmoment zu erlangen. Der Unterschied zwischen dem simulierten Turbinendrehmoment (gewünschten Gesamtschaltgetriebeeingangsdrehmoment) und dem simulierten Pumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) kann somit einen Drehmomentbefehl des Getriebeeingangselektromotors (BISG) umfassen. Da der BISG vorgelagert zu den Kupplungen der DCT liegt, kann die Anfahrkupplung somit sowohl das Verbrennungsmotordrehmoment als auch Drehmoment von dem BISG tragen. Dementsprechend kann der Drehmomentbefehl des Getriebeeingangselektromotors (BISG) zu dem simulierten Pumpenraddrehmoment (durch das Schaltgetriebe absorbierten Verbrennungsmotordrehmoment) hinzugefügt werden, um einen Anfahrkupplungsdrehmomentbefehl zu erlangen. Wie in FIG. 5A und 6 erörtert, kann die Getriebeeingangswellendrehzahl einen Rückmeldungsparameter umfassen, sodass es sich versteht, dass vorstehend beschriebene Methodik während des Anfahrens des Fahrzeugs kontinuierlich erfolgen kann, um die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität mit dem Verbrennungsmotordrehmoment und dem Drehmoment des Elektromotors (BISG) zu koordinieren.
  • Somit steigt zwischen Zeitpunkt t1 und t2 die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität entsprechend, da das BISG-Drehmoment steigt. Die Anfahrkupplungsdrehmomentkapazität ist als steigend auf einen Wert größer als das Verbrennungsmotordrehmoment dargestellt, da die Anfahrkupplung sowohl das Verbrennungsmotordrehmoment als auch das BISG-Drehmoment absorbieren kann.
  • Zu Zeitpunkt t2 ist für die Verbrennungsmotordrehzahl und die Getriebeeingangswellendrehzahl angegeben, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts zueinander liegen, zum Beispiel können beide innerhalb von 5 % oder weniger zueinander liegen. Die Beispielzeitachse 1000 zeigt ein Beispiel, bei dem die Anfahrkupplung nicht dazu in der Lage ist, dauerhaften Schlupf zu tolerieren. Somit kann es erforderlich sind, dass die Anfahrkupplung blockiert ist (z. B. Drehmomentkapazität der Anfahrkupplung, sodass die Kupplung keinem Schlupf unterliegt). Dementsprechend wird dem BISG zwischen Zeitpunkt t2 und t3 befohlen, ein negatives Drehmoment zu produzieren, um die Verbrennungsmotordrehzahl so zu verlangsamen, dass die Verbrennungsmotordrehzahl und die Getriebeeingangswellendrehzahl angeglichen werden können. In einem solchen Beispiel werden das Verbrennungsmotordrehmoment und das Anfahrkupplungsdrehmoment konstant gehalten, wie in Zeitachse 1000 angegeben.
  • Somit wird Anfahrkupplung zwischen dem Zeitpunkt t2 und t3 blockiert. Als Reaktion auf das Blockieren der Anfahrkupplung, bei dem die Drehmomentkapazität der Anfahrkupplung so ist, dass die Kupplung keinen Schlupf mehr erfährt, wird das ISG-Drehmoment auf null Drehmoment reduziert. Bei blockierter Anfahrkupplung versteht es sich, dass das Fahrzeug zwischen Zeitpunkt t3 und t4 nur mit dem Verbrennungsmotordrehmoment angetrieben wird, das über die blockierte Anfahrkupplung übertragen wird. In einem solchen Beispiel kann der BISG als Reaktion auf das Blockieren der Kupplung für Trägheitskompensation für sanfte Kraftübertragungsoszillationen genutzt werden. In der Beispielzeitachse 1000 bleibt der BISG jedoch aus, während das Fahrzeug mit Verbrennungsmotordrehmoment, das über die blockierte Kupplung übertragen wird, angetrieben wird.
  • Somit veranschaulicht die Beispielzeitachse 1000 ein Beispiel, bei dem der Fahrzeuganfahralgorithmus, so wie vorstehend unter Bezugnahme auf FIG. 5A und 6 erörtert, für das Fahrzeug läuft, wobei Drehmomentmultiplizierung über den BISG bereitgestellt ist, unter Bedingungen, bei denen der Verbrennungsmotor konstantes Drehmoment während der Fahrzeuganfahrprozedur produziert.
  • Obwohl es nicht ausdrücklich dargestellt ist, können ähnliche Ergebnisse mit einer elektrischen Maschine (z. B. 120) an der Getriebeausgangsseite erreicht werden.
  • Auf diese Weise kann das Anfahren des Fahrzeugs bei Fahrzeugen, die nicht mit einem Drehmomentwandler ausgerüstet sind, das Verfahren imitieren, das von Fahrzeugführern erwartet oder gewünscht wird, die an das Gefühl eines Fahrzeugs gewöhnt sind, das einen Drehmomentwandler in der Kraftübertragung beinhaltet. Durch genaues Imitieren dieses Verhaltens bei Fahrzeugen ohne Drehmomentwandler kann die Kundenzufriedenheit verbessert werden.
  • Der technische Effekt besteht darin zu erkennen, dass Gleichungen zur Steuerung des Drehmomentwandlers angepasst werden können, um eine Kraftübertragung mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, einem Getriebe und einer oder mehreren Kupplungen, die zum Übertragen von Verbrennungsmotordrehmoment von dem Verbrennungsmotor zu einem oder mehreren angetriebenen Rädern konfiguriert sind, zu modellieren. Insbesondere besteht ein technischer Effekt darin zu erkennen, dass eine Kurbelwellendrehzahl als eine Pumpenraddrehzahl definiert sein kann und eine Getriebeeingangswellendrehzahl als eine Turbinendrehzahl definiert sein kann, sodass Gleichungen für einen Drehmomentwandler für ein Fahrzeug ohne den Drehmomentwandler angepasst werden können. Ein weiterer technischer Effekt besteht darin zu erkennen, dass Drehmomentmultiplizierung über einen Elektromotor/eine elektrische Maschine bereitgestellt werden kann.
  • Die hier und unter Bezugnahme auf die Systeme von 1A-3 beschriebenen Systeme können zusammen mit den hier dargestellten Verfahren und in Zusammenhang mit dem Verfahren von 5A-8 beschriebenen Verfahren ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug das Steuern einer Kapazität einer Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe zu übertragen, und eines Ausgangs eines Elektromotors, der in einer Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, während eines Anfahrens des Fahrzeugs, um eine Leistung eines Drehmomentwandlers, der in der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, unter Bedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug den Drehmomentwandler nicht beinhaltet, zu emulieren. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Emulieren der Leistung des Drehmomentwandlers ferner ein Verwenden eines Modells der Kupplung und des Elektromotors umfasst, das ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers beinhaltet und ferner ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers beinhaltet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Modell ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhaltet, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind; wobei eine gemessene Drehzahl einer Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet ist und wobei eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle, die wahlweise mechanisch mit dem Getriebe gekoppelt ist, als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet ist; und wobei der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sind. Ein viertes Beispiel des Verfahren beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Steuern des Ausgangs des Elektromotors ferner ein Erlangen eines Elektromotordrehmomentbefehls über weinen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenraddrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment umfasst. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhaltet. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis sechsten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments, aber nicht des Elektromotordrehmomentbefehls ist, wobei aber der Elektromotordrehmomentbefehl ferner eine Funktion des Drehmomentverhältnisses des Getriebes ist. Ein achtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis siebenten Beispiel und beinhaltet ferner, dass da Steuern der Kapazität der Kupplung ferner einen Schlupf der Kupplung umfasst.
  • Ein Beispiel des Systems für ein Fahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, beinhaltend eine Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist; ein Getriebe, das in einer Kraftübertragung nachgelagert zu dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, wobei das Getriebe mit zumindest einer Kupplung konfiguriert ist, die dazu konfiguriert ist, Verbrennungsmotordrehmoment zu einem oder mehreren Rädern über das Getriebe zu übertragen; eine oder mehrere Getriebeeingangswellen; einen Elektromotor, der in der Kraftübertragung angeordnet ist; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: eine Kapazität der Kupplung und einen Ausgang des Elektromotors über ein Modell, das einen Drehmomentwandler in der Kraftübertragung simuliert, zu steuern, wobei das Modell ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers und ein Bezeichnen eines anderen Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers beinhaltet, wobei das Modell ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhaltet, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind; wobei eine gemessene Drehzahl der Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet ist und wobei eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle der einen oder mehreren Getriebeeingangswellen als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet ist; und wobei der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sind. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet das System ferner, dass die Steuerung weitere Anweisungen speichert, um den Ausgang des Elektromotors über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment zu steuern. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhaltet; und dass eine Drehmomentmultiplizierung in dem Elektromotordrehmoment beinhaltet ist. Ein viertes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist, und dass der Elektromotordrehmomentbefehl ferner eine Funktion eines Drehmomentverhältnisses des Getriebes ist. Ein fünftes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Getriebe ferner ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst.
  • Ein anderes Beispiel eines Verfahrens beinhaltet ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren für ein Steuern eines Elektromotors und einer Kupplung, die Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe während eines Anfahrens eines Fahrzeugs überträgt, umfassend:
    1. (a) Verwenden eines Modells der Kupplung und des Elektromotors, das eine Beziehung einer Drehzahl einer Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und einer Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle beinhaltet, um eine Kapazität der Kupplung und einen Ausgang des Elektromotors zu bestimmen; und
    2. (b) Steuern der Kupplung auf eine gewünschte Kapazität und des Ausgangs des Elektromotors auf einen gewünschten Ausgang basierend auf dem Modell.
  • In einem ersten Beispiel des Verfahrens kann das Verfahren ferner beinhalten, dass das Modell die Drehzahl der Kurbelwelle als eine Pumpenraddrehzahl entsprechend einem Drehmomentwandler bezeichnet, und beinhaltet ferner ein Bezeichnen der Eingangswellendrehzahl als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers; dass das Modell einen k-Faktor und ein Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstanten, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter darstellt; dass das Modell das Pumpenradeingangsdrehmoment als ein Verhältnis der Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu dem k-Faktor im Quadrat simuliert und das Turbinenausgangsdrehmoment als das Pumpenradeingangsdrehmoment multipliziert mit dem Drehmomentverhältnis simuliert; und dass das Steuern des Ausgangs des Elektromotors ferner ein Erlangen eines Elektromotordrehmomentbefehls über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment umfasst. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist; und dass die Kupplung Drehmoment von dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor trägt, ohne einen Kupplungsschlupf größer als einen gewünschten Kupplungsschlupf zu induzieren und/oder ohne eine Last des Verbrennungsmotors zu ändern. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhaltet; und dass eine Drehmomentmultiplizierung an den Elektromotor befohlen ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls ein beliebiges oder mehrere oder jedes vom dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist, und dass das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist, und dass der Elektromotordrehmomentbefehl ferner eine Funktion eines Drehmomentverhältnisses des Getriebes ist.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzabläufe mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -abläufe können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Abläufe können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der dargestellten Handlungen, Betriebsschritte und/oder Funktionen kann bzw. können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Abläufe beispielhafter Natur sind und diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Konfigurationen und weitere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten dahingehend verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartiger Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiter oder enger gefassten, gleichen oder anderen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.

Claims (15)

  1. Verfahren für ein Hybridfahrzeug, umfassend: ein Steuern einer Kapazität einer Kupplung, die dazu konfiguriert ist, Drehmoment zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe zu übertragen, und eines Ausgangs eines Elektromotors, der in einer Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, während eines Anfahrens des Fahrzeugs, um eine Leistung eines Drehmomentwandlers, der in der Kraftübertragung des Hybridfahrzeugs angeordnet ist, unter Bedingungen, bei denen das Hybridfahrzeug den Drehmomentwandler nicht beinhaltet, zu emulieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Emulieren der Leistung des Drehmomentwandlers ferner ein Verwenden eines Modells der Kupplung und des Elektromotors umfasst, das ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers beinhaltet und ferner ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers beinhaltet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Modell ferner ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhaltet, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind; wobei eine gemessene Drehzahl einer Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet ist und wobei eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle, die wahlweise mechanisch mit dem Getriebe gekoppelt ist, als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet ist; und wobei der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Steuern des Ausgangs des Elektromotors ferner ein Erlangen eines Elektromotordrehmomentbefehls über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Elektromotor in der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhaltet.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Elektromotor in der Kraftübertragung nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments, aber nicht des Elektromotordrehmomentbefehls ist, wobei aber der Elektromotordrehmomentbefehl ferner eine Funktion des Drehmomentverhältnisses des Getriebes ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung ferner einen Schlupf der Kupplung umfasst.
  10. System für ein Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle beinhaltet, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist; ein Getriebe, das in einer Kraftübertragung nachgelagert zu dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, wobei das Getriebe mit zumindest einer Kupplung konfiguriert ist, die dazu konfiguriert ist, Verbrennungsmotordrehmoment zu einem oder mehreren Rädern über das Getriebe zu übertragen; eine oder mehrere Getriebeeingangswellen; einen Elektromotor, der in der Kraftübertragung angeordnet ist; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: eine Kapazität der Kupplung und einen Ausgang des Elektromotors über ein Modell, das einen Drehmomentwandler in der Kraftübertragung simuliert, zu steuern, wobei das Modell ein Bezeichnen eines Abschnitts der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung als ein Pumpenrad des Drehmomentwandlers und ein Bezeichnen eines anderen Abschnitts der Kraftübertragung nachgelagert zu der Kupplung als eine Turbine des Drehmomentwandlers beinhaltet, wobei das Modell ein Definieren eines simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments als ein Verhältnis einer Pumpenraddrehzahl im Quadrat zu einem k-Faktor im Quadrat und ein Definieren eines simulierten Turbinenausgangsdrehmoments als das Pumpenradeingangsdrehmoments multipliziert mit einem Drehmomentverhältnis beinhaltet, wobei sowohl der k-Faktor als auch das Drehmomentverhältnis als eines von entweder einer Konstante, einer Funktion einer Schlupfdrehzahl der Kupplung oder einem anderen Parameter definiert sind; wobei eine gemessene Drehzahl der Kurbelwelle, die mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, in dem Modell als die Pumpenraddrehzahl verwendet ist und wobei eine Eingangswellendrehzahl einer Getriebeeingangswelle der einen oder mehreren Getriebeeingangswellen als eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers verwendet ist; und wobei der k-Faktor und das Drehmomentverhältnis eine Funktion eines Verhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl und der Kurbelwellendrehzahl sind.
  11. System nach Anspruch 10, wobei die Steuerung weitere Anweisungen speichert, um den Ausgang des Elektromotors über einen Unterschied zwischen dem simulierten Pumpenradeingangsdrehmoment und dem simulierten Turbinenausgangsdrehmoment zu steuern.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der Elektromotor in der Kraftübertragung vorgelagert zu der Kupplung angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion einer Summe des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist.
  13. System nach Anspruch 11, wobei der Elektromotor in der Kraftübertragung zwischen der Kupplung und dem Getriebe angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung kein Summieren des Elektromotordrehmomentbefehls und des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments beinhaltet; und wobei eine Drehmomentmultiplizierung in dem Elektromotordrehmoment beinhaltet ist.
  14. System nach Anspruch 11, wobei der Elektromotor nachgelagert zu dem Getriebe angeordnet ist und wobei das Steuern der Kapazität der Kupplung eine Funktion des simulierten Pumpenradeingangsdrehmoments ist und wobei der Elektromotordrehmomentbefehl ferner eine Funktion des Drehmomentverhältnisses des Getriebes ist.
  15. System nach Anspruch 10, wobei das Getriebe ferner ein Doppelkupplungsgetriebe umfasst.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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