DE102018110813A1 - Systeme und verfahren zum steuern eines elektrischen hybrid-antriebsstrangs - Google Patents

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Craig Lechlitner
Kenneth Frederick
Floyd Cadwell
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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Verbessern des Rückwärtsfahrdrehmoments in einem Elektrofahrzeugantriebsstrang mit Leistungsverzweigungshybrid bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Beschleunigen eines Verbrennungsmotors über einen Generator, der als ein Motor funktioniert, mehrere Male beinhalten, um ein Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitzustellen, der ein Rückwärtsfahrdrehmoment erhöhen kann, um dem Fahrzeug zu ermöglichen, bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit rückwärts angetrieben zu werden. Auf diese Weise können die Rückwärtssteigfähigkeit verbessert und die Kundenzufriedenheit erhöht werden.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern eines Fahrzeugverbrennungsmotors, um die Rückwärtsdrehmomentausgabenfähigkeit in einem Leistungsverzweigungshybrid zu erhöhen.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Ein bekannter hybrider elektrischer Fahrzeugantriebsstrang mit verzweigten Leistungsströmungspfaden ist im US-Patent mit der Nr. 7,285,869 offenbart, welches Anmelder der vorliegenden Erfindung zugewiesen ist. Dieser Antriebsstrang beinhaltet eine elektrische Leistungsquelle, die einen Traktionsmotor, eine Batterie und einen elektrischen Generator beinhaltet, der in der Lage ist, als ein Motor zu funktionieren. Ein Verbrennungsmotor ist eine mechanische Leistungsquelle und ein Planetenradsystem schafft geteilte Drehmomentabgabepfade zwischen den elektrischen und mechanischen Leistungsquellen und Fahrzeugtraktionsrädern. Die Planetenradeinheit beinhaltet ein Hohlrad, welches antreibbar mit den Traktionsrädern verbunden ist, ein Sonnenrad, welches antreibbar mit dem Generator verbunden ist, und einen Träger, der antreibbar mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Der Generator, der Motor und die Batterie sind elektrisch gekoppelt.
  • Verbrennungsmotordrehmoment, welches während des Vorwärtsfahrens in einem geteilten Leistungsabgabemodus auf den Träger angewandt wird, ist in einer Richtung, die entgegengesetzt zur Richtung des Reaktionsdrehmoments, welches durch den Generator auf das Sonnenrad angewandt wird. Das Drehmoment, welches durch den Verbrennungsmotor auf den Träger angewandt wird, ist gleich der Summe des Drehmoments, welches durch den Verbrennungsmotor auf das Hohlrad angewandt wird, und des Drehmoments, welches auf das Sonnenrad angewandt wird.
  • Wenn der Elektromotor während eines Elektromotorstarts mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor verwendet wird, treibt der Motor das Hohlrad in der gleichen Richtung wie die Rotationsrichtung des Motorrotors an. Da der Träger direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, der zu diesem Zeitpunkt nicht mit Kraftstoff versorgt wird, dreht sich das Sonnenrad relativ frei, während sich der Träger nicht dreht. Die Planetenradeinheit ist zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen ohne Reaktionselement, abgesehen von einem kleinen Drehmoment, welches dem Sonnenrad infolge von Lagerreibungsverlusten und Getriebereibungsverlusten zugeführt wird.
  • Wenn dem Generator befohlen wird, den Motor während eines Vorwärtsmotorstarts zu unterstützen, wird der Generator gesteuert, um als ein Motor zu funktionieren, wenn er sich in einer negativen Richtung dreht (z. B. gegen den Uhrzeigersinn, wenn von der Position des Verbrennungsmotors aus betrachtet). Zu diesem Zeitpunkt wird Drehmoment auf den Träger in einer negativen Richtung angewandt. Eine Überholkupplung stellt zu diesem Zeitpunkt Reaktionsdrehmoment bereit, sodass das Generatordrehmoment zum Hohlrad übertragen werden kann, welches die Traktionsräder in einer Vorwärtsfahrtrichtung antreibt. Die Batterie stellt dann sowohl dem Motor als auch dem Generator Leistung bereit. Allerdings ist der Generator womöglich nicht in der Lage, den Motor während eines Rückwärtsstarts zu unterstützen, da kein Reaktionsdrehmoment verfügbar ist, welches ermöglichen kann, dass Generatordrehmoment zum Hohlrad verteilt wird.
  • Da positives Verbrennungsmotordrehmoment (z. B. Drehmoment im Uhrzeigersinn, wie von der Position des Verbrennungsmotors aus betrachtet) den Antriebsdrehmomentbeitrag vom Motor reduziert, kann eine bekannte Strategie, die von einer Fahrzeugsystemsteuerung verwendet wird, die Verwendung des Verbrennungsmotors während eines Rückwärtsfahrbetriebs minimieren. Unter solchen Umständen gibt es einen begrenzten Betriebsbereich, in dem der Verbrennungsmotor verwendet werden kann, um dem Generator Antriebsdrehmoment zuzuführen, um die Batterie aufzuladen, wenn die Batterie keinen ausreichenden Ladestatus aufweist, um dem Motor Leistung zuzuführen.
  • Ein Spitzenrückwärtsraddrehmoment ist ein wichtiger Faktor, der die Fähigkeit eines Fahrzeugs bestimmt, eine steile Neigung hinaufzufahren oder das Fahrzeug rückwärts bei bestimmten Geländebedingungen zu manövrieren oder das Fahrzeug rückwärts über Hindernisse, wie etwa einen Fahrbahnbordstein, zu manövrieren. Allerdings kann ein Antriebsstrang des Typs, der im US-Pat. mit der Nr. 7,285,869 offenbart ist, nur ein begrenztes Spitzenrückwärtsfahrraddrehmoment entwickeln.
  • US-Pat. mit der Nr. US 7,576,501 lehrt eine Strategie, die hybride Antriebsstrangkomponenten derart verwendet, dass der Verbrennungsmotor in einem Zustand ohne Kraftstoffzufuhr motorisch angetrieben werden kann, um das Rückwärtsfahrdrehmoment zu steigern. Kurz gesagt, beinhaltet die Strategie das motorische Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Generator während des Rückwärtsfahrbetriebs. Bei dem Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr kann negatives Verbrennungsmotorbremsdrehmoment gleich dem Pump- und Reibungsverlust des Verbrennungsmotors sein, multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis. Beim Rückwärtsfahren kann dies das Spitzenrückwärtsraddrehmoment auf einen Wert über die Fähigkeit des Traktionsmotors, Rückwärtsraddrehmoment zu schaffen, hinaus steigern. US-Pat. mit der Nr. US 7,576,501 lehrt ferner das Auswählen einer Drehzahl, bei der der Verbrennungsmotor über den Generator ohne Kraftstoffzufuhr motorisch angetrieben wird. Da die Batterie elektrische Leistung zuführt, um erweitertes, oder verstärktes, Rückwärtsraddrehmoment bereitzustellen, wird die Leistungsabgabe minimiert, um den verstärkten Rückwärtsfahrbetrieb zu verlängern. Somit lehrt US-Pat. mit der Nr. US 7,576,501 das Minimieren des Leistungsverbrauchs durch Laufenlassen des Verbrennungsmotors bei seiner geringstmöglichen Verbrennungsmotordrehzahl.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mögliche Probleme mit solch einer Lösung erkannt und Systeme und Verfahren entwickelt, um diese zumindest teilweise zu lösen. In einem Beispiel wird ein Verfahren bereitgestellt, umfassend Beschleunigen eines Verbrennungsmotors, welcher an die Räder eines Hybridkraftfahrzeugs gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor über einen Generator beschleunigt wird, der vorübergehend als ein Motor funktioniert, als Reaktion auf ein vom Fahrer angefordertes negatives Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit eines Elektromotors überschreitet, welcher ebenfalls an eines oder mehrere der Räder gekoppelt ist, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen; und Betreiben des Verbrennungsmotors nur auf Grundlage eines Fahrerbedarfs als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Auf diese Weise kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Rückwärtsrichtung auf eine Schwellendrehzahl erhöht werden, die dem Fahrzeug ermöglichen kann, ein Hindernis oder eine Steigung zu überwinden, das/die verhindert, dass das Fahrzeug die Schwellendrehzahl erreicht.
  • Als ein Beispiel kann das Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellen. Als ein anderes Beispiel kann der Verbrennungsmotor bei einer maximalen Rate beschleunigt werden, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen.
  • In einem anderen Beispiel kann das Verfahren als Reaktion auf das Beschleunigen des Verbrennungsmotors und ferner als Reaktion auf eine Angabe, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl beinhalten, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist, und kann ferner Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors beinhalten, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Zum Beispiel können das Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors eine beliebige Anzahl an Malen durchgeführt werden, während das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment die Fähigkeit des Motors überschreitet. In einigen Beispielen kann das Beschleunigen des Verbrennungsmotors mit gelösten Radbremsen durchgeführt werden, wobei die Radbremsen dazu konfiguriert sind, den Rädern Bremsdrehmoment bereitzustellen, und wobei die Radbremsen als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und kurz vor dem Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl angewandt werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann das Fahrzeug ein Leistungsverzweigungshybrid umfassen, wobei das Leistungsverzweigungshybrid den Verbrennungsmotor, den Elektromotor, den Generator, eine Batterie und ein Getriebe, welches getrennte Leistungsströmungspfade während des Vorwärtsfahrens vom Verbrennungsmotor und Elektromotor zu den Rädern und vom Elektromotor und Generator während des Rückwärtsfahrens bildet, beinhaltet. Der Elektromotor kann in einer Richtung während des Vorwärtsfahrens und in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Richtung während des Rückwärtsfahrens arbeiten. Des Weiteren kann das Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator in der Abwesenheit des Verbrennungsmotors, welcher Luft und Kraftstoff verbrennt, durchgeführt werden.
  • Die vorstehenden Vorteile sowie andere 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 wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen beispielhaften Antriebsstrang in einem Hybridelektrofahrzeug(hybrid electric vehicle - HEV)-System.
    • 2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren auf hoher Ebene, welches einen Abschnitt einer Rückwärtsfahrstrategie für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs veranschaulicht.
    • 3 zeigt ein Diagramm dafür, wie eine Raddrehmomentgrenze berechnet und auf einen Fahrerbedarf für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs angewandt werden kann.
    • 4 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm auf hoher Ebene, welches veranschaulicht, wie eine Fahrzeugsystemsteuerung einen Verbrennungsmotorbetriebspunkt und Systemgrenzen während des Rückwärtsfahrens für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs auswählen kann.
    • 5A zeigt ein Hebelanalogiediagramm der Planetenradkinematik für einen Hybridfahrzeugantriebsstrang beim Rückwärtsfahren für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs.
    • 5B zeigt ein Hebelanalogiediagramm der Planetenradkinematik für einen Hybridantriebsstrang des in 1 gezeigten Typs, welcher verbesserte Rückwärtsfahrlei stungscharakteri stika aufwei st.
    • 6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren auf hoher Ebene, welches eine Strategie zum Verbessern der Rückwärtsfahrleistung und Minimieren der Batterieleistung während des Rückwärtsfahrbetriebs für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs veranschaulicht.
    • 7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren auf hoher Ebene, welches eine Strategie der vorliegenden Erfindung für das weitere Verbessern der Rückwärtsfahrleistung in einem Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe des in 1 veranschaulichten Typs veranschaulicht.
    • 8 zeigt ein Hebelanalogiediagramm der Planetenradkinematik für ein Hybridfahrzeugantriebsstrang des in 1 gezeigten Typs, wobei das Fahrzeug eine verbesserte Rückwärtsfahrleistung gemäß dem in 7 dargestellten Verfahren verwendet.
    • 9 zeigt eine beispielhafte Zeitachse 900 für eine verbesserte Rückwärtsfahrleistung eines Fahrzeugantriebsstrangs des in 1 gezeigten Typs, wobei die verbesserte Rückwärtsfahrleistung durch das in 7 gezeigte Verfahren ermöglicht wird.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern der Rückwärtssteigfähigkeit in einem Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe des in 1 veranschaulichten Typs. Solch ein Fahrzeug kann einen Verbrennungsmotor, einen Planetenradsatz, einen zweiten Radsatz, einen Motor und einen Generator beinhalten. In einem Beispiel, welches in 2 dargestellt ist, kann eine Fahrzeugsystemsteuerung einen Verbrennungsmotorzustand (z. B. an oder aus) und Drehmomentgrenzen bestimmen. Wenn die Anforderung des Fahrzeugführers nach Drehmoment die Raddrehmomentgrenze überschreitet, kann die Anforderung des Fahrzeugführers gekürzt werden. Wenn der Verbrennungsmotor aus ist, kann die Raddrehmomentgrenze einfach eine negative Drehmomentgrenze eines Motors sein, multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis, wie in 3 veranschaulicht. Wenn der Verbrennungsmotor an ist, kann die Raddrehmomentgrenze alternativ eine Summe des Verbrennungsmotordrehmoments und der negativen Drehmomentgrenze des Motors umfassen. Ein Verfahren, welches veranschaulicht, wie eine Fahrzeugsteuerung einen Verbrennungsmotorbetriebspunkt und Systemgrenzen während des Rückwärtsfahrens auswählen kann, ist in 4 veranschaulicht.
  • Wie vorstehend erwähnt, wenn der Verbrennungsmotor aus ist, kann eine Raddrehmomentgrenze die negative Drehmomentgrenze eines Motors sein, multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis. Wenn der Verbrennungsmotor an ist, kann die Raddrehmomentgrenze eine Drehmomentreduktion berücksichtigen, die aufgrund eines positiven Verbrennungsmotorbremsdrehmoments auftritt. Wenn jedoch der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr von einem Generator unter Verwendung von Batterieleistung motorisch angetrieben wird, kann das Nettoraddrehmoment um eine Menge abnehmen, die gleich dem negativen Verbrennungsmotorbremsdrehmoment ist, multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis. Es versteht sich, dass das negative Verbrennungsmotorbremsdrehmoment gleiche dem Pump- und Reibungsverlust des Verbrennungsmotors, multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis ist. Beim Rückwärtsfahren kann dies das Spitzenrückwärtsraddrehmoment auf einen Wert über die Fähigkeit des Traktionsmotors, Rückwärtsraddrehmoment zu schaffen, hinaus steigern. Solch ein Merkmal kann die Rückwärtssteigfähigkeitsleistung des Fahrzeugs verbessern. 5A veranschaulicht ein Hebelanalogiediagramm für Winkelgeschwindigkeiten und Drehmomente, die an jedem der Elemente einer Planetenradeinheit wirken, wenn ein Verbrennungsmotor an ist und das Fahrzeug rückwärts angetrieben wird, während 5B ein ähnliches Hebelanalogiediagramm unter Bedingungen, in denen der Verbrennungsmotor von dem Generator motorisch angetrieben wird, um die Rückwärtssteigfähigkeit zu verbessern, veranschaulicht.
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren zum Antreiben eines Fahrzeugsystems des in 1 veranschaulichten Typs in Rückwärtsrichtung. Wenn ein gewünschtes Raddrehmoment von einem Motor erfüllt werden kann, kann das Verfahren im Wesentlichen das Verfahren aus 2 umfassen. Wenn das gewünschte Raddrehmoment nicht erfüllt werden kann und wenn eine fahrzeugeigene Energiespeichervorrichtung (z. B. Batterie) das zusätzliche Drehmoment bereitstellen kann, kann alternativ eine Strategie verwendet werden, bei der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr von dem Generator motorisch angetrieben wird, wobei die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert und die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden, und zwar bei einem Versuch, negatives Raddrehmoment zu erhöhen.
  • Allerdings können Umstände vorliegen, unter denen das Betreiben des Verbrennungsmotors wie in Bezug auf die 2-6 erörtert nicht ausreichend ist, um dem Fahrzeug zu ermöglichen, rückwärts angetrieben zu werden. Zum Beispiel veranschaulicht die Hebelanalogie aus 5B eine Situation, in der die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird und die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden, um Batterieleistung zu erhalten, wenn versucht wird, das Fahrzeug rückwärts anzutreiben. Wenn solch ein Verfahren von der Fahrzeugsteuerung durchgeführt wird, das Fahrzeug jedoch nicht rückwärts angetrieben wird, kann noch zusätzliches Drehmoment gewünscht sein. In solch einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor schnell beschleunigt werden, um negatives Raddrehmoment weiter zu erhöhen, und zwar gemäß dem Verfahren aus 7. Es versteht sich, dass das Verfahren aus 7 so oft wie gewünscht wiederholt werden kann, bis angegeben wird, dass das Fahrzeug rückwärts angetrieben wird. Ein in 8 dargestelltes Hebelanalogiediagramm veranschaulicht, wie das Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr mit dem Generator zu einem erhöhten negativen Verbrennungsmotordrehmoment führen kann, was zu einem erhöhten negativen Raddrehmoment führt. Eine Zeitachse, die die in 7 dargestellte Methodologie veranschaulicht, ist in 9 dargestellt.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren beinhaltet 1 eine schematische Blockdiagrammdarstellung eines Fahrzeugsystems 100, um eine Ausführungsform eines Systems oder Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Das Fahrzeugsystem 100 repräsentiert im Allgemeinen ein beliebiges Fahrzeug mit einem herkömmlichen oder Hybridelektroantriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor (internal combustion engine - ICE) 12. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeugsystem 100 ein Hybridelektrofahrzeug(HEV)-System, wobei der Antriebsstrang 11 einen Verbrennungsmotor 12, eine Batterie 46 und eine elektrische Maschine (z. B. einen Motor und/oder einen Generator) beinhaltet. Es versteht sich jedoch, dass die hierin erörterten Drehmomentsteuerverfahren in alternativen Ausführungsformen auf andere Hybridfahrzeugkonfigurationen sowie herkömmliche Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor angewandt werden können.
  • Der Fahrzeugantriebsstrang 11 beinhaltet den Verbrennungsmotor 12 und eine elektrische Maschine, die über einen Zahnradsatz (hierin als Generator 14 dargestellt) an den Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Somit kann der Generator 14 auch als eine elektrische Maschine bezeichnet werden, da er entweder als Motor oder Generator arbeiten kann. Der Verbrennungsmotor 12 und der Generator 14 sind durch eine Leistungsübertragungseinheit oder ein Getriebe, welches in dieser Ausführungsform von einem Planetenradsatz 16 umgesetzt wird, verbunden. Somit können andere Typen von Leistungsübertragungseinheiten, einschließlich anderer Zahnradsätze und Getriebe, verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 12 mit dem Generator 14 zu verbinden. Der Planetenradsatz 16 beinhaltet ein Hohlrad 18, einen Träger 20, Planetenräder 22 und ein Sonnenrad 24.
  • Der Generator 14 kann verwendet werden, um elektrischen Strom bereitzustellen, um die Batterie 46 zu laden oder den Motor 40 zu betreiben. Alternativ kann der Generator 14 als ein Motor betrieben werden, um der Welle 26, die mit dem Sonnenrad 24 verbunden ist, ein Ausgangsdrehmoment bereitzustellen. Gleichermaßen liefert der Verbrennungsmotor 12 ein Drehmoment zur Welle 28, die mit dem Träger 20 verbunden ist. Eine Bremse 30 wird bereitgestellt, um die Drehung der Welle 26 selektiv zu stoppen, um dadurch das Sonnenrad 24 in seiner Position zu verriegeln. Da diese Konfiguration ermöglicht, dass Drehmoment vom Generator 14 zum Verbrennungsmotor 12 übertragen wird, wird eine Einwegkupplung 32 bereitgestellt, sodass die Welle 28 sich nur in eine Richtung dreht. Zusätzlich kann der Generator 14 verwendet werden, um die Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 12 über den Planetenradsatz 16 und die Welle 28 nach und bei Bedarf zu steuern.
  • Das Hohlrad 18 ist mit einer Welle 34 verbunden, die mit den Fahrzeugantriebsrädern 36 durch einen zweiten Zahnradsatz 38 verbunden ist. Das Fahrzeugsystem 100 beinhaltet ferner einen Motor 40, der verwendet werden kann, um Drehmoment an die Welle 42 auszugeben. Der Motor 40 kann auch als eine elektrische Maschine bezeichnet werden, da er entweder als Motor oder Generator arbeiten kann. Insbesondere kann die Batterie 46 dazu konfiguriert sein, die elektrische Maschine mit Leistung zu versorgen und sie als Motor zu betreiben. Andere Fahrzeuge innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung können andere Anordnungen der elektrischen Maschine aufweisen, wie etwa mehr oder weniger als die zwei elektrischen Maschinen (Generator 14 und Motor 40), die hierin dargestellt sind. In der in 1 gezeigten Ausführungsform können beide elektrische Maschinen 14, 40 als Motoren betrieben werden, und zwar unter Verwendung von elektrischem Strom von der Batterie 46 oder einer anderen Quelle elektrischen Stroms, um ein gewünschtes Ausgangsdrehmoment bereitzustellen. Alternativ können beide elektrische Maschinen 14, 40 als Generatoren betrieben werden, die elektrische Leistung einem Hochspannungsbus 44 und/oder einer Energiespeichervorrichtung, die durch die Hochspannungsbatterie 46 repräsentiert wird, zuführen können. Andere Typen der Energiespeichervorrichtungen und/oder Ausgabevorrichtungen, die verwendet werden können, beinhalten zum Beispiel eine Kondensatorbank, eine Kraftstoffzelle, ein Schwungrad usw.
  • Wie in 1 gezeigt, können der Motor 40, der Generator 14, der Planetenradsatz 16 und ein Abschnitt des zweiten Zahnradsatzes 38 im Allgemeinen als ein Achsgetriebe 48 bezeichnet werden. Eine oder mehrere Steuerungen 50, die in der Hardware und/oder Software umgesetzt sind, werden bereitgestellt, um den Verbrennungsmotor 12 und die Komponenten des Achsgetriebes 48 zu steuern. In der Ausführungsform aus 1 ist die Steuerung 50 eine Fahrzeugsystemsteuerung (vehicle system controller - VSC). Obwohl die VSC 50 als eine einzelne Steuerung gezeigt ist, kann sie mehrere Hardware- und/oder Softwaresteuerungen beinhalten. Zum Beispiel kann die VSC 50 ein separates Antriebsstrangsteuermodul (powertrain control module - PCM) beinhalten, dessen Software innerhalb der VSC 50 eingebettet sein könnte, oder das PCM könnte von einer separaten Hardwarevorrichtung mit entsprechender Software umgesetzt werden. Der Fachmann wird erkennen, dass eine Steuerung von einer dedizierten Hardwarevorrichtung umgesetzt werden kann, die programmierte Logik und/oder einen eingebetteten Mikroprozessor, der computerlesbare Anweisungen ausführt, um das Fahrzeug und den Antriebsstrang zu steuern, beinhalten kann. Ein Controller Area Network (CAN) 52 kann verwendet werden, um Steuerdaten und/oder - befehle zwischen VSC 50, Achsgetriebe 48 und einer oder mehreren anderen Steuerungen, wie etwa dem Batteriesteuermodul (battery control module - BCM) 54, zu kommunizieren. Zum Beispiel kann das BCM 54 Daten, wie etwa Batterietemperatur, Ladezustand (state-of-charge - SOC), Entladungsleistungsgrenze und/oder andere Betriebsbedingungen oder Parameter der Batterie 46, kommunizieren. Andere Vorrichtungen als die Batterie 46 können ebenfalls dedizierte Steuerungen oder Steuermodule aufweisen, die mit VSC 50 kommunizieren, um die Steuerung des Fahrzeugs und des Antriebsstrangs umzusetzen. Zum Beispiel kann die Verbrennungsmotorsteuereinheit (engine control unit - ECU) mit VSC 50 kommunizieren, um den Betrieb des Verbrennungsmotors 12 zu steuern. Zusätzlich kann das Achsgetriebe 48 eine oder mehrere Steuerungen beinhalten, wie etwa ein Achsgetriebesteuermodul (transaxle control module - TCM), welches dazu konfiguriert ist, spezifische Komponenten innerhalb 48 zu steuern, wie etwa Generator 14 und/oder Motor 40.
  • Beliebige oder alle der verschiedenen Steuerungen oder Steuermodule, wie etwa VSC 50 und BCM 54, können eine Mikroprozessor-basierte zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit - CPU) 10 in Kommunikation mit einer Speicherverwaltungseinheit (memory management unit - MMU) 2, die verschiedene computerlesbare Speichermedien 74 verwaltet, beinhalten. Die computerlesbaren Speichermedien beinhalten vorzugsweise verschiedene Typen von flüchtigem und nicht flüchtigem Speicher, wie etwa Nur-Lese-Speicher (read-only memory - ROM) 17, einen Direktzugriffsspeicher (random-access memory - RAM) 8 und einen Keep-Alive-Speicher (keep-alive memory - KAM) 7, beinhalten. Die computerlesbaren Speichermedium können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl von bekannten temporären und/oder dauerhaften Speichervorrichtungen umgesetzt werden, wie etwa PROM, EPROM, EEPROM, Flash-Speicher oder einen beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeicher, der in der Lage ist, Daten, Code, Anweisungen, Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen, die von der CPU 10 beim Steuern des Verbrennungsmotors, des Fahrzeugs oder verschiedener Teilsysteme verwendet werden, zu speichern. Für Steuerungsarchitekturen, die keine MMU 2 beinhalten, kann die CPU 10 direkt mit einem oder mehreren Speichermedien 74 kommunizieren. Die CPU 10 kommuniziert mit den verschiedenen Sensoren und Aktoren des Verbrennungsmotors, des Fahrzeugs usw. über eine Eingangs-/Ausgangs(E/A)-Schnittstelle 82.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann außerdem eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 56 beinhalten. Diese können zum Beispiel einen Kohlenstoffbehälter zum Sammeln von Kraftstoffdämpfen beinhalten, um Emissionen zu reduzieren. Von Zeit zu Zeit kann der Kohlenstoffbehälter gespült werden, sodass gesammelte Dämpfe in das Verbrennungsmotorluftaufnahmesystem aufgenommen und verbrannt werden. Die Emissionssteuervorrichtung 56 kann außerdem einen oder mehrere Katalysatoren oder katalytische Reaktoren in verschiedenen Konfigurationen beinhalten, um Abgase des Verbrennungsmotors 12 zu behandeln. Zusätzlich zur Emissionssteuervorrichtung 56 kann das Fahrzeugsystem 100 außerdem einen oder mehrere vom Verbrennungsmotor oder Motor angetriebene Zubehörteile (AC/DC) 58 beinhalten. Da die Zubehörteile 58 durch den Verbrennungsmotor 12 produziertes Drehmoment und/oder elektrische Energie von der Batterie 46 und/oder den elektrischen Maschinen 14, 40 verwenden, können eines oder mehrere der Zubehörteile 58 selektiv von der VSC 50 gesteuert werden, um die Drehmomentproduktion des Verbrennungsmotors 12 genauer zu steuern, wenn der Betrieb nahe der Verbrennungsstabilitätsgrenze erfolgt. Zum Beispiel kann ein Klimatisierungssystem einen Verdichter 59 beinhalten, dessen Betrieb von der Steuerung während ausgewählten Betriebsmodi angepasst wird, um den Betrieb des Verbrennungsmotors 12 genauer zu steuern.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 100 ein Antiblockiersystem (ABS) 113 beinhalten. Das ABS kann zum Beispiel Raddrehzahlsensoren 114 beinhalten. Das ABS kann ferner mindestens zwei Hydraulikventile (nicht gezeigt) innerhalb der Bremshydraulik (nicht gezeigt) beinhalten. Die Steuerung 50 kann die Drehzahl jedes Rads überwachen, und als Reaktion auf eine Detektion, dass sich ein Rad erheblich langsamer dreht als die anderen, kann das ABS 113 dazu gesteuert werden, den Hydraulikdruck zu der Bremse 115 an dem betreffenden Rad zu reduzieren, womit die Bremskraft an dem Rad reduziert wird. Alternativ kann das ABS 113 als Reaktion auf eine Detektion, dass sich ein Rad erheblich schneller dreht als die anderen, dazu gesteuert werden, den Hydraulikdruck zu der Bremse an dem betreffenden Rad zu erhöhen, womit die Bremskraft an dem Rad erhöht wird. In noch weiteren Fällen, wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, kann das ABS 113 einen erhöhten Bremsdruck an einem oder mehreren Rädern befehlen, um die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs als Reaktion auf ein Verlangsamen des Verbrennungsmotors 12 zu verhindern. Hier kann das Erhöhen von Bremsdruck an einem oder mehreren Rädern über das ABS 113 als Aktivieren oder Anwenden einer oder mehrerer Radbremsen bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das ABS 113 eine oder mehrere Radbremsen aktivierten oder anwenden, um die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu verhindern, während die Drehung des Verbrennungsmotors 12 abgeschalten wird, nachdem der Verbrennungsmotor beschleunigt wurde, um das negative Raddrehmoment vorübergehend zu erhöhen, was nachfolgend ausführlicher erörtert wird.
  • Das Fahrzeugsystem 100 kann in einigen Beispielen ferner ein elektronisches Feststellbremssystem 151 beinhalten. Das elektronische Feststellbremssystem kann in Verbindung mit der Fahrzeugsteuerung verwendet werden, um zum Beispiel die elektronische(n) Feststellbremse(n) 152 in Eingriff zu nehmen oder zu lösen. In einigen Beispielen kann das elektronische Bremssystem 151 von der Fahrzeugsteuerung verwendet werden, um die elektronische(n) Feststellbremse(n) 152 in Eingriff zu nehmen, während die Drehung des Verbrennungsmotors 12 abgeschalten wird, nachdem der Verbrennungsmotor beschleunigt wurde, wie vorstehend erörtert.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist ein beispielhaftes Verfahren 200 auf hoher Ebene für einen Abschnitt einer Rückwärtsfahrstrategie für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs veranschaulicht. Das Verfahren 200 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 200 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 50 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 200 können von der Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Fahrzeugsystems, wie etwa den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Fahrzeugsystemaktoren gemäß dem nachfolgend dargestellten Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 200 beginnt bei 205 und kann Angeben oder Berechnen des gewünschten Raddrehmoments während des Rückwärtsfahrbetriebs des in 1 gezeigten Antriebsstrangs beinhalten. Das gewünschte Raddrehmoment kann zum Beispiel eine Funktion einer Gaspedalposition sein. Die Fahrzeugsystemsteuerung (z. B. 50) steuert den Rückwärtsbetrieb durch Befehlen des gewünschten Raddrehmoments auf Grundlage der Gaspedalposition und der Systemdrehmomentgrenzen.
  • Weiter bei 210 kann die Fahrzeugsystemsteuerung den Verbrennungsmotorzustand bestimmen, zum Beispiel ob der Verbrennungsmotor an oder aus ist, und kann ferner Drehmomentgrenzen (z. B. Raddrehmomentgrenzen) bestimmen. Wenn bei 215 das vom Fahrzeugführer angeforderte Drehmoment eine Raddrehmomentgrenze überschreitet, kann die Anforderung des Fahrzeugführers gekürzt werden. Bei 220 werden Befehle mittels eines Steuersignalströmungspfads zu verschiedenen Antriebsstrangteilsystemen gesendet.
  • Das gewünschte Raddrehmoment kann über eine bei 310 aus 3 veranschaulichte Lookup-Tabelle berechnet werden. Die Anforderung des Fahrzeugführers nach Raddrehmoment wird durch eine Gaspedalposition, die durch den Signaleingang 305 repräsentiert wird, angegeben. Der Raddrehmomentbefehl, der die Ausgabe der Tabelle 310 sein kann, ist eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei einem Drehmomentwert von 308, der bei 3 zu sehen ist, wird das Signal gekürzt. Wenn der Verbrennungsmotor aus ist, ist die Raddrehmomentgrenze bei 308 einfach die negative Drehmomentgrenze des Motors, wie von der Steuerung (z. B. 50) berichtet, multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis. Wenn der Verbrennungsmotor an ist, führt die Raddrehmomentgrenze zu einer Hohlraddrehmomentreduktion, die aufgrund des positiven Verbrennungsmotordrehmoment auftritt. Dies kann anhand einer Gleichung ersichtlich sein, die die stationäre Beziehung zwischen dem Verbrennungsmotordrehmoment, τeng, dem Motordrehmoment, τmot, und dem Raddrehmoment, τwhl, definiert, gegen durch: τ wkl = k mot2wkl ( k eng2mot * τ eng + τ mot ) ,
    Figure DE102018110813A1_0001
    wobei kmot2whl und keng2mot die Übersetzungsverhältnisse, abgeleitet vom Planetengetriebe, der Nebenwelle und dem Differentialgetriebe, sind. Das Motordrehmoment ist während des Rückwärtsfahrbetriebs negativ, sodass das positive Verbrennungsmotordrehmoment das verfügbare Rückwärtsdrehmoment reduzieren kann.
  • 3 veranschaulicht, wie eine Fahrzeugsystemsteuerung (z. B. 50) in einigen Beispielen die Verbrennungsmotorverwendung während des Rückwärtsbetriebs minimieren kann, wenn positives Verbrennungsmotordrehmoment das verfügbare Rückwärtsdrehmoment reduziert. Das Verbrennungsmotordrehmoment kann nur verwendet werden, wenn die Hochspannungsbatterie (z. B. 46) nicht mehr in der Lage ist, die Leistung, die gewünscht ist, um den Traktionsmotor laufenzulassen, zuzuführen, und der Verbrennungsmotor muss dem Generator, der Energie zum Motor verteilt, Leistung bereitstellen. Die Zugabe von Verbrennungsmotorleistung, um eine Leistungsanpassung des eingeschalteten Verbrennungsmotors bereitzustellen, ist in Tabelle 315 angegeben, wie in 3 gezeigt. Die Verbrennungsmotorleistung während der Anpassung des eingeschalteten Verbrennungsmotors wird nur bei geringem Drehmoment und hoher Drehzahl generiert.
  • In 3 repräsentiert 320 eine Motordrehmomentgrenze während des Rückwärtsfahrens mit dem abgeschalteten Verbrennungsmotor, wobei die Konstante kmot2whl das Übersetzungsverhältnis vom Motor zu den Traktionsrädern ist. Wenn also der Verbrennungsmotor ausgeschaltet bleibt, kann der Raddrehmomentbefehl 335 die Motordrehmomentgrenze 320 sein. Wenn jedoch der Verbrennungsmotor an ist, kann der Raddrehmomentbefehl 335 die Summe 325 der Leistungsanpassung 315 des eingeschalteten Verbrennungsmotors und der Motordrehmomentgrenze sein. Wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise ein Drehmoment von +10 Nm (z. B. 315) bereitstellt und wenn die Motordrehmomentgrenze 320 beim Rückwärtsfahren -210 Nm beträgt, werden diese zwei Werte bei 325 summiert, sodass der Raddrehmomentbefehl 335 -200 Nm betragen würde. Auch wenn der Fahrzeugführer eine Pedalposition 305 befiehlt, die einem befohlenen Raddrehmoment von -250 Nm entspricht, kann der effektive Raddrehmomentbefehl bei 335 noch immer -200 Nm sein.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400 auf hoher Ebene, welches veranschaulicht, wie eine Fahrzeugsystemsteuerung einen Verbrennungsmotorbetriebspunkt und Systemgrenzen während des Rückwärtsfahrbetriebs für einen Antriebsstrang des in 1 gezeigten Typs auswählen kann. Das Verfahren 400 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1 gezeigten Systeme beschrieben, obwohl es sich versteht, dass ähnliche Verfahren auf andere Systeme angewendet werden können, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Das Verfahren 400 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 50 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 400 können von der Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Fahrzeugsystems, wie etwa den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Fahrzeugsystemaktoren gemäß dem nachfolgend dargestellten Verfahren einsetzen.
  • Das Verfahren 400 beginnt bei 405 und kann Angeben beinhalten, ob die Batterie einen Ladezustand (SOC) aufweist, der in der Lage ist, den Raddrehmomentbefehl des Fahrzeugführers (z. B. 305) zu erfüllen. Wenn angegeben wird, dass die Batterie das befohlene Raddrehmoment erfüllen kann, bleibt der Verbrennungsmotor aus, wie bei 410 gezeigt. Es wird zu 415 übergegangen, wobei das Verfahren 400 Berechnen einer Raddrehmomentgrenze des ausgeschalteten Verbrennungsmotors beinhalten kann. Es versteht sich, dass Schritt 415 den gleichen Schritt, oder Routine, wie den in 2 dargestellten Schritt 215 umfassen kann.
  • Wieder bei 405 kann das Verfahren 400 als Reaktion auf eine Angabe, dass die Batterie nicht in der Lage ist, Leistung zu liefern, die benötigt wird, um die Anforderung des Fahrzeugführers nach Leistung zu erfüllen, zu 420 übergehen. Bei 420 kann das Verfahren 400 Einschalten des Verbrennungsmotors beinhalten. Zum Beispiel kann das Einschalten des Verbrennungsmotors Bereitstellen von Kraftstoff und Zündfunken an den Verbrennungsmotor beinhalten, wie im Fach bekannt ist. Als Reaktion auf das Einschalten des Verbrennungsmotors bei 420 kann das Verfahren 400 zu 425 übergehen. Bei 425 kann das Verfahren 400 die Fahrzeugsteuerung (z. B. 50) beinhalten, wobei auf eine vorkalibrierte Tabelle von Verbrennungsmotordrehzahl- und -drehmomentwerten zum Bestimmen einer Grenzanpassung des eingeschalteten Verbrennungsmotors, wie bereits bei 315 in 3 angegeben, Bezug genommen wird.
  • Unter Verwendung des bei Schritt 425 angegebenen Werts kann die Raddrehmomentgrenze mit dem eingeschalteten Verbrennungsmotor bei Schritt 430 des Verfahrens 400 berechnet werden. Dies kann Hinzufügen einer Anpassung, die durch Tabelle 315 (3) bestimmt wurde, zu motorasierten Rückwärtsgrenze, die bei 320 (3) bestimmt wurde, umfassen. Diese Summe kann dann mit dem gekürzten Raddrehmomentausgang der Tabelle 310 (3) verglichen werden, um die Raddrehmomentgrenze des eingeschalteten Verbrennungsmotors bei 430 zu berechnen. Das Verfahren 400 kann dann enden.
  • Wie erwähnt, ist ein Getriebe der in 1 schematisch veranschaulichten Art durch Kinematik gekennzeichnet, die das Nettoraddrehmoment verringern kann, wenn der Verbrennungsmotor von dem Generator unter Verwendung von Batterieleistung beim Vorwärtsfahren motorisch angetrieben wird. Der Betrag des Verringerns des Nettoraddrehmoments ist gleich dem negativen Verbrennungsmotordrehmoment, multipliziert mit einem Übersetzungsverhältnis, wie durch die vorstehend erörterte Gleichung (1) beispielhaft dargestellt. Wenn der Verbrennungsmotor nicht mit Kraftstoff versorgt wird, ist der Betrag des Verringerns des Nettoraddrehmoments gleich dem Pump- und Reibungsverlust des Verbrennungsmotors, wobei das Drehmoment das Übersetzungsverhältnis misst. Beim Rückwärtsfahren kann dies zu einer Verstärkung des Spitzenrückwärtsraddrehmoments des Antriebsstrangs auf einen Wert über die Fähigkeit des Traktionsmotors hinaus führen. Dies kann zu einer verbesserten Rückwärtssteigfähigkeitsleistung des Fahrzeugs führen.
  • Zum Zweck einer Erklärung der Kinematik der Antriebsstrangelemente unter Verwendung von solch einer Rückwärtsfahrstrategie erfolgt ein Bezug auf die 5A und 5B.
  • 5A zeigt ein Hebelanalogiediagramm für die Winkelgeschwindigkeiten und die Drehmomente, die an jedem der Elemente der Planetenradeinheit wirken. Es erfolgt in dieser Beschreibung ein Bezug auf die Bewegung im Uhrzeigersinn und die Bewegung gegen den Uhrzeigersinn. Diese Ausdrücke werden aus der Perspektive der Planetenradeinheit 16, wie in 1 betrachtet, verwendet. Der Generator würde sich auf der rechten Seite der Planetenradeinheit 16 aus 1 befinden.
  • 5A zeigt die Winkelgeschwindigkeiten des Hohlrads ωr, des Verbrennungsmotors ωe und des Generators ωg während des Rückwärtsfahrens mit dem eingeschalteten Motor. Die Trägerwinkelgeschwindigkeit ist die gleiche wie die Verbrennungsmotordrehzahl und die Sonnenradwinkelgeschwindigkeit ist die gleiche wie die Generatordrehzahl. Die Generatordrehzahl wird in 5A durch den relativ langen Vektor ωg repräsentiert. Das Sonnenrad (z. B. 24) wird in einer Richtung im Uhrzeigersinn angetrieben, da das Hohlrad (z. B. 18) in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn angetrieben wird. Das Hohlrad wird von dem Motor durch das Getriebe (z. B. 38) angetrieben. Der Verbrennungsmotor (z. B. 12) treibt das Sonnenrad (z. B. 24) in einer Richtung im Uhrzeigersinn an. Die Hohlraddrehzahl, ωr, ist in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn. Wenn die Generatordrehzahlrichtung entgegengesetzt zur Generatordrehmomentrichtung ist, die in 5A zu sehen ist, kann der Generator der Batterie und dem Motor Leistung zuführen.
  • Der Generator kann gesteuert werden, um als ein Generator zu funktionieren, um sicherzustellen, dass der Verbrennungsmotor bei seiner gewünschten Drehzahl läuft. Aufgrund der hohen Drehzahl des Generators unter diesem Fahrmodus kann entweder der Verbrennungsmotor ausgeschaltet werden oder die Rückwärtsfahrzeuggeschwindigkeit kann begrenzt werden, wenn die Generatordrehzahl sich der maximalen Drehzahl annähert.
  • Das Drehmoment, welches auf dem Generator wirkt, ist in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn, wie bei τg gezeigt. Dieses Drehmoment ist das gleiche wie das Sonnenraddrehmoment. Das als τr gezeigte Hohlraddrehmoment ist in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn, da es von dem Motor angetrieben wird, der während des Rückwärtsfahrens in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn wirkt. Das Verbrennungsmotordrehmoment τe ist in einer Richtung im Uhrzeigersinn, da der Verbrennungsmotor zu diesem Zeitpunkt mit Kraftstoff versorgt wird.
  • Das effektive Drehmomentverhältnis zwischen dem Hohlrad und dem Träger wird durch das Symbol p repräsentiert. Das effektive Drehmomentverhältnis zwischen dem Träger und dem Sonnenrad ist gleich.
  • Die Verwendung einer Hebelanalogie, um die Kinematik eines Zahnradsystems zu erläutern, ist von H. Benford und M. Leising in der SAE-Schrift mit der Nr. 810102, veröffentlicht im Jahre 1981, beschrieben.
  • Im Gegensatz zur Hebelanalogie aus 5A ist eine entsprechende Hebelanalogie für das Rückwärtsfahren, wobei der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoff gedreht wird, um das Rückwärtsfahren zu verbessern, ist in 5B veranschaulicht. Wie erwähnt, wird der Verbrennungsmotor im Fall von 5B nicht mit Kraftstoff versorgt. Stattdessen versteht es sich, dass der Verbrennungsmotor von dem Generator (z. B. 14) und dem Träger (z. B. 20) in einer Richtung im Uhrzeigersinn unter Verwendung von Batterieleistung angetrieben oder motorisch angetrieben wird, wie bei ωe in 5B gezeigt. Das Verbrennungsmotorbremsdrehmoment, welches bei τe gezeigt, ist jedoch in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn, was die Rückwärtsbewegung des Verbrennungsmotordrehmomentvektors für den Rückwärtsfahrmodus mit dem eingeschalteten Verbrennungsmotor ist, wie bei 5A veranschaulicht. Der Träger kann zu diesem Zeitpunkt als ein Reaktionselement in der Planetenradeinheit wirken, wodurch verursacht werden kann, dass das Hohlrad (z. B. 18) in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn angetrieben wird. Dies ist die gleiche Richtung wie die Rotationsrichtung des Motors während des Rückwärtsfahrens. Das Drehmoment am Hohlrad, welches aus der Verbrennungsmotorreaktionsbremswirkung resultiert, kann somit das Rückwärtsfahrdrehmoment, welches von dem Motor entwickelt wird, erhöhen.
  • Der Hohlraddrehmomentvektor, der bei τr gezeigt ist, ist in einer Richtung entgegengesetzt zur der des Drehmomentvektors τr für das Diagramm aus 5A. Die Rotationsrichtung des Hohlrads im Diagramm aus 5B, wie bei ωr gezeigt, ist die gleiche wie die Rotationsrichtung des Hohlrads des bei 5A gezeigten Diagramms. Das Drehmoment im Uhrzeigersinn, welches auf dem Generator wirkt, wie bei τg in 5B gezeigt, ist in einer Richtung entgegengesetzt zu der des Generatordrehmomentvektors im Diagramm aus 5A. Das Verbrennungsmotordrehmoment, τe, wird ebenfalls umgekehrt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist ein beispielhaftes Verfahren 600 auf hoher Ebene zum Verbessern der Rückwärtssteigfähigkeit in einem Fahrzeug, welches mit einem Antriebsstrang des in 1 veranschaulichten Typs ausgestattet ist, gezeigt. Das Verfahren 600 wird unter Bezugnahme auf die hier beschriebenen und in 1 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 50 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 600 können von der Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Fahrzeugsystems, wie etwa den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Fahrzeugsystemaktoren gemäß dem nachfolgend dargestellten Verfahren einsetzen. Es versteht sich, dass einige Schritt des Verfahrens 600 die gleichen wie die vorstehend bei Verfahren 200 beschriebenen Schritte sind. In Fällen, in denen die Schritte des Verfahrens 600 die gleichen wie die aus Verfahren 200 sind, wird das gleiche Bezugszeichen verwendet, obwohl Prime-Bezeichnungen hinzugefügt wurden. In der Beschreibung des Verfahrens 600 unten versteht es sich, dass zum Beispiel Angaben der Fahrzeuggeschwindigkeit der Steuerung über einen oder mehrere Radgeschwindigkeitssensoren (z. B. 114) bereitgestellt werden können.
  • Das Verfahren 600 beginnt bei 205' und kann Berechnen des gewünschten Raddrehmoments beinhalten. Wie vorstehend erörtert, kann das gewünschte Raddrehmoment zum Beispiel als eine Funktion der Gaspedalposition angegeben werden. Nachdem bei 205' ein gewünschtes Raddrehmoment berechnet wurde, wird bestimmt, ob eine Drehmomentverstärkung (z. B. zusätzliches Drehmoment) angefordert wird, um die gewünschte Raddrehmomentanforderung zu erfüllen. Solch ein Schritt wird bei 610 durchgeführt. Wenn nicht angegeben wird, dass eine Drehmomentverstärkung angefordert wird, kann das Verfahren 600 wie bereits vorstehend bei 2 in Bezug auf die Schritte 210', 215' und 220' beschrieben fortfahren. Wenn eine Verstärkung angegeben wird, um die gewünschte Drehmomentanforderung zu erfüllen, kann das Verfahren 600 alternativ zu 620 übergehen. Bei 620 kann das Verfahren 600 Angeben, ob die Batterie in der Lage ist, die Verstärkung bereitzustellen, oder eine zusätzliche Drehmomentanforderung beinhalten. Solch eine Bestimmung kann auf einem Ladezustand (SOC) der Batterie, der Batterietemperatur usw. beruhen. Wenn bei 615 die Batterie nicht in der Lage ist, die Verstärkung bereitzustellen, kann das Verfahren 600 zu 210' zurückkehren und kann wie vorstehend bei 2 in Bezug auf die Verfahrensschritte 210', 215' und 220' beschrieben fortfahren. Wenn jedoch die Batterie das zusätzliche Drehmoment bereitstellen kann, kann das Verfahren 600 zu 620 übergehen.
  • Bei 620 kann das Verfahren 600 motorisches Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator beinhalten. Weiter bei Schritt 625 kann das Verfahren 600 Maximieren von Verbrennungsmotorverlusten beinhalten. Wenn Verbrennungsmotorverluste zugenommen haben, kann zum Beispiel die Drehmomentverstärkung für den Motor während des Rückwärtsfahrens erhöht werden. Als ein Beispiel können Verbrennungsmotorverluste zum Beispiel durch Einschalten eines Klimatisierungsverdichters (z. B. 59) für das Fahrzeug, durch Anpassen einer Verbrennungsmotordrossel und/oder durch Verändern des Verbrennungsmotornockenwellenzeitpunkts erhöht werden.
  • Weiter bei 630 kann das Verfahren 600 Befehlen beinhalten, dass die Verbrennungsmotordrehzahl so gering wie möglich ist, um den Batterieleistungsverbrauch zu minimieren. Der Batterieleistungsverbrauch gleicht der Verbrennungsmotordrehzahl, multipliziert mit dem Verbrennungsmotordrehmoment, sodass geringere Verbrennungsmotordrehzahlen zu einem geringeren Batterieleistungsverbrauch führen können.
  • Weiter bei 635 kann eine Raddrehmomentgrenze als eine Funktion des motorischen Antreibens des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator berechnet werden, um die Rückwärtssteigfähigkeit zu verbessern.
  • In einigen Beispielen kann das motorische Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator, wobei Verbrennungsmotorverluste maximiert werden und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird, das angeforderte Drehmoment bereitstellen. In anderen Beispielen jedoch kann zusätzliches Drehmoment gewünscht sein. Eine zusätzliche Drehmomentanforderung kann zum Beispiel durch eine Position eines Gaspedals angegeben werden. Somit kann weiter bei 640 angegeben werden, ob zusätzliches Drehmoment angefordert wird, um die Raddrehmomentanforderung zu erfüllen. In einigen Beispielen kann angegeben werden, dass zusätzliches Raddrehmoment als Reaktion darauf, dass sich die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht bewegt oder unter einer Schwellengeschwindigkeit (z. B. > -1 km/h) für eine vorbestimmte Schwellendauer (z. B. 2 Sekunden) bleibt, angefordert wird, während das Fahrzeug über den Generator motorisch angetrieben wird, wobei die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird. Wenn beispielsweise die Fahrzeugräder festgefahren sind oder wenn sich ein Hindernis auf dem Weg der Räder befindet, kann sich das Fahrzeug nicht bewegen (oder die Fahrzeuggeschwindigkeit kann unter der Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit bleiben), wenn das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung betrieben wird, wobei der Verbrennungsmotor vom Generator motorisch angetrieben wird und wobei die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird. In solch einem Beispiel kann angegeben werden, dass zusätzliches Drehmoment angefordert wird. In einigen Beispielen kann solch eine Angabe ferner der Fahrzeugsteuerung auf Grundlage einer Position eines Gaspedals bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise das Gaspedal innerhalb eines vorbestimmten Prozentsatzes eines maximalen Betrags einer Niederdrückung (z. B. innerhalb von 10 % des Maximums) ist, kann angegeben werden, dass zusätzliches Drehmoment angefordert werden kann. Anders formuliert, kann die Drehmomentverstärkung, die durch das motorische Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator bereitgestellt wird, während Verbrennungsmotorverluste maximiert werden und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird, in einigen Fällen nicht immer ein gewünschtes Raddrehmoment bereitstellen, um ein Fahrzeug rückwärts anzutreiben. Wenn also bei 640 angegeben wird, dass zusätzliches Drehmoment angefordert wird, kann das Verfahren 600 zu Verfahren 700, welches in 7 unten dargestellt ist, übergehen.
  • Unter Bezugnahme auf 7 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 700 auf hoher Ebene eine Strategie der vorliegenden Erfindung zum Verbessern der Rückwärtsfahrleistung in einem Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe des in 1 veranschaulichten Typs. Insbesondere kann das Verfahren 700 vom Verfahren 600 unter Bedingungen fortfahren, unter denen das motorische Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator mit maximierten Verbrennungsmotorverlusten und minimierter Verbrennungsmotordrehzahl nicht ausreichend Drehmomentverstärkung bereitgestellt hat, um das Fahrzeug wie gewünscht zu bewegen. Das Verfahren 700 kann von einer Steuerung, wie etwa der Steuerung 50 aus 1, durchgeführt werden und kann auf der Steuerung als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 700 können von der Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Fahrzeugsystems, wie etwa den vorangehend in Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Fahrzeugsystemaktoren gemäß dem nachfolgend dargestellten Verfahren einsetzen. In der Beschreibung des Verfahrens 700 unten versteht es sich, dass zum Beispiel Angaben der Fahrzeuggeschwindigkeit der Steuerung über einen oder mehrere Radgeschwindigkeitssensoren (z. B. 114) bereitgestellt werden können.
  • Das Verfahren 700 beginnt bei 705 und kann Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator für eine vorbestimmte Dauer beinhalten. In einigen Beispielen kann der Verbrennungsmotor bei einer vorbestimmten Rate für die vorbestimmte Dauer beschleunigt werden. In anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor bei einer Rate beschleunigt werden, die proportional zu einer Position des Gaspedals ist. Bei 705 versteht es sich, dass das Beschleunigen des Verbrennungsmotors mit dem Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr durchgeführt wird. Das Beschleunigen des Verbrennungsmotors kann zu einem negativen Drehmoment an den Rädern führen, welcher proportional zur Beschleunigungsrate ist, wenn das Drehmoment der Trägheit, multipliziert mit der Beschleunigung, gleicht. Somit kann das Fahrzeug unter Umständen, unter denen es sich anderenfalls nicht bewegen kann, durch schnelles Beschleunigen des Verbrennungsmotors in Rückwärtsrichtung angetrieben werden. Zum Beispiel kann sich das Fahrzeug als Reaktion auf das Durchführen der Strategie des Verfahrens 600 nicht bewegen, kann sich jedoch als Reaktion auf die Beschleunigung des Verbrennungsmotors bei 705 bewegen.
  • Nach dem Beschleunigen des Verbrennungsmotors bei 705 kann das Verfahren 700 zu 710 übergehen. Bei 710 kann das Verfahren 700 Angeben, ob zusätzliche Drehmoment angefordert wird, beinhalten. Es kann angegeben werden, dass zusätzliches Drehmoment angefordert wird, zum Beispiel als Reaktion auf eine Angabe, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt oder unter einer Schwellengeschwindigkeit (z. B. > -1 km/h) für eine bestimmte Dauer (z. B. 2 Sekunden oder mehr) bleibt. Anders formuliert, wenn das Fahrzeug feststeckt, ein Hindernis (z. B. einen Bordstein usw.) nicht überwinden kann oder auf einer steilen Steigung in Rückwärtsbewegung nicht vorankommt, kann angegeben werden, dass zusätzliches Drehmoment angefordert werden kann. In einigen Beispielen kann angegeben werden, dass zusätzliches Drehmoment als Reaktion darauf, dass sich der Verbrennungsmotor bei seiner maximalen Drehzahl für die vorbestimmte Dauer dreht, angefordert wird. Wenn also bei 710 angegeben wird, dass zusätzliches Drehmoment nicht angefordert wird, kann das Verfahren 700 zu 715 übergehen. Bei 715 kann das Verfahren 700 Betreiben des Verbrennungsmotors gemäß einem Fahrerbedarf beinhalten. Das Verfahren 700 kann dann enden.
  • Wieder bei 710 kann das Verfahren 700 alternativ als Reaktion auf eine Angabe, dass zusätzliches Drehmoment angefordert wird, zu 720 übergehen. Bei 720 kann das Verfahren 700 Anwenden von Fahrzeugbremsen (z. B. 115, 152) beinhalten. Mit den angewandten Bremsen kann das Verfahren 700 zu 725 übergehen. Bei 725 kann das Verfahren 700 Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl beinhalten. Durch das Anwenden der Bremsen, während die Verbrennungsmotordrehzahl abnimmt, kann verhindert werden, dass das Fahrzeug nach vorn rollt, währen der Verbrennungsmotor verlangsamt wird, da das Drehmoment durch das Verlangsamen der Verbrennungsmotordrehzahl ein den Rädern positives Drehmoment bereitstellen kann. Bei 730 kann das Verfahren 700 Angeben beinhalten, ob die Verbrennungsmotordrehzahl auf oder über eine Schwellenverbrennungsmotordrehzahlverringerung abgenommen hat. In einigen Beispielen kann die Schwellendrehzahl einen gestoppten Verbrennungsmotor oder einen im Wesentlichen gestoppten Verbrennungsmotor umfasst (z. B. Verbrennungsmotordrehzahl weniger als 1000 U/min). Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl bei 730 nicht auf oder über den Schwellenwert abgenommen hat, kann das Verfahren 700 die Verbrennungsmotordrehzahl weiter verringern. Als Reaktion auf eine Angabe, dass die Verbrennungsmotordrehzahl auf oder über die Schwellenverbrennungsmotordrehzahl abgenommen hat, kann das Verfahren 700 zu 735 übergehen und kann Lösen der Bremsen beinhalten. Beim Lösen der Bremsen bei 735 kann das Verfahren 700 zu 705 zurückkehren und kann Beschleunigen des Verbrennungsmotors erneut ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator beinhalten, welcher eine weitere vorübergehende Erhöhung des negativen Raddrehmoments bereitstellen kann.
  • Obwohl nicht explizit veranschaulicht, kann ein ähnlicher Prozess verwendet werden, um das Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung vorübergehend zu erhöhen. Wenn beispielsweise die Fahrzeugsteuerungen detektieren, dass sich die Räder nicht drehen, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Schwellendrehzahl für eine vorbestimmte Dauer bleibt, während ein maximales positives Drehmoment auf den Rädern angewandt wird, wird der Verbrennungsmotor schnell verlangsamt. In solch einem Beispiel kann das Drehmoment durch das Verlangsamen des Verbrennungsmotordrehmoments in der Vorwärtsrichtung zunehmen, was dazu führen kann, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird.
  • Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Hebelanalogiediagramm für die Winkelgeschwindigkeiten und die Drehmomente, die an jedem der Elemente der Planetenradeinheit wirken, gezeigt. Insbesondere zeigt 8 das Hebelanalogiediagramm aus 5B, wobei eine erhöhte Steigfähigkeit, die durch das Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr gemäß dem Verfahren aus 7 ermöglicht wird, als gestrichelte Linien für die Winkelgeschwindigkeit des Hohlrads ωr, des Verbrennungsmotors ωe und des Generators ωg während des Rückwärtsfahrens zusammen mit gestrichelten Linien für das Generatordrehmoment τg, das Hohlraddrehmoment τr und das Verbrennungsmotordrehmoment τe veranschaulicht ist. Solch ein Hebelanalogiediagramm kann dazu dienen, anzugeben, wie die Rückwärtssteigfähigkeit durch Beschleunigen des Verbrennungsmotors verbessert werden kann, um Raddrehmoment in Rückwärtsrichtung zu erhöhen. Es versteht sich, dass ein beliebiger Bezug auf die Bewegung im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn in 5B für die Beschreibung aus 8 gelten kann.
  • Wie bei 8 angegeben, werden die Winkelgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors ωe und die Winkelgeschwindigkeit des Generators ωg als Reaktion auf das Beschleunigen des Verbrennungsmotors gemäß dem Verfahren aus 7 erhöht (durch die gestrichelten Linien angegeben), im Gegensatz zu dem Verfahren aus 6, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird und die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden. Außerdem sind der Hohlraddrehmomentvektor τr, der Verbrennungsmotordrehmomentvektor τe und der Generatordrehmomentvektor τg alle in der gleichen Richtung wie die bei 5B angegebenen Drehmomentvektoren. Allerdings wird die Länge jedes der Drehmomentvektoren für jeden des Hohlraddrehmomentvektors τr, des Verbrennungsmotordrehmomentvektors τe und des Generatordrehmomentvektors τg (jeweils als gestrichelte Linie angegeben) im Vergleich zu den gleichen Drehmomentvektoren aus 5B erhöht. Somit kann die Erhöhung des negativen Drehmoments, welches den Rädern über den Verbrennungsmotor bereitgestellt wird, über einem Betrag des negativen Drehmoments, welches durch motorisches Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr mit minimierter Verbrennungsmotordrehzahl und maximierten Verbrennungsmotorverlusten bereitgestellt werden kann, die Rückwärtssteigfähigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung verbessern.
  • Unter Bezugnahme auf 9 ist eine beispielhafte Zeitachse 900 zum Verbessern der Rückwärtssteigfähigkeit in einem Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe des in 1 veranschaulichten Typs gemäß dem Verfahren aus 7 gezeigt. Die Zeitachse 900 beinhaltet den Verlauf 905, der eine Verbrennungsmotordrehzahl im Zeitverlauf angibt. Die Verbrennungsmotordrehzahl kann erhöht (+) oder verringert (-) werden. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 910, der ein Motordrehmoment im Zeitverlauf angibt. In der beispielhaften Zeitachse 900 kann angegeben werden, dass das Verbrennungsmotordrehmoment negativ (-) oder noch negativer (---) sein kann. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 915, der ein Generatordrehmoment im Zeitverlauf angibt. In der beispielhaften Zeitachse 900 kann angegeben werden, dass das Generatordrehmoment positiv (+) oder noch positiver (+++) sein kann. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 920, der ein Raddrehmoment im Zeitverlauf angibt. In der beispielhaften Zeitachse 900 kann das Raddrehmoment negativ (-) oder noch negativer (---) sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 925, der ein Motordrehmoment im Zeitverlauf angibt. In der beispielhaften Zeitachse 900 kann das Motordrehmoment negativ (-) oder noch negativer (---) sein. Die Zeitachse 900 beinhaltet ferner den Verlauf 930, der angibt, ob zusätzliches Raddrehmoment angefordert wird (ja) oder nicht (nein). Es versteht sich, dass zusätzliches angefordertes Raddrehmoment zusätzliches Raddrehmoment über dem, was durch Verwenden des in 6 dargestellten Verfahrens erreichbar ist, umfassen kann, beinhaltend motorisches Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr mit minimierter Verbrennungsmotordrehzahl und maximieren Verbrennungsmotorverlusten.
  • Bei Zeitpunkt t0 versteht es sich, dass ein Fahrzeugführer ein Rückwärtsraddrehmoment über dem durch den Motor alleine erreichbaren anfordert. Anders formuliert, versteht es sich, dass die Fahrzeugsteuerung bei Zeitpunkt t0 versucht, erhöhtes Rückwärtsraddrehmoment durch Verwenden des in 6 dargestellten Verfahrens bereitzustellen, wobei der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr durch den Generator motorisch angetrieben wird, wobei die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird und die Verbrennungsmotorverluste maximiert werden. Somit wird angegeben, dass die Verbrennungsmotordrehzahl gering ist und das Verbrennungsmotordrehmoment negativ ist, wenn der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr motorisch angetrieben wird. Das Generatordrehmoment ist positiv, was durch den Verlauf 915 angegeben wird. Das Raddrehmoment ist negativ, was durch den Verlauf 920 angegeben wird. Das Motordrehmoment ist negativ, was durch den Verlauf 925 angegeben wird. Außerdem wurde noch kein zusätzliches Raddrehmoment angefordert, da die Fahrzeugsteuerung versucht, die Strategie des Verfahrens 600 zu verwenden, um das Fahrzeug rückwärts anzutreiben.
  • Bei Zeitpunkt t1 wird zusätzliches Raddrehmoment angefordert. Anders formuliert, versteht es sich, dass die Strategie des Versuchens, das Fahrzeug rückwärts durch motorisches Antreiben des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr mit minimierter Verbrennungsmotordrehzahl und maximierten Verbrennungsmotorverlusten anzutreiben, beim Antreiben des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung nicht erfolgreich war. Zum Beispiel versteht es sich, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen Zeitpunkt t0 und t1 unter einer Schwellengeschwindigkeit (z. B. > -1 km/h) für eine vorbestimmte Dauer (z. B. 2 Sekunden oder mehr) geblieben ist. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuerung bei Zeitpunkt t1 versuchen, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung durch Verwenden des in 7 dargestellten Verfahrens anzutreiben. Dementsprechend wir die Verbrennungsmotordrehzahl bei Zeitpunkt t2 schnell über den Generator erhöht, wobei der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr bleibt. Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 wird das Verbrennungsmotordrehmoment mit zunehmender Verbrennungsmotordrehzahl mit motorischem Antreiben ohne Kraftstoffzufuhr negativer, was durch den Verlauf 910 angegeben wird. Um den Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr schnell zu beschleunigen, wird der Generator verwendet und somit wird das Generatordrehmoment erhöht (z. B. positiver gemacht), was durch den Verlauf 915 angegeben wird. Das Motordrehmoment bleibt zwischen Zeitpunkt t2 und t3 konstant.
  • Bei Zeitpunkt t3 wird angegeben, dass zusätzliches Raddrehmoment nicht mehr angefordert wird. Anders formuliert, kann der Steuerung eine Angabe bereitgestellt werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Schwellengeschwindigkeit zugenommen hat und/oder dass sich die Fahrzeugräder drehen, was angibt, dass das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben wird und ein Hindernis, welches seinen Rückwärtsbetrieb behindert hat, überwunden hat. Als Reaktion auf die Angabe bei Zeitpunkt t3, dass das Fahrzeug nach der vorübergehenden Erhöhung des Rückwärtsraddrehmoments, welches durch das Beschleunigen des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, kann der Verbrennungsmotor gemäß dem Fahrerbedarf gesteuert werden. Somit ist der Fahrerbedarf zwischen Zeitpunkt t3 und t4 derart, dass das Generatordrehmoment reduziert wird und somit das Raddrehmoment weniger negativ gemacht wird. Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 wird das Fahrzeug gemäß dem Fahrerbedarf in Rückwärtsrichtung betrieben.
  • Während die beispielhafte Zeitachse 900 ein Beispiel darstellt, in dem der Verbrennungsmotor nur einmal ohne Kraftstoffzufuhr beschleunigt wird, um dem Fahrzeug zu ermöglichen, in Rückwärtsrichtung angetrieben zu werden, versteht es sich, dass dem Fahrzeug in einigen Fällen nach einer einzelnen Verbrennungsmotorbeschleunigung ohne Kraftstoffzufuhr nicht ermöglicht werden kann, in Rückwärtsrichtung angetrieben zu werden. Wie vorstehend erörtert, können die Fahrzeugbremsen in solchen Beispielen angewandt werden und die Drehung des Verbrennungsmotors kann reduziert werden (z. B. zur Ruhe oder unter eine Schwellendrehzahl). Nach der Reduzierung der Drehung kann der Verbrennungsmotor in einem Versuch, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung anzutreiben und ein Hindernis oder eine Behinderung, welche/s verhindert, dass das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, zu überwinden, für eine gewünschte Anzahl an Malen ohne Kraftstoffzufuhr beschleunigt werden.
  • Auf diese Weise kann die Rückwärtssteigfähigkeit in einem Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe des in 1 veranschaulichten Typs verbessert werden. Durch das Verbessern der Rückwärtssteigfähigkeit kann ein Fahrzeug in der Lage sein, Hindernisse zu überwinden oder steile Neigungen hochzufahren, wozu ein Hybridfahrzeug mit verzweigter Leistungsabgabe anderenfalls womöglich nicht in der Lage ist. Solch eine Verbesserung kann die Kundenzufriedenheit verbessern.
  • Der technische Effekt besteht darin, zu erkennen, dass die Rückwärtssteigfähigkeit durch schnelles Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über einen Generator verbessert werden kann, und zwar im Gegensatz zu Strategien, die den Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr bei einer minimalen Drehzahl drehen. Ein weiterer technischer Effekt besteht darin, zu erkennen, dass solch ein Vorgang eine beliebige Anzahl an Malen in einem versucht, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung anzutreiben, durchgeführt werden kann. Wenn nach dem Beschleunigen des Verbrennungsmotors nicht angegeben wird, dass das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, kann die Drehung des Verbrennungsmotors mit einem angewandten Fahrzeugbremspedal reduziert werden, um die Vorwärtsbewegung während des Reduzierens der Drehung des Verbrennungsmotors zu verhindern. Sobald die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellendrehzahl ist, kann der Verbrennungsmotor erneut mit gelöster Fahrzeugbremse beschleunigt werden, um weiter zu versuchen, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung anzutreiben. Durch Ermöglichen einer Option, wiederholt zu versuchen, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung anzutreiben, können die Rückwärtssteigfähigkeit verbessert und die Kundenzufriedenheit erhöht werden.
  • Die hier und unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Systeme zusammen mit den hier und unter Bezugnahme auf die 2-4 und 7 beschriebenen Verfahren können ein oder mehrere Systeme und ein oder mehrere Verfahren ermöglichen. In einem Beispiel wird ein Verfahren bereitgestellt, umfassend Beschleunigen eines Verbrennungsmotors, welcher an die Räder eines Hybridkraftfahrzeugs gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor über einen Generator beschleunigt wird, der vorübergehend als ein Motor funktioniert, als Reaktion auf ein vom Fahrer angefordertes negatives Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit eines Elektromotors überschreitet, welcher ebenfalls an eines oder mehrere der Räder gekoppelt ist, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen; und Betreiben des Verbrennungsmotors nur auf Grundlage eines Fahrerbedarfs als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner, dass das Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellt. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Verbrennungsmotor bei einer maximalen Rate beschleunigt wird, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten und zweiten Beispiels und umfasst ferner als Reaktion auf das Beschleunigen des Verbrennungsmotors und ferner als Reaktion auf eine Angabe, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist; und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors eine beliebige Anzahl an Malen durchgeführt wird, während das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment die Fähigkeit des Motors überschreitet. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Beschleunigen des Verbrennungsmotors mit gelösten Radbremsen durchgeführt wird, wobei die Radbremsen dazu konfiguriert sind, den Rädern Bremsdrehmoment bereitzustellen; und wobei die Radbremsen als Reaktion darauf angewandt werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und kurz vor dem Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Fahrzeug ein Leistungsverzweigungshybrid umfasst, wobei das Leistungsverzweigungshybrid den Verbrennungsmotor, den Elektromotor, den Generator, eine Batterie und ein Getriebe, welches getrennte Leistungsströmungspfade während des Vorwärtsfahrens vom Verbrennungsmotor und Elektromotor zu den Rädern und vom Elektromotor und Generator während des Rückwärtsfahrens bildet, beinhaltet; und wobei der Elektromotor in einer Richtung während des Vorwärtsfahrens und in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Richtung während des Rückwärtsfahrens arbeitet. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator in der Abwesenheit des Verbrennungsmotors, welcher Luft und Kraftstoff verbrennt, durchgeführt wird.
  • Ein anderes Beispiel eines Verfahrens umfasst Drehen eines Verbrennungsmotors, welcher ein Hybridfahrzeug mit Leistungsverzweigung mit Rädern, ohne Kraftstoffzufuhr, bei einer konstanten Verbrennungsmotordrehzahl für eine erste vorbestimmte Dauer über einen Generator, der als ein Motor wirkt, antreibt, und zwar als Reaktion auf eine Anforderung nach negativem Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit eines Elektromotors übersteigt, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung anzutreiben; und als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit während der ersten vorbestimmten Dauer nicht erreicht oder überschreitet, Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator, der als ein Motor wirkt, für eine zweite vorbestimmte Dauer, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner, dass das Drehen des Verbrennungsmotors über den Generator für die erste vorbestimmte Dauer Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellt; und wobei das Verbrennungsmotorbremsdrehmoment maximiert wird und eine Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird, um die Anforderung nach negativem Raddrehmoment zu erfüllen. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass das Maximieren des Verbrennungsmotorbremsdrehmoments und Minimieren der Verbrennungsmotordrehzahl durchgeführt werden, um den Leistungsverbrauch während der ersten vorbestimmten Dauer zu minimieren. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Verbrennungsmotorbremsdrehmoment maximiert wird und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird, indem die durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Zubehörlasten des Fahrzeugs erhöht werden. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die erste vorbestimmte Dauer zwei Sekunden umfasst. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr für die zweite vorbestimmte Dauer Maximieren des Leistungsverbrauchs durch Maximieren einer Verbrennungsmotordrehzahlrate beinhaltet. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl als Reaktion auf das Verstreichen einer zweiten vorbestimmten Dauer, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist; und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. Ein siebentes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter der Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist, und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr eine beliebige Anzahl an Malen durchgeführt wird, während die Anforderung nach negativem Raddrehmoment die Fähigkeit des Elektromotor überschreitet; und wobei eine Bremse auf die Räder angewandt wird, um die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu verhindern, während die Verbrennungsmotordrehzahl abnimmt. Ein achtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet optional ein beliebiges oder mehrere oder jedes des ersten bis siebenten Beispiels und beinhaltet ferner, dass das Beschleunigen des Verbrennungsmotors negatives Raddrehmoment von mehr als das negative Raddrehmoment, welches durch Drehen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr bei einer konstanten Verbrennungsmotordrehzahl bereitgestellt wird, bereitstellt.
  • Ein Beispiel eines Systems für ein Hybridfahrzeug, umfassend einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, einem elektrischen Generator, einer Batterie und einer Planetenradeinheit; eine oder mehrere Bremsen, die dazu konfiguriert sind, ein Bremsdrehmoment auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs anzuwenden; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator, der als ein Motor wirkt, als Reaktion auf ein vom Fahrer angefordertes negatives Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit des elektrischen Motors, das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment bereitzustellen, überschreitet, wobei Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr ein Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellt, welches das negative Raddrehmoment erhöht; und als Reaktion darauf, dass das Fahrzeug eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit während des Beschleunigens des Verbrennungsmotors nicht erreicht oder überschreitet, Anwenden von der einen oder den mehreren Bremsen auf das eine oder die mehreren Räder; Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl auf unterhalb einer Schwellenverbrennungsmotorgeschwindigkeit; und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen. In einem ersten Beispiel des Systems umfasst das System ferner zusätzliche Anweisungen, den Verbrennungsmotor als Reaktion darauf zu beschleunigen, dass der Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator für eine vorbestimmte Dauer bei einer konstanten Verbrennungsmotordrehzahl dreht, um Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitzustellen, welches negatives Raddrehmoment erhöht, ohne dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit erreicht oder überschreitet; wobei der Verbrennungsmotor als Reaktion auf das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment, welches die Fähigkeit des Elektromotors, das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment bereitzustellen, überschreitet, bei der konstanten Verbrennungsmotordrehzahl gedreht wird; und wobei Verbrennungsmotorverluste maximiert werden und die Verbrennungsmotordrehzahl minimiert wird, indem vom Verbrennungsmotor angetriebene Fahrzeugzubehörlasten erhöht werden, um den Leistungsverbrauch über die Batterie für die bestimmte Dauer zu minimieren. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet optional das erste Beispiel und umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, den Verbrennungsmotor bei einer maximalen Rate zu beschleunigen, die auf Grundlage eines Batterieladezustands zulässig ist.
  • Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, wiedergeben. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im 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, durchgeführt werden.
  • Man wird verstehen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige 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 sind dahingehend zu verstehen, 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 Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7576501 [0008]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: Beschleunigen eines Verbrennungsmotors, welcher an die Räder eines Hybridkraftfahrzeugs gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor über einen Generator beschleunigt wird, der vorübergehend als ein Motor funktioniert, als Reaktion auf ein vom Fahrer angefordertes negatives Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit eines Elektromotors überschreitet, welcher ebenfalls an eines oder mehrere der Räder gekoppelt ist, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen; und Betreiben des Verbrennungsmotors nur auf Grundlage eines Fahrerbedarfs als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor bei einer maximalen Rate beschleunigt wird, um das negative Raddrehmoment bereitzustellen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: als Reaktion auf das Beschleunigen des Verbrennungsmotors und ferner als Reaktion auf eine Angabe, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist; und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl und Wiederholen des Beschleunigens des Verbrennungsmotors eine beliebige Anzahl an Malen durchgeführt wird, während das vom Fahrer angeforderte negative Raddrehmoment die Fähigkeit des Motors überschreitet.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Beschleunigen des Verbrennungsmotors mit gelösten Radbremsen durchgeführt wird, wobei die Radbremsen dazu konfiguriert sind, den Rädern Bremsdrehmoment bereitzustellen; und wobei die Radbremsen als Reaktion darauf angewandt werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, und kurz vor dem Verringern der Verbrennungsmotordrehzahl.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein Leistungsverzweigungshybrid umfasst, wobei das Leistungsverzweigungshybrid den Verbrennungsmotor, den Elektromotor, den Generator, eine Batterie und ein Getriebe, welches getrennte Leistungsströmungspfade während des Vorwärtsfahrens vom Verbrennungsmotor und Elektromotor zu den Rädern und vom Elektromotor und Generator während des Rückwärtsfahrens bildet, beinhaltet; und wobei der Elektromotor in einer Richtung während des Vorwärtsfahrens und in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Richtung während des Rückwärtsfahrens arbeitet.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Beschleunigen des Verbrennungsmotors über den Generator in der Abwesenheit des Luft und Kraftstoff verbrennenden Verbrennungsmotors durchgeführt wird.
  9. System für ein Hybridfahrzeug, umfassend: einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, einem elektrischen Generator, einer Batterie und einer Planetenradeinheit; eine oder mehrere Bremsen, die dazu konfiguriert sind, ein Bremsdrehmoment auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs anzuwenden; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: in einem ersten Zustand, Drehen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr, bei einer konstanten Verbrennungsmotordrehzahl für eine erste vorbestimmte Dauer über den Generator als Reaktion auf eine Anforderung für negatives Raddrehmoment, welches eine Fähigkeit des Elektromotors übersteigt, der dazu konfiguriert ist, das Fahrzeug rückwärts anzutreiben; und als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit während des ersten Zustands nicht erreicht oder überschreitet, Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr über den Generator in einem zweiten Zustand für eine zweite vorbestimmte Dauer, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.
  10. System nach Anspruch 9, wobei Drehen des Verbrennungsmotors über den ersten Generator im ersten Zustand Verbrennungsmotorbremsdrehmoment bereitstellt und wobei die Steuerung ferner zusätzliche Anweisungen umfasst, um das Verbrennungsmotorbremsdrehmoment zu maximieren und eine Verbrennungsmotordrehzahl zu minimieren, um die Anforderung für negatives Raddrehmoment im ersten Zustand zu erfüllen.
  11. System nach Anspruch 10, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um Verbrennungsmotorbremsdrehmoment zu maximieren und Verbrennungsmotordrehzahl zu minimieren, indem eine oder mehrere vom Verbrennungsmotor angetriebene Fahrzeugzusatzlasten erhöht werden.
  12. System nach Anspruch 9, wobei die erste vorbestimmte Dauer zwei Sekunden umfasst.
  13. System nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den Leistungsverbrauch zu maximieren, indem eine Verbrennungsmotordrehzahlrate im zweiten Zustand maximiert wird.
  14. System nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um als Reaktion auf das Verstreichen der zweiten vorbestimmten Dauer die Verbrennungsmotordrehzahl zu verringern, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter einer Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist; und das Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr zu wiederholen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um die Verbrennungsmotordrehzahl zu verringern, bis die Verbrennungsmotordrehzahl unter der Schwellenverbrennungsmotordrehzahl ist, und das Beschleunigen des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffzufuhr zu wiederholen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf oder über die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen, und zwar eine beliebige Anzahl an Malen, während die Anforderung für negatives Raddrehmoment die Fähigkeit des Elektromotors überschreitet; und wobei die eine oder mehreren Bremsen auf ein oder mehrere Räder angewandt werden, um die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs zu verhindern, während die Verbrennungsmotordrehzahl verringert wird.
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