DE102018125227A1

DE102018125227A1 - Hybridfahrzeug mit Turboloch-Reduzierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018125227A1
Application number: DE102018125227.7A
Authority: DE
Inventors: Quazi Ehtesham Hussain
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US10221781B1; CN109664871A

Abstract

Ein Hybridelektrofahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, einen Turbolader und eine Turboloch-Reduzierungsbaugruppe, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank beinhaltet, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch eine Antriebswelle angetrieben ist, die durch Fahrzeugraddrehung versorgt wird. Eine Steuerung kuppelt die Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal ein, bis der Hilfsverdichter den Drucktank wiederauflädt. Die Steuerung kuppelt auch die Kupplung als Reaktion auf eines von Beendigung des Bremssignals und darauf, dass der Drucktank mit Druckluft wiederaufgeladen wurde, aus. Zusätzlich antwortet die Steuerung auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal und lässt Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors ab. Ferner kann die Steuerung ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors ablassen, bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird, das anzeigt, dass der Turbolader eine Betriebsdrehzahl erreicht hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft turboaufgeladene Verbrennungsmotor- und elektrische Maschinensysteme und -verfahren für herkömmliche und Hybridelektrofahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Hybridelektrofahrzeuge (HEV) beinhalten typischerweise einen internen Verbrennungsmotor (ICE), der mit einer elektrischen Maschine oder einem Motor/Generator (EM) gekoppelt ist, und beinhalten verschiedene andere Komponenten, darunter ICE-Turbolader. Solche HEV können ferner Turboladerloch-Reduzierungssysteme beinhalten, die die Menge von erforderlicher Zeit, dass Turbolader Betriebsdrehzahlen erreichen, reduzieren. Solche Loch-Reduzierungssysteme beinhalten manchmal Drucktanks, die Druckluft speichern, die abgelassen werden kann, um die Drehzahl des Turboladers schnell hochzufahren, um die Fahrzeugleistung zu verbessern. In der Vergangenheit wurden solche Drucktanks unter Verwendung von Energie aus dem ICE, der EM und/oder den Batterien wiederaufgeladen. Hybridelektrofahrzeuge können jedoch ein Wiederaufladen des Drucktanks erfordern, wenn der ICE während eines nur elektrischen Betriebs abgeschaltet ist, und ohne Leistung von der EM und den Batterien zu verbrauchen.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung ermöglicht verbesserte Reaktionsfähigkeit und Leistung von HEV während eines nur elektrischen Betriebs und eines dualen Betriebs von elektrischen und ICE-Systemen und Übergängen dazwischen durch Ermöglichen eines Wideraufladens einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe mit einem Hilfsverdichter, der einen Drucktank unter Verwendung von Energie auflädt, die aus Fahrzeugraddrehung während des Bremsens zurückgewonnen wurde, und durch Ablassen von Druckluft aus dem Tank, um ein Turbohochfahrloch als Reaktion auf Drehmomentbedarf zu reduzieren.
Ein hierin in Betracht gezogenes HEV beinhaltet den internen Verbrennungsmotor (ICE) und eine elektrische Maschine und/oder einen Motor/Generator (EM) und Speicherbatterie(en), den Turbolader und die Turboloch-Reduzierungsbaugruppe mit einem Drucktank und einem Hilfsverdichter, der durch eine Kupplung angetrieben ist, die in eine Antriebswelle einkuppelt. Die Kupplung kann während des Fahrzeugbremsens eingekuppelt werden, sodass Energie aus den drehenden Fahrzeugrädern zurückgewonnen wird, ohne während des Wiederaufladens des Drucktanks Leistung aus der Batterie, dem ICE, der EM zu verbrauchen und/oder anderweitig die HEV-Leistung zu beeinflussen, wie etwa ICE-Staudruck. Der Turbolader kann typischerweise eine Verbrennungsmotorabgasturbine beinhalten, die durch ICE-Abgasstrom angetrieben ist, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine, die stromabwärts einem ICE-Luftansaugkrümmer Druckluft zuführt, drehgekoppelt ist und diese antreibt.
Es versteht sich für einen Fachmann, dass eine zeitliche Verzögerung zwischen einem Bedarf von Leistung von dem ICE und dem Zeitpunkt, zu dem der Turbolader eine gewünschte Betriebsdrehzahl erreicht, vorhanden ist. Dem Leistungsbedarf des ICE folgt erhöhte Luft- und Kraftstoffbereitstellung an den ICE, der einen Zyklus des Hochfahrens des Turboladers auf eine gewünschte Drehzahl beginnt: mehr Luft und Kraftstoff erhöhen das ICE-Abgas, das an die Turboladerabgasturbine bereitgestellt wird, was dann die Drehzahl der Ansaugverdichterturbine erhöht, die eine erhöhte Luftmasse an den ICE liefert, was die Abgase weiter erhöht und so weiter.
Der Drucktank kann mit einer Fähigkeit zum Speichern von Energie mit einem vorbestimmten Volumen und Druck von Druckluft und zum Ablassen der gespeicherten Druckluft, um die Luftmassenstromrate eines Verbrennungsmotorlufteinlasses, wie etwa einen oder beide von dem Turboladerverdichteransaug- und -abgasturbinen, und/oder stromabwärts des Verdichters und direkt in den Verbrennungsmotorluftansaugkrümmer und Kombinationen davon konfiguriert sein. In einigen Anordnungen können zusätzliche Ventile beinhaltet sein (nicht gezeigt), um wahlweise Ablassen für einen oder beide oder alle der Einlässe einzustellen, und können auch dazu angepasst sein, die Druckluft zu der Abgasturbine weiter abzulassen.
Diese Komponenten sind mit einer oder mehreren Steuerung(en) gekoppelt, die dazu konfiguriert ist (sind), auf verschiedene Signale eines Fahrers und von Fahrzeugkomponenten zu reagieren, wie etwa unter anderem Brems- und Drehmomentbedarfssignale. Als Reaktion ist eine/sind solche Steuerung(en) dazu konfiguriert, die Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal (BS) und bis eines oder mehrere der BS beendet sind und/oder der Verdichter den Drucktank wiederauflädt, einzukuppeln. Wenn der Drucktank mit Druckluft auf Kapazität wiederaufgeladen ist und/oder wenn ein BS beendet ist, kuppelt die Steuerung die Kupplung aus.
Während des Betriebs reagiert die Steuerung auch auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal, um Druckluft aus dem Drucktank zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors und/oder einer Ansaugverdichterturbine des Turboladers, abzulassen. Die Steuerung lässt ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors und/oder dem Turboladeransaugverdichter, ab, bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird, wobei das Signal angeben kann, dass der Turbolader Betriebsdrehzahlen und/oder gewünschte Leistungsfähigkeiten erreicht hat.
Während dieses Ablassbetriebs kann die Steuerung auch die Druckluft aus dem Drucktank mit einem vorbestimmten Volumen und Druck und/oder über eine vorbestimmte Zeitspanne ablassen, die durch einen vorbestimmten, vorhergesagten und/oder zuvor ausgewählten Turbozeitlochparameter festgelegt ist, der neben anderen Variablen, Merkmalen und/oder Daten aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultieren kann. Zusätzlich können das vorbestimmte Volumen und/oder der vorbestimmte Druck und/oder die Zeitspanne ferner durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers, der Fahrzeugleistung und/oder vergangenen, gegenwärtigen und vorhergesagten Umgebungsbedingungen festgelegt werden.
Während eines nur elektrischen Betriebs und/oder Übergangsbetriebs kann die Steuerung auch auf ein Drehmomentbedarfssignal reagieren, das die Kapazität während eines nur elektrischen Betriebs und/oder die EM-Ausgangskapazität übersteigt. Als Reaktion kann die Steuerung (a) das EM-Ausgangsdrehmoment einstellen, um den ICE oder Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, (b) Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf ein Erreichen der Zieldrehzahl initiieren, und/oder (c) ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors und/oder dem Ansaugverdichter des Turboladers, ablassen, sobald die Verbrennung initiiert ist und bis das Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird. Während des Betriebs, wenn der ICE ohne Turboaufladung läuft, und als Reaktion auf einen Drehmomentbedarf, der von dem ICE und/oder der EM verfügbare Leistung übersteigt, wie etwa während des Überholens von Fahrzeugen, bei Autobahnfahrt und/oder anderen Hochleistungsbetrieben, kann die Steuerung auch Druckluft aus dem Tank ablassen, um ein Hochfahren des Turboladers und Reduzierung des Turbolochs zu ermöglichen.
Die Offenbarung erwägt außerdem Verfahren zum Steuern des HEV unter Verwendung der beschriebenen Komponenten und Systeme. Zum Beispiel kann Steuern des HEV beinhalten, dass zumindest eine Steuerung die Kupplung als Reaktion auf ein BS einkuppelt, bis der Hilfsverdichter den Drucktank wiederauflädt, und den Drucktank zu einem von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer und/oder dem Ansaugverdichter und/oder den Abgasturbinen als Reaktion auf eines oder mehrere Signale, wie etwa dass das Drehmomentbedarfssignal die Kapazität der elektrischen Maschine übersteigt, ablässt. Die zumindest eine Steuerung kann auch auf das Drehmomentbedarfssignal reagieren, während nur elektrischer Betrieb die EM-Ausgangskapazität übersteigt, und das EM-Ausgangsdrehmoment einstellen, um den Verbrennungsmotor auf die Zieldrehzahl zu drehen, Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf ein Erreichen der Zieldrehzahl initiieren, und/oder das Volumen und den Druck von Druckluft aus dem Drucktank zu dem Verbrennungsmotor und/oder dem Turbineneingang ablassen, sobald die Verbrennung initiiert ist und bis das Turboaufladungsgrenzsignal und/oder andere Signale empfangen werden.
Diese Verfahren des Steuerns des HEV können ferner Ablassen der Druckluft aus dem Drucktank mit einem vorbestimmten Volumen und Druck und/oder über eine vorbestimmte Zeitspanne ablassen, wobei das Volumen und der Druck und/oder die Zeit durch ein vorbestimmtes, vorhergesagtes und/oder zuvor ausgewähltes Turbozeitloch festgelegt sind, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten, Merkmalen und Variablen resultiert. Das vorbestimmte Volumen kann auch ferner durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebungsbedingungen festgelegt werden.
Diese Kurzdarstellung der Umsetzungen und Konfigurationen der HEVs und beschriebenen Komponenten und Systeme stellt eine Auswahl von beispielhaften Umsetzungen, Konfigurationen und Anordnung in einer vereinfachten und weniger technisch detaillierten Anordnung vor, und solche sind ferner nachstehend in der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Veranschaulichungen und Zeichnungen sowie den darauffolgenden Patentansprüchen ausführlicher beschrieben.
Es ist weder beabsichtigt, dass diese Kurzdarstellung zentrale oder wesentliche Merkmale der beanspruchten Technik identifiziert, noch ist beabsichtigt, dass sie als Hilfsmittel bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands herangezogen wird. Die hier erörterten Merkmale, Funktionen, Fähigkeiten und Vorteile können unabhängig voneinander in verschiedenen beispielhaften Umsetzungen erreicht werden oder in noch anderen beispielhaften Umsetzungen kombiniert werden, wie in der vorliegenden Schrift an anderer Stelle genauer beschrieben und was zudem für den einschlägigen Fachmann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen nachvollzogen werden kann.
Figurenliste
Ein umfassenderes Verständnis der beispielhaften Umsetzungen der vorliegenden Offenbarung kann durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und die Patentansprüche abgeleitet werden, wenn diese gemeinsam mit den folgenden Figuren betrachtet werden, in denen sich gleiche Bezugszeichen in allen Figuren auf ähnliche oder identische Elemente beziehen. Die Figuren und Anmerkungen darin werden zur Erleichterung des Verständnisses der Offenbarung bereitgestellt, ohne die Breite, den Umfang, den Geltungsbereich oder die Anwendbarkeit der Offenbarung einzuschränken. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.

1 ist eine Veranschaulichung eines Hybridelektrofahrzeugs und seiner Systeme, Komponenten, Sensoren, Aktoren und Betriebsverfahren; und
2 veranschaulicht bestimmte Fähigkeiten und Leistungsaspekte der Offenbarung, die in 1 dargestellt sind, wobei Komponenten zur weiteren Veranschaulichung entfernt und neu angeordnet wurden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in der vorliegenden Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Der Durchschnittsfachmann sollte verstehen, dass verschiedene Merkmale, Komponenten und Prozesse, die unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben sind, mit Merkmalen, Komponenten und Prozessen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen herzustellen, die dem Fachmann ersichtlich sein sollten, aber unter Umständen nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Bei den Kombinationen aus veranschaulichten Merkmalen handelt es sich um repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein und sollten ohne Weiteres im Bereich des Fachwissens, der Fertigkeiten und Fähigkeiten derer liegen, die auf den relevanten Fachgebieten tätig sind.
Nun wird unter Bezugnahme auf die verschiedenen Figuren und Veranschaulichungen und 1 und 2 und insbesondere nun auf 1 eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeugs (HEV) 100 gezeigt, die repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten des HEV 100 veranschaulicht. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs 100 kann variieren. Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Kraftübertragung 105, die einen Antriebsstrang 110 aufweist, der einen Verbrennungsmotor (ICE) 115 und eine elektrische Maschine und/oder einen Elektromotor-Startergenerator (EM) 120 beinhaltet, die beide mechanische und elektrische Leistung und Drehmoment generieren, um das Fahrzeug 100 anzutreiben und HEV-Systeme und -Komponenten anzutreiben. Der Verbrennungsmotor 115 ist ein durch Benzin, Diesel, Biokraftstoff, Erdgas und/oder einen alternativen Kraftstoff angetriebener Motor und/oder eine Brennstoffzelle, der bzw. die zusätzlich zu anderen Formen von Elektro-, Kühl-, Heiz-, Vakuum-, Druck- und Hydraulikleistung mittels Fahrzeug, Frontend-Motornebenaggregaten (FEAD) und anderen Komponenten wie hier an anderer Stelle beschrieben ein Ausgangsdrehmoment generiert. Der Verbrennungsmotor 115 ist mit einer Ausrückkupplung 125 an die elektrische Maschine oder den EM 120 gekoppelt. Der Verbrennungsmotor 115 kann auch derartige Leistung und zugehöriges Verbrennungsmotorausgangsdrehmoment zur Übertragung an den EM 120 generieren, wenn die Ausrückkupplung 125 mindestens teilweise eingekuppelt ist.
Der EM 120 kann ein beliebiger einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen sein und zum Beispiel ein Dauermagnet-Synchronmotor, Stromgenerator und Motorstarter 120 sein. Wenn die Ausrückkupplung 125 zum Beispiel mindestens teilweise eingekuppelt ist, können Leistung und Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 115 an den EM 120, um den Betrieb als elektrischer Generator zu ermöglichen, und an andere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Gleichermaßen kann der EM 120 bei Fahrzeugen, die einen unabhängigen Motorstarter 135 enthalten oder nicht, als Starter für den Motor 115 betrieben werden, wenn die Ausrückkupplung 125 teilweise oder vollständig eingekuppelt ist, um Leistung und Drehmoment über Ausrückkupplungsantriebswellen 130 an den Motor 115 zu übertragen, um den Motor 115 zu starten.
Zudem kann der EM oder die elektrische Maschine 120 den Motor 115 in einem „Hybridelektromodus“ oder einem „elektrisch unterstützten Modus“ durch das Übertragen von zusätzlichem positiven Drehmoment und Antriebsleistung an die Antriebswellen 130 und 140 unterstützen. Zudem kann der EM 120 in einem rein elektrischen Modus betrieben werden, in dem der Verbrennungsmotor 115 durch die Ausrückkupplung 125 entkoppelt und abgeschaltet wird, was ermöglicht, dass der EM 120 positives oder negatives Drehmoment an die EM-Antriebswelle 140 zum Vorwärts- und Rückwärtsantrieb des HEV 100 überträgt. Im Generatormodus kann dem EM 120 zudem befohlen werden, negative(s) Drehmoment oder Leistung herzustellen und dadurch Elektrizität zum Laden von Batterien und Antreiben von elektrischen Systemen und Komponenten des Fahrzeugs zu generieren, während der Verbrennungsmotor 115 Antriebsleistung für das Fahrzeug 100 und/oder Drehmoment für den EM 120 generieren kann. Der EM 120 kann zudem Energierückgewinnung durch Nutzbremsen durch Umwandlung von kinetischer Rotationsenergie aus dem Antriebsstrang 110 und/oder den Rädern 154 während der Verzögerung in regenerierte elektrische Energie zur Speicherung in einer oder mehreren Batterien 175, 180 ermöglichen, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Die Ausrückkupplung 125 kann ausgekuppelt werden, um zu ermöglichen, dass der Motor 115 unabhängig anhält oder läuft, um Fahrzeug- und Motornebenaggregate anzutreiben, während der EM 120 Antrieb oder Leistung und Drehmoment generiert, um das Fahrzeug 100 über eine EM-Antriebswelle 140, Drehmomentwandlerantriebswelle 145 und Getriebeabtriebswelle 150 anzutreiben. In anderen Anordnungen können sowohl der Verbrennungsmotor 115 als auch der EM 120 betrieben werden, wenn die Ausrückkupplung 125 vollständig oder teilweise eingekuppelt ist, um das Fahrzeug 100 zusammenwirkend durch die Antriebswellen 130, 140, 150, ein Differential 152 und Räder 154 anzutreiben. Die Kraftübertragung 105 kann ferner modifiziert werden, um Nutzbremsen von einem oder mehreren oder beliebigen Rad/Rädern 154 unter Verwendung einer auswählbaren und/oder steuerbaren Differenzmomentkapazität zu ermöglichen.
Die Antriebswelle 130 des Verbrennungsmotors 115 und EM 120 kann eine kontinuierliche, einzelne Durchgangswelle sein, die Teil der EM-Antriebswelle 140 und mit dieser einstückig ist, oder kann für Antriebsstränge 110, die Auslegungen mit mehreren, in Reihe oder anderweitig gekoppelten EM 120 beinhalten, eine separate, unabhängige Antriebswelle 130 sein, die dazu konfiguriert sein kann, sich unabhängig von der EM-Antriebswelle 140 zu drehen. Das Schema aus 1 zieht zudem alternative Auslegungen mit mehr als einem Verbrennungsmotor 115 und/oder EM 120 in Betracht, die von den Antriebswellen 130, 140 versetzt sein können und bei denen einer oder mehrere der Verbrennungsmotoren 115 und EM 120 in Reihe und/oder parallel an anderer Stelle in der Kraftübertragung 105 positioniert sind. Die Kraftübertragung 105 und der Antriebsstrang 110 beinhalten zudem ein Getriebe 160, das einen Drehmomentwandler (TC) 155 beinhaltet, der den Verbrennungsmotor 115 und EM 120 des Antriebsstrangs 110 mit einem und/oder an ein Getriebe 160 koppelt. Der TC 155 kann ferner eine Überbrückungskupplung und ein Kupplungsschloss 157 beinhalten.
Der Antriebsstrang 110 und/oder die Kraftübertragung 105 beinhalten ferner eine oder mehrere Batterien 175, 180. Eine oder mehrere derartige Batterien können eine Gleichstrombatterie oder -batterien 175 mit höherer Spannung sein, die in Bereichen von etwa 48 bis 600 Volt und mitunter zwischen etwa 140 und 300 Volt oder mehr oder weniger betrieben wird/werden und die dazu verwendet wird/werden, Leistung für den EM 120 und während des Nutzbremsens sowie für andere Komponenten und Nebenaggregate des Fahrzeugs zu speichern und zuzuführen. Andere Batterien können (eine) Gleichstrombatterie(n) 180 mit Niederspannung sein, die in dem Bereich zwischen etwa 6 und 24 Volt oder mehr oder weniger betrieben wird bzw. werden und die dazu verwendet wird/werden, Leistung für den Starter 135 zum Starten des Verbrennungsmotors 115 sowie für andere Komponenten und Nebenaggregate des Fahrzeugs zu speichern und zuzuführen.
Die Batterien 175, 180 sind durch verschiedene mechanische und elektrische Schnittstellen und Fahrzeugsteuerungen, wie sie in der vorliegenden Schrift an anderer Stelle beschrieben sind, jeweils an den Motor 115, EM 120und das Fahrzeug 100, wie in 1 dargestellt, gekoppelt. Die Hochspannungs-EM-Batterie 175 ist zudem durch eines oder mehrere von einem Elektromotorsteuermodul (MCM), einem Batteriesteuermodul (BCM) und/oder einer Leistungselektronik 185, die die Leistungswechselrichter beinhalten können und dazu konfiguriert sind, durch die Hochspannungsbatterie (HV-Batterie) 175 für den EM 120 bereitgestellte Gleichstromleistung (DC) zu konditionieren, an den EM 120 gekoppelt. MCM/BCM/Leistungselektronik 185 sind zudem dazu ausgelegt, DC-Batterieleistung in Einzelphasen- und Mehrphasen-, wie zum Beispiel Ein-, Zwei- und/oder Dreiphasenwechselstrom (AC) umzuwandeln, wie es typischerweise erforderlich sein kann, um die elektrische Maschine oder den EM 120 anzutreiben. MCM/BCM/Leistungselektronik 185 ist/sind zudem dazu ausgelegt, eine oder mehrere Batterien 175, 180 mit Energie aufzuladen, die durch den EM 120 und/oder Komponenten des Frontend-Nebenaggregatantriebs generiert wird, und bei Bedarf anderen Fahrzeugkomponenten Leistung zuzuführen.
Das Fahrzeug 100 kann zudem eine oder mehrere Bremsen 190 enthalten, die an die Räder 154 und das Bremssystemsteuermodul (BSCM) 195 gekoppelt sind. Die Bremsen 190 und das BSCM 195 können dazu wirksam sein, die Räder 154 mechanisch und/oder elektrisch zu verzögern und Nutzbremsen zu ermöglichen, um Verzögerungsenergie aus den Rädern 154 rückzugewinnen und aufzufangen, und ermöglichen unter Zusammenwirkung mit dem MCM/BCM 185 und möglicherweise anderen Steuerungen, dem EM 120 und anderen Komponenten das Aufladen der HV-Batterie(n) 175 und anderen Batterien 180 und anderen Leistungsspeicherkomponenten.
Als ein weiteres Beispiel können verschiedene andere Funktionen, Aktoren und Komponenten des Fahrzeugs durch die Steuerungen innerhalb der Fahrzeugsysteme und -komponenten gesteuert werden und können Signale von anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren empfangen, die zu Zwecken der Veranschaulichung, jedoch nicht der Einschränkung, Zeitpunkt und Rate und Dauer der Kraftstoffeinspritzung, Drosselventilposition, Zündzeitpunkt der Zündkerze (für fremdgezündete Verbrennungsmotoren), Zeitpunkt und Dauer der Einlass-/Auslassventilansteuerung, Komponenten für Front-End-Nebenaggregatantriebe (FEAD), Getriebeölpumpen, einen FEAD-Alternator oder Generator, ein EM 120, Hoch- und Niedrigspannungsbatterien 175, 180, Turbolader und Turboaufladungsloch-Reduzierungsbaugruppen und verschiedene Sensoren für Batterieaufladung oder -entladung (einschließlich Sensoren zum Ableiten, Vorhersagen oder Festlegen der Maximalladung, des Ladungszustands (SoC) und der Leistungsabgabegrenzen), Temperaturen, Spannungen, Stromstärken und Batterieentladungsleistungsgrenzen, Kupplungsdrücke für Ausrückkupplung 125, Überbrückungs-/Anfahrkupplung 157, TC 155, Getriebe 160 und andere Komponenten beinhalten können.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 gehören zum Fahrzeug 100 zudem zusätzlich zu dem/der MCM/BCM/Leistungselektronik 185 eine oder mehrere Steuerungen und Rechenmodule und -systeme, die eine Vielzahl von Fahrzeugfähigkeiten ermöglichen. Zum Beispiel können in dem Fahrzeug 100 ein Karosseriesteuermodul und/oder eine Karosseriesystemsteuerung wie zum Beispiel eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 200 und ein Fahrzeugrechensystem (VCS) und eine -steuerung 205 integriert sein, die mit dem MCM/BCM 185, anderen Steuerungen und einem Fahrzeugnetzwerk, wie etwa einem Controller Area Network (CAN) 210, und einem größeren Fahrzeugsteuersystem und anderen Fahrzeugnetzwerken, die andere mikroprozessorbasierte Steuerungen beinhalten, wie sie hier an anderer Stelle beschrieben sind, in Kommunikation stehen. Das CAN 210 kann zudem zusätzlich zu Kommunikationsverbindungen zwischen Steuerungen, Sensoren, Aktoren und Fahrzeugsystemen und -komponenten Netzwerksteuerungen beinhalten.
Solche CAN oder CANs 150 sind dem einschlägigen Fachmann bekannt und werden durch verschiedene Normen der Branche genauer beschrieben, die unter anderem zum Beispiel Folgendes einschließen: die Society of Automotive Engineers International.TM. (SAE) J1939 mit dem Titel „Serial Control and Communications Heavy Duty Vehicle Network“ und verfügbar auf standards.sae.org sowie Autoinformatiknormen, verfügbar von der International Standards Organization (ISO), 11898, mit dem Titel „Road vehicles - Controller area network (CAN)“ und ISO 11519 mit dem Titel „Road vehicles - Low-speed serial data communication“, verfügbar unter www.iso.org/ics/43.040.15/x/.
Während das MCM/BCM 185, die VSC 200 und das VCS 205 hier zu Beispielzwecken als diskrete einzelne Steuerungen veranschaulicht sind, können sie einzelne Einheiten, ein Teil einer einzelnen Einheit und/oder Teile von mehreren solcher Einheiten sein und können andere Einheiten, Untereinheiten und Steuerungen und andere Sensoren, Aktoren, Signale und Komponenten, die Teil der größeren HEV- und Steuersysteme und internen und externen Netzwerke sind, steuern, durch diese gesteuert werden, Signale zu und von diesen kommunizieren und Daten mit diesen austauschen. Die in Verbindung mit (jeder) beliebigen konkreten mikroprozessorbasierten Steuerung(en), die hier in Betracht gezogen wird/werden, beschriebenen Fähigkeiten und Auslegungen können zudem in einer oder mehreren anderen Steuerungen ausgeführt sein und über mehr als eine Steuerung verteilt sein, sodass mehrere Steuerungen einzeln, gemeinsam, in Kombination und zusammenwirkend eine derartige Fähigkeit und Konfiguration ermöglichen. Dementsprechend soll sich eine Nennung „einer Steuerung“ oder „der Steuerung(en)“ auf derartige Steuerungen in der Konnotation sowohl des Singulars als ebenfalls des Plurals sowie einzeln, gemeinsam und in verschiedenen geeigneten zusammenwirkenden und verteilten Verarbeitungs- und Steuerkombinationen beziehen.
Ferner soll Kommunikation über das Netzwerk und CAN 210 das Reagieren auf, Teilen, Übertragen und Empfangen von Befehlen, Signalen, Daten, Steuerlogik und Informationen zwischen Steuerungen und Sensoren, Aktoren, Steuereinrichtungen und Fahrzeugsystemen und -komponenten beinhalten. Die Steuerungen kommunizieren mit einer oder mehreren steuerungsbasierten Eingabe-Ausgabe-(E/A-)Schnittstellen, die als einzelne integrierte Schnittstellen umgesetzt sein können, die eine Kommunikation von Rohdaten und Signalen und/oder Konditionierung, Verarbeitung und/oder Umwandlung von Signalen, Kurzschlussschutz, Schaltkreisisolierung und ähnliche Funktionen ermöglichen. Alternativ können ein(e) oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmwarevorrichtungen, Steuerungen und Ein-Chip-Systeme verwendet werden, um bestimmte Signale während der Kommunikation und vor und nach deren Kommunikation vorzukonditionieren und vorzuverarbeiten.
In weiteren Veranschaulichungen können das MCM/BCM 185, die VSC 200, das VCS 205, das CAN 210, und andere Steuerungen einen oder mehrere Mikroprozessoren oder Hauptprozessoren (CPU) in Kommunikation mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien sein und beinhalten. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) und nichtflüchtigen Speicher oder Keep-Alive-Speicher (NVRAM oder KAM) einschließen. NVRAM oder KAM ist ein beständiger oder nichtflüchtiger Speicher, der dazu verwendet werden kann, verschiedene Befehle, ausführbare Steuerlogik und -anweisungen sowie Code, Daten, Konstanten, Parameter und Variablen zu speichern, die zum Betreiben des Fahrzeugs und der Systeme notwendig sind, während das Fahrzeug und die Systeme und Steuerungen und CPUs abgeschaltet oder von der Stromzufuhr getrennt sind. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung einer Reihe von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROM (programmierbare Festwertspeicher), EPROM (elektronische PROM), EEPROM (elektronische löschbare PROM), Flash-Speicher oder andere elektronische, magnetische, optische oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern und Kommunizieren von Daten in der Lage
Unter anhaltender Berücksichtigung von 1 kann das HEV 100 zudem eine bzw. ein Antriebsstrangsteuereinheit/-modul (PCU/PCM) 215 beinhalten, die bzw. das an die VSC 200 oder eine andere Steuerung gekoppelt ist und an das CAN 210 und den Motor 115 und den EM 120 gekoppelt ist, um jede Antriebsstrangkomponente zu steuern. Ein Verbrennungsmotorsteuermodul (ECM) oder eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) oder ein Energieverwaltungssystem (EMS) 225 kann ebenfalls so enthalten sein, dass es bzw. sie jeweils integrierte Steuerungen aufweist und mit dem CAN 210 in Kommunikation steht und an den Verbrennungsmotor 115 und die VSC 200 in Zusammenwirkung mit der PCU 215 und anderen Steuerungen gekoppelt ist.
In diesen Konfigurationen und Variationen verwalten und steuern die VCS 200, VCS 205 und andere Steuerungen zusammenwirkend die Fahrzeugkomponenten und anderen Steuerungen, Sensoren und Aktoren. Zum Beispiel können die Steuerungen Steuerbefehle, -logik und - anweisungen sowie Code, Daten, Informationen und Signale an den Motor 115, die Ausrückkupplung 125, den EM 120, den TC 155, das Getriebe 160, die Batterien 175, 180 und das bzw. die MCM/BCM/Leistungselektronik 185 und andere Komponenten und Systeme und/oder von diesen kommunizieren. Die Steuerungen können zudem andere Fahrzeugkomponenten und externe Systeme, die dem Fachmann bekannt sind, steuern und mit diesen kommunizieren, wenngleich diese nicht in den Figuren gezeigt sind.
Die Ausführungsformen des Fahrzeugs 100 in 1 stellen zudem beispielhafte Sensoren und Aktoren in Kommunikation mit dem Fahrzeugnetzwerk und CAN 210 dar, die Signale zu der VSC 200, dem VCS 205 und anderen Steuerungen übertragen und von diesen empfangen können. In weiteren Beispielen kann das Fahrzeug 100 einen Gaspedalpositions- und - bewegungssensor (APP) 230, einen Bremspedalpositions- und -bewegungssensor (BPP) 235 und andere Fahrersteuerungen und Fahrzeugprofil- und -leistungsparameter (VPP) 240 beinhalten, die vom Fahrer auswählbare Fahrzeugleistungseinstellungsprofile und -parameter und vom Fahrer auswählbare Betriebsmodussensoren und Profilparameter und -einstellungen beinhalten können.
Solche Profilparameter und Einstellungen können Profilparameter beinhalten, die vom Fahrer wählbar sein können und die verschiedene bevorzugte und/oder zuvor festgelegte Fahrzeugleistungseigenschaften und Fahrerprofilpräferenzen begründen können, wie an anderer Stelle hierin beschrieben. Der BPP 235 kann ferner mit anderen Systemen, Steuerungen und Sensoren, darunter zum Beispiel die Bremsen 190 und das BSCM 195, kooperativ gekoppelt sein und mit diesen kommunizieren und dazu konfiguriert sein, ein Bremssignal (BS) 245 zu generieren. Da Fahrzeug 100 kann auch das VCS 205 aufweisen, das als ein und/oder mit einem oder mehreren Kommunikations-, Navigations- und anderen Sensoren konfiguriert ist, wie es hierin in Bezug auf das On-Board-Fahrzeugrechensystem SYNC, hergestellt von der Ford Motor Company, und andere ähnliche Systeme beschrieben ist (siehe zum Beispiel SmartDeviceLink.com, openXCplatform.com, www.ford.com, US Pat. Nr. 9,080,668, 9,042,824, 9,092,309, 9,141,583, 9,141,583, 9,680,934 und andere). Das VCS 205 kann mit der VSC 200 und anderen Steuerungen zusammenwirken, um das Fahrzeug 100 als Reaktion auf Sensor- und Kommunikationssignale, die durch diese und ähnliche Fahrzeugsysteme und -komponenten festgestellt, erzeugt und von diesen empfangen werden können, zu verwalten und zu steuern.
Darüber hinaus kann das Fahrzeug 100 ein VCS 205 aufweisen, das mit einer oder mehreren Verbindungen, Navigation und anderen Sensoren konfiguriert ist. Das VCS 205 kann mit VSC 200 und anderen Steuerungen parallel, in Reihe und verteilt zusammenwirken, um das Fahrzeug 100 als Reaktion auf Sensor- und Kommunikationssignale, die durch diese Fahrzeugsysteme und -komponenten identifiziert, erzeugt, eingerichtet, an diese kommuniziert und von diesen empfangen wurden, zu verwalten und zu steuern. Solche Parameter, Profile und Einstellungen solcher Profile können vom Fahrer wählbar, anpassbar und einsehbar sein durch eine Fahrzeugbenutzerschnittstelle eines bordeigenen Fahrzeugrechensystems, wie etwa das vorstehend angemerkte Ford SYNC-System, die ein Teil sein können, in Verbindung mit diesen arbeiten können und/oder als VCS 205 integriert sein können, und andere Steuerungen und Systeme.
HEV 100 verwendet solche Sensoren, Parameter und Einstellungen, um Leistungssteuerungs- und -verbesserungsfähigkeiten zu ermöglichen, in Verbindung mit der einen oder mehreren Steuerungen, die dazu ausgelegt sind, diese Leistungssteuerungs- und - verbesserungsfähigkeiten zu steuern. Beispielsweise können Signale von einem Fahrer und verschiedenen HEV-Komponenten, wie etwa MCM/BCM 185 und APP 230, Leistung von einem ICE 115 und/oder EM 120 benötigen und können in die Steuerung(en) eingebettet sein und/oder diese dazu veranlassen, ein Drehmomentbedarfssignal (TDS) 250 zu erzeugen. Zusätzlich zu dem BS 245 und dem TDS 250 können die Steuerungen auch verschiedene andere Signale (OS) 255 und HEV-Steuersignale (CTS) 260 generieren, die verwendet werden, um Daten an, zwischen und von verschiedenen Komponenten, Sensoren, Systemen und Steuerungen des HEV zu kommunizieren. Ferner können die Steuerungen Informationen in das Bremssignal 245, das TDS 250, das OS 255, das CS 260 und andere Signale einbetten und Informationen daraus extrahieren und können auch direkt mit anderen Steuerungen, Sensoren, Aktoren, Systemen und anderen Komponenten des Fahrzeugs kommunizieren, um verschiedene Verbindungen und Vorgänge zu ermöglichen.
Der ICE 115 kann auch einen Verbrennungsmotorlufteinlass beinhalten, wie etwa einen Verbrennungsmotorluftansaugkrümmer 265, der mit einem Turbolader 270 gekoppelt ist. Der Verbrennungsmotorluftansaugkrümmer 265 kann als eine Zwischenkühlerbaugruppe, die eine Temperatur von eingezogener Luft kühlt und/oder einstellt, konfiguriert sein und/oder diese enthalten. Der Turbolader 270 beinhaltet eine Ansaugluftverdichterturbine 275, die mit einer Verbrennungsmotorauslassturbine 280 drehgekoppelt ist, die durch Abgas von dem ICE 115 angetrieben ist. Während des Betriebs kommuniziert die Ansaugluftverdichterturbine 275 Druckluft stromabwärts zu dem Ansaugkrümmer 265, und wenn gefedert oder nicht im Betrieb, wird stromaufwärtige Umgebungsluft stromabwärts zu dem Krümmer 265 kommuniziert.
Das HEV 100 beinhaltet auch eine Turboloch-Reduzierungsbaugruppe 300 mit einem Druckluft-Drucktank 305, der mit einem Hilfsverdichter 310 gekoppelt ist, der durch einen Antriebswellenkoppler 315 angetrieben ist. Der Koppler 315 kann durch die Antriebswelle 130 und/oder eine andere Komponente des HEV 100 riemen- und/oder zahnradgetrieben sein und kann ferner eine Kupplung 320 beinhalten, die dazu konfiguriert ist, wahlweise einzukuppeln, um den Hilfsverdichter 310 zu versorgen. Wenn versorgt, liefert der Verdichter 310 Druckluft an den Drucktank 305 zur Speicherung. Wenn die Kupplung 320 als Reaktion auf das BS 245 eingekuppelt ist, wird ein Teil oder die gesamte Bremsverzögerungsenergie von den sich drehenden Rädern 154 von der Antriebswelle 130 oder einer anderen Komponente des Antriebssystems 105 eingefangen, wobei die Energie an den Hilfsverdichter 310 kommuniziert wird. Dies ermöglicht ein Wiederaufladen des Drucktanks 305 mit Druckluft ohne Verbrauch von Energie von einer anderen Energiequelle des HEV 100.
Eine oder mehrere der verschiedenen Steuerungen, wie zum Beispiel die PCU 215 und/oder das BSCM 195, können dazu konfiguriert sein, die Kupplung 320 als Reaktion auf das BS 245 und/oder ein anderes der Signale einzukuppeln. Ferner kann/können die Steuerung(en) dazu konfiguriert sein, auch die Kupplung 320 auszukuppeln, wenn das BS 245 beendet ist oder nicht fortgesetzt wird und/oder wenn der Drucktank 305 auf ein vorbestimmtes Volumen und/oder einen vorbestimmten Druck von Druckluft aufgeladen ist. Der Drucktank 305 kann auch einen oder mehrere Druck- und/oder Volumenstromratensensoren beinhalten, die ein Signal generieren können, wenn das vorbestimmte Volumen und/oder der vorbestimmte Druck erreicht wird, sodass die Steuerung(en) als Reaktion auf das Signal die Kupplung 320 auskuppelt/auskuppeln, um den Hilfsverdichter 310 abzuschalten.
Andere Anordnungen beinhalten die Steuerung(en) oder zumindest eine Steuerung, dazu konfiguriert, auf das TDS 250 zu reagieren, und Druckluft aus dem Drucktank 305 zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einen oder mehrere von dem Ansaugkrümmer 265, der Verdichterturbine 275, der Abgasturbine 280 und/oder Kombinationen davon, abzulassen, und die Turbinen 275, 280 zu drehen, sodass Betriebsdrehzahlen für den Turbolader schnell erreicht werden. Die abgelassene Druckluft erhöht auch eine Luftmassenstromrate zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einen oder mehrere von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 265 und/oder den Turbinen 275, 280.
In weiteren Anordnungen können eine oder mehrere feste Öffnungen, proportionale und/oder wählbare Magnetventile 325 eingeschlossen und/oder betätigt sein, um Druckluftablassung zu und/oder zwischen einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa dem Krümmer 265, und Turbinen 275, 280 einzustellen. Ein solches Ventil oder solche Ventile koppelt/koppeln den Drucktank 305 mit einem oder mehreren von einem stromaufwärtigen Standort der Ansaugverdichterturbine 275, einem stromaufwärtigen Standort des Verbrennungsmotorluftansaugkrümmers 265, der sich auch stromabwärts von der Verdichterturbine 275 befindet, und/oder einem Standort in der Nähe zu der Verbrennungsmotorabgasturbine 280 oder anderen geeigneten Standorten am ICE 115.
Zusätzlich ist/sind die Steuerung(en) dazu konfiguriert, als Reaktion auf das TDS 250 ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank 305 dorthin abzulassen, bis ein Sensor und/oder (eine) Steuerung(en) ein Turboaufladungsgrenzsignal (TCS) 330 generieren und/oder empfangen, das generiert und/oder empfangen werden kann, wenn sich die Turbinen 275, 280 vorbestimmten Betriebsdrehzahlen annähern und/oder diese erreichen. Eine andere Variation beinhaltet, dass die Steuerung(en) auf das TDS 250 reagiert/reagieren und dazu konfiguriert ist/sind, Druckluft aus dem Drucktank 305 direkt und/oder über Ventil(e) 325 zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einen oder mehrere von dem Ansaugkrümmer 265, und/oder den Turbinen 275, 280 über eine vorbestimmte Zeitspanne (PTS) 335, die durch ein Turbozeitloch (TTL) 340 festgelegt werden kann, abzulassen.
Das TCS 330 kann vorbestimmt, vorgewählt, vorhergesagt und/oder historisch bestimmt sein und kann zwischen der/den Steuerung(en) und/oder den VPP 240 und externen Quellen empfangen, kommuniziert und/oder gespeichert werden. Das TCS 330 kann dazu konfiguriert sein, eine optimale Betriebsdrehzahl, einen optimalen Druck und/oder eine optimale Temperatur der Abgasturbine und andere Leistungsparameter des Turboladers 270 festzulegen.
Das TTL 340 kann neben anderen Parametern, Bedingungen und Variablen als eine Funktion der Leistungsmerkmale und -fähigkeiten des ICE 115 und des Turboladers 270, sowie der momentanen Betriebsbedingungen des ICE 115 und des Turboladers 270, der durch das TDS 250 und andere Signale angeforderten Leistung festgelegt sein. Die Steuerung(en) kann/können ferner dazu konfiguriert sein, das TTL 340 aus einer Datenbank von TTL, die von externen Quellen und aus internen Datenspeichern und historischen gespeicherten TTL 340, die in den VPP 240 gespeichert werden könne, auszuwählen. Die Steuerung(en) kann/können auch das TTL 340 in Hinblick auf gespeicherte, entfernt empfangene und/oder historische TTL 340 vorhersagen.
Die PTS 335 kann als eine Funktion dieser beispielhaften TTL 340 eingestellt sein, sodass Druckluft über die PTS 335 abgelassen wird, um das optimale Volumen und den optimalen Druck der Druckluft herzustellen, sodass das TTL 340 erreicht, minimiert und optimal eingestellt werden kann, um die Leistung des Turboladers 270 zu maximieren und/oder zu optimieren. Auf diese Weise wird das vorbestimmte Volumen von abgelassenen Druckluft durch einen von aktuellen, momentanen und/oder historischen Betriebs- und Leistungsparametern, -bedingungen und/oder -variablen des ICE 115, des Turboladers 270 und der Umgebung (Temperatur, Druck, Luftfeuchte, Höhe usw.), darunter zum Beispiel das TCS 330, die TTL 340 und andere, festgelegt.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 sind während eines nur elektrischen Betriebs des HEV 100 und als Reaktion darauf, dass das TDS 250 die maximale Ausgangskapazität des EM 120 übersteigt, ein oder mehrere der Steuerungen ferner dazu konfiguriert, verschiedene Komponenten wie etwa die Kupplung 125 zu betätigen und ein Ausgangsdrehmoment des EM 120 einzustellen, um den ICE 115 auf eine Zieldrehzahl, die die Effizienz des Startens des ICE 115 verbessert, zu drehen oder hochzufahren. Sobald die Zieldrehzahl erreicht ist, initiiert/initiieren die Steuerung(en) Verbrennung des ICE 115 und danach oder gleichzeitig lässt/lassen die Steuerung(en) das Volumen von Druckluft aus dem Drucktank 305 und zu einem Verbrennungsmotorlufteinlass, wie etwa einen oder mehrere von dem Ansaugkrümmer 265 und/oder den Turboladerturbinen 275, 280, ab, bis das TCS 330 oder ein anderes der Signale empfangen wird. Zusätzlich kann bei Autobahn-, Fahrzeugüberhol- und/oder anderen Hochleistungs-HEV-Betrieben, wenn der ICE 115 ohne Turboaufladung läuft, d.h. der Turbolader 270 läuft nicht, und als Reaktion darauf, dass das TDS 250 eine kombinierte Leistung, die von dem ICE 115 und/oder dem EM 120 verfügbar ist, übersteigt, kann/können die Steuerung(en) auch Druckluft aus dem Drucktank 305 ablassen, um ein Hochfahren des Turboladers 270 vor dem betrieb und während des Betriebs zu ermöglichen, was eine Reduzierung des Hochfahrlochs ermöglicht.
Nun erwägt die Offenbarung unter Bezugnahme auf 2, sowie auf 1, auch Verfahren zum Steuern des HEV 100 unter Verwendung einer beliebigen der verschiedenen Steuerungen, die bereit beschrieben wurden, die zum Beispiel in 2 als die Steuerung(en) 400 dargestellt sein können, und die dazu konfiguriert sind, die verschiedenen Signale, Parameter und Variablen, die hier und an anderer Stelle hierin abgebildet und beschrieben sind, zu generieren, zu senden, zu empfangen, zu speichern und einzustellen. Wenn die Steuerung(en) diese Verfahren bei Schritt 405 ausführt/ausführen, wird der Drucktank 305 bei Schritt 410 überwacht, um zu erkennen, ob der Drucktank 305 eine maximale Kapazität von gespeicherter Druckluft oder druckbeaufschlagter Luft aufrechterhält. Wenn der Drucktank 305 auf Kapazität druckbeaufschlagt ist, dann geht die Steuerung zu Schritt 415 über, um auf das TDS 250 zu überwachen.
Wenn bei Schritt 410 für den Drucktank 305 festgestellt wird, dass er unter der maximalen Druckbeaufschlagung und Kapazität liegt oder weniger als diese aufweist, dann geht die zu Schritt 420 über, was ein Überwachen des CAN 210 und anderer Steuerung(en) und Sensor(en) ermöglicht, um das BS 245 aus einem oder mehreren von dem BPP 235, den Bremsen 190 und/oder dem BSCM 195 zu erkennen. Die Steuerung kehrt erneut zum Startschritt 405 zurück, außer des BS 245 wird erkannt. Wenn das BS 245 erkannt wird, und da der Druck des Tanks 305 unter der Kapazität liegt, dann wird die Turboladerloch-Reduzierungsbaugruppe 300 bei Schritt 425 betätigt und die Kupplung 320 kuppelt ein, was Bremsverzögerungsenergie von der Antriebswelle 130 einfängt, wenn die Bremsen 190 betätigt werden. Dies betätigt wiederum bei Schritt 430 den Hilfsverdichter 310 und initiiert ein Wiederaufladen des Drucktanks 305. Während des Wiederaufladens des Tanks 305 wird die Druckbeaufschlagung bei Schritt 435 überwacht, und wenn der Tank 305 nicht wiederaufgeladen ist, dann kehrt die Steuerung zum Startschritt 405 oder einem anderen geeigneten Schritt, wie etwa beispielsweise den Schritt 420, zurück, um auf das Weiterbestehen oder die Beendigung des BS 245 und den maximalen Druck des Tanks 305 bei den Schritten 410 und/oder 435 zu überwachen.
Sobald der Tank 305 durch die Loch-Reduzierungsbaugruppe 300 wiederaufgeladen ist, wie bei den Schritten 410 und 435 und anderen Schritten überwacht, geht die Steuerung zu Schritt 415 über, um auf das TDS 250 zu überwachen. Wenn das TDS 250 nicht erkannt wird oder wenn der ICE 115 bereits gestartet ist und mit laufendem Turbolader 270 angeschaltet ist, dann geht die Steuerung wieder zu Startschritt 405 über. Wenn das TDS 250 erkannt wird oder der ICE 115 aus ist, oder wenn der ICE 115 an ist und der Turbolader 270 nicht arbeitet, dann geht die Steuerung zu Schritt 440 über. Bei Schritt 440 erkennt/erkennen die Steuerung(en), ob das TDS 250 den maximalen Ausgang der Folgenden übersteigt: (a) das HEV 100 ist nur im elektrischen Betriebsmodus mit dem ICE 115 aus, oder wenn die kombinierte Leistung sowohl von dem EM 120 als auch dem ICE 115 mit dem Turbolader 270 aus. Wenn das HEV 100 nicht nur im elektrischen Modus ist und der ICE 115 bereit eingeschaltet ist mit dem Turbolader 270 bereits drehend bei einer betrieblich geeigneten Drehzahl, dann können Reduzierungen der Turbohochfahrzeit nicht erforderlich sein und die Steuerung kann zurück zu dem Startschritt 405 wechseln.
Auch wenn das TDS 250 die maximale Leistungsausgangskapazität des EM 120 oder der Kombination aus EM 120 plus ICE 115 ohne Turboaufladung nicht übersteigt, dann kehrt die Steuerung zu Startschritt 405 zurück, da der EM 120 und/oder die Kombination aus EM 120 und nicht turboaufgeladenem ICE 115 über die Kapazität verfügt, den Antrieb und die Leistung zu erfüllen, der/die durch das TDS 250 gefordert wird. Andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 445 über, um zu erkennen, ob der ICE 115 aus ist und der Start des ICE 115 gehemmt ist, was es im zutreffenden Fall der Steuerung ermöglicht, zum Endschritt 480 überzugehen und die Steuerung zurück zum Startschritt 405 zurückzuführen. Wenn der ICE 115 jedoch bereits angeschaltet ist, dann geht die Steuerung zu dem „NEIN“-Zweig und zum Schritt 450 über. Der Start des ICE 115 kann unter verschiedenen Betriebsbedingungen des HEV 100 gehemmt werden, was neben möglichen Betriebsmodi zum Beispiel verschiedene Energieeinsparungsmodi und/oder automatisierte Geschwindigkeitssteuerungsfähigkeiten des HEV 100 beinhalten kann.
Wenn der ICE 115 aus ist und der Start bei Schritt 445 nicht gehemmt ist und der ICE 115 bei Schritt 450 aus ist, dann fährt die Steuerung mit Schritt 455 fort und die Antriebswellenkupplung 125 ist eingekuppelt, der EM 120 kann bevorzugt den ICE 115 auf eine vorbestimmte Vorverbrennungs-Zieldrehzahl drehen, um einen effizienten Start des ICE 115 zu ermöglichen, was erforderlich sein kann oder nicht, wenn ein unabhängiger FEAD-Starter 135 verfügbar ist und/oder genutzt wird. Die Steuerung fährt dann mit den Schritten 460 und 465 fort, um die Verbrennung des ICE 115 vorher und/oder gleichzeitig zu initiieren, während Druckluft aus dem Drucktank 305 für das PTS 335 an einen oder mehrere der angemerkten Verbrennungsmotorlufteinlässe 265, 275 oder die Abgasturbine 280 abgelassen wird.
Obwohl hier als sequentiell abgebildet, können die Schritte 460 und 465 auch so eingestellt sein, dass die bei der Initiierungszeit gleichzeitig und/oder überlappend erfolgen, wie dies durch verschiedene Leistungskonfigurationen und/oder Betriebsmodi des HEV 100 bestimmt werden kann. Zusätzlich können während der Schritte 460 und 465 das/die Ventil(e), wie etwa das/die Ventil(e) 325 unterschiedlich und variabel eingestellt sein, wenn dies betrieblich bevorzugt ist, um eine Verteilung von Druck zu ermöglichen, um die Luftmassenstromrate an einen oder mehrere von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 265 und/oder den Turbinen 275, 280 zu erhöhen, was wiederum die Hochfahrlochzeit des Turboladers 270 reduziert. Wenn bei Schritt 450 für den ICE 115 bestimmt wird, dass der in Betrieb ist, geht die Steuerung zu Schritt 465 über und solche ventileingestellten Luftmassenstromraten sind optimal konfiguriert, um das Turbohochfahrloch zu reduzieren.
Während des Verbrennungsstarts des ICE 115 und wenn bei Schritt 450 bestimmt wird, dass der ICE 115 läuft, fährt die Steuerung mit Schritt 470 fort, um das TCS 330 und ob die PTS 335 abgelaufen ist zu überwachen und zu erkennen. Sobald das TCS 330 erkannt ist und die PTS 335 abgelaufen ist, was anzeigt, dass der Turbolader 270 Betriebsdrehzahlen erreicht hat, ob ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft abgelassen wurde und/oder ob der Tank 305 vollständig abgelassen ist, dann wird das Ablassen von Druckluft bei Schritt 475 nicht fortgesetzt und die Steuerung geht zum Endschritt 480 über, wenn das Verfahren einen Betriebszyklus abschließt, wodurch eine Reduzierung der Hochfahrlochzeit des Turboladers 270 ermöglicht wird. Danach fährt die Steuerung von den Endschritt 480 fort und kehrt für fortgesetztes Überwachen und Verarbeiten der Verfahrensschritte zu dem Startschritt 405 zurück.
Diese beschriebenen Fähigkeiten der Offenbarung ermöglichen eine Rückgewinnung von Bremsverzögerungsenergie, was die Leistung des HEV 100 durch Reduzieren des Lochs, das häufig beim Hochfahren des Turboladers verspürt wird, und durch Reduzieren und/oder Eliminieren eines beliebigen Potentials für anderweitig erforderliche ICE-Pumparbeiten und Gegendruckverluste des ICE 115 während des Wiederaufladens des Drucktanks verbessert. Ferner reduziert das Nutzen von rückgewonnener Bremsenergie möglichen Verschleiß an Reibungskomponenten der Bremsen 190 und dementsprechend verlorene Energie, die in den Bremsen 190 als Wärme abgeführt wird.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor, der mit einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe gekoppelt ist, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch eine Antriebswelle angetrieben ist, die durch Fahrzeugraddrehung versorgt wird; und zumindest eine Steuerung, die für Folgendes konfiguriert ist: die Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal einzukuppeln, bis der Verdichter den Drucktank wiederaufgeladen hat.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, die Kupplung als Reaktion auf eines von Beendigung des Bremssignals und darauf, dass der Drucktank mit Druckluft wiederaufgeladen wurde, auszukuppeln.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Zeitspanne, die durch ein Turbozeitloch festgelegt ist, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultiert, abzulassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, wobei das vorbestimmte Volumen von Druckluft durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebung festgelegt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine elektrische Maschine (EM), die an den Verbrennungsmotor gekoppelt ist; und die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal wahrend eines nur elektrischen Betriebs, das die EM-Ausgangskapazität übersteigt:

Ausgangsdrehmoment des EM einzustellen, um den Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf Erreichen der Zieldrehzahl zu initiieren und ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, sobald Verbrennung initiiert ist und bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Turbolader mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist; und wobei der Drucktank ferner mit einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer stromabwärts von der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Turbolader mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine drehgekoppelt ist; wobei der Drucktank ferner mit einem stromaufwärts gelegenen Standort der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist; und wobei der Drucktank dazu konfiguriert ist, ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft zu speichern und abzulassen, um die Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine zu drehen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Turbolader, der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine drehgekoppelt ist; und wobei der Drucktank dazu konfiguriert ist, ein Volumen und Druck von Druckluft zu speichern und die Druckluft abzulassen, um eine Luftmassenstromrate zu einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer und der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine elektrische Maschine, die mit einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe gekoppelt ist, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch eine Antriebswelle angetrieben ist, die durch Fahrzeugraddrehung versorgt wird; und zumindest eine Steuerung, die für Folgendes konfiguriert ist: die Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal einzukuppeln, bis der Verdichter den Drucktank wiederaufgeladen hat, und den Tank zu einem Verbrennungsmotoreinlass als Reaktion darauf, dass ein Drehmomentbedarfssignal die Kapazität der elektrischen Maschine übersteigt, abzulassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch: einen Verbrennungsmotor, der mit der elektrischen Maschine (EM), der Turboloch-Reduzierungsbaugruppe und der Antriebswelle gekoppelt ist; und die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal während eines nur elektrischen Betriebs, das die EM-Ausgangskapazität übersteigt: Ausgangsdrehmoment des EM einzustellen, um den Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf Erreichen der Zieldrehzahl zu initiieren und ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu dem Verbrennungsmotoreinlass abzulassen, sobald Verbrennung initiiert ist und bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Zeitspanne, die durch ein Turbozeitloch festgelegt ist, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultiert, abzulassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, wobei das vorbestimmte Volumen durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebung festgelegt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Turbolader, der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine stromaufwärts von einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer drehgekoppelt ist; und
wobei der Drucktank dazu konfiguriert ist, ein Volumen und Druck von Druckluft zu speichern und die Druckluft abzulassen, um eine Luftmassenstromrate zu einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer und der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: zumindest eine Steuerung, die mit einer elektrischen Maschine und einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe gekoppelt ist, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch eine radgetriebene Antriebswelle angetrieben ist; und Einkuppeln der Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal, bis der Verdichter den Drucktank wiederauflädt; und Ablassen des Tanks zu einem Verbrennungsmotoreinlass als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal, das die Kapazität der elektrischen Maschine übersteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuerung, die ferner mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal während eines nur elektrischen Betriebs, das eine Ausgangskapazität der elektrischen Maschine (EM) übersteigt: Ausgangsdrehmoment des EM einstellt, um den Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf Erreichen der Zieldrehzahl initiiert und ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu dem Verbrennungsmotoreinlass ablässt, sobald Verbrennung initiiert ist und bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuerung, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Zeitspanne, die durch ein Turbozeitloch festgelegt ist, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultiert, ablässt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuerung, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors ablässt, wobei das vorbestimmte Volumen durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebung festgelegt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerung, die ferner mit einem Turbolader gekoppelt ist, die eine Verbrennungsmotorabgasturbine aufweist, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine stromaufwärts von einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer drehgekoppelt ist, und als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal ein Volumen und Druck von Druckluft speichert und die Druckluft aus dem Drucktank ablässt, um eine Luftmassenstromrate zu einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer, der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine und der Verbrennungsmotorabgasturbine zu erhöhen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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US 9042824 [0035]
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US 9680934 [0035]

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der mit einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe gekoppelt ist, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch eine Antriebswelle angetrieben ist, die durch Fahrzeugraddrehung versorgt wird; und zumindest eine Steuerung, die für Folgendes konfiguriert ist: die Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal einzukuppeln, bis der Verdichter den Drucktank wiederaufgeladen hat.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, die Kupplung als Reaktion auf eines von Beendigung des Bremssignals und darauf, dass der Drucktank mit Druckluft wiederaufgeladen wurde, auszukuppeln.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Zeitspanne, die durch ein Turbozeitloch festgelegt ist, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultiert, abzulassen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: die zumindest eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, wobei das vorbestimmte Volumen von Druckluft durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebung festgelegt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine elektrische Maschine (EM), die an den Verbrennungsmotor gekoppelt ist; und die mindestens eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal während eines nur elektrischen Betriebs, das die EM-Ausgangskapazität übersteigt, Folgendes durchzuführen: Ausgangsdrehmoment des EM einstellen, um den Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf Erreichen der Zieldrehzahl initiieren, und ein Volumen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abzulassen, sobald Verbrennung initiiert ist und bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Turbolader mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist; und wobei der Drucktank ferner mit einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer stromabwärts von der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Turbolader mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine drehgekoppelt ist; wobei der Drucktank ferner mit einem stromaufwärts gelegenen Standort der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine gekoppelt ist; und wobei der Drucktank dazu konfiguriert ist, ein vorbestimmtes Volumen von Druckluft zu speichern und abzulassen, um die Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine zu drehen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Turbolader, der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine drehgekoppelt ist; und wobei der Drucktank dazu konfiguriert ist, ein Volumen und Druck von Druckluft zu speichern und die Druckluft abzulassen, um eine Luftmassenstromrate zu einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer und der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine zu erhöhen.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend: durch zumindest eine Steuerung, gekoppelt mit einer elektrischen Maschine und einer Turboloch-Reduzierungsbaugruppe, die einen Hilfsverdichter und einen Drucktank aufweist, die mit einer Kupplung gekoppelt sind, die durch per Rad versorgte Antriebswelle angetrieben ist: Einkuppeln der Kupplung als Reaktion auf ein Bremssignal, bis der Verdichter den Drucktank wiederauflädt, und Ablassen des Tanks zu einem Verbrennungsmotoreinlass als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal, das die Kapazität der elektrischen Maschine übersteigt.
Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die zumindest eine Steuerung, die ferner mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und als Reaktion auf ein Drehmomentbedarfssignal während eines nur elektrischen Betriebs, das die Ausgangskapazität der elektrischen Maschine (EM) übersteigt, Folgendes durchzuführen: Einstellen des Ausgangsdrehmoments des EM, um den Verbrennungsmotor auf eine Zieldrehzahl zu drehen, Initiieren von Verbrennungsmotorverbrennung als Reaktion auf Erreichen der Zieldrehzahl, und Ablassen eines Volumens von Druckluft aus dem Drucktank zu dem Verbrennungsmotoreinlass, sobald Verbrennung initiiert ist und bis ein Turboaufladungsgrenzsignal empfangen wird.
Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die zumindest eine Steuerung, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal, Ablassen von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors über eine vorbestimmte Zeitspanne, die durch ein Turbozeitloch festgelegt ist, das aus momentanen Verbrennungsmotor- und Umgebungsparameten resultiert.
Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die zumindest eine Steuerung, als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal, Ablassen eines vorbestimmten Volumens von Druckluft aus dem Drucktank zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors, wobei das vorbestimmte Volumen durch einen von aktuellen und historischen Parametern des Verbrennungsmotors, des Turboladers und der Umgebung festgelegt ist.
Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs nach Anspruch 11, ferner umfassend: durch die zumindest eine Steuerung, die ferner mit einem Turbolader mit einer Verbrennungsmotorabgasturbine gekoppelt ist, die mit einer Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine stromaufwärts von einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer drehgekoppelt ist, und als Reaktion auf ein Verbrennungsmotordrehmomentbedarfssignal, Speichern eines Volumens und Drucks von Druckluft, und Ablassen von Druckluft aus dem Drucktank, um eine Luftmassenstromrate zu einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer, der Verbrennungsmotoransaugverdichterturbine und der Verbrennungsmotorabgasturbine zu erhöhen.