DE102020100029A1

DE102020100029A1 - Verfahren und system zum steuern des starts eines hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020100029A1
Application number: DE102020100029.4A
Authority: DE
Inventors: Weitian Chen; Zhengyu Dai; Hong Jiang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2020-07-09
Also published as: US20200216071A1; US11097732B2; CN111409619A

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs beschrieben. In einem Beispiel wird der Fahrzeugstart gemäß einem linear-quadratischen Regler gesteuert, der eine Rückwärtkopplungssteuerung gemäß einem Drehmomentwandlerschlupffehler und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler bereitstellt. Das Fahrzeugstart wird auch gemäß der vorwärtsgekoppelten Steuerung gesteuert, die auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit basiert.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Hybridfahrzeug kann eine Elektromaschine, einen Verbrennungsmotor, einen Drehmomentwandler und ein Stufenautomatikgetriebe beinhalten. Die Steuerung der Elektromaschine, des Verbrennungsmotors, des Drehmomentwandlers und des Stufenautomatikgetriebes kann über individuelle Steuerungen für jede der Vorrichtungen bereitgestellt werden. Die individuelle Steuerung dieser Vorrichtungen kann manchmal angemessen sein, es kann jedoch schwierig sein, eine optimalere Leistung der gesamten Kraftübertragung zu erzielen, da während eines komplexen Kalibrierungsprozesses Kompromisse eingegangen werden, wodurch jede Steuerung so abgestimmt ist, dass sie ein gewünschtes Niveau an Fahrzeugleistung bereitstellt. Dies kann genau der Fall sein, wenn der Motorwirkungsgrad, das Geräusch und die Vibration der Kraftübertragung sowie die Fahrzeugbeschleunigungsmetriken während des Fahrzeugstarts durch die Abstimmung der Motorsteuerung, der Drehmomentwandlersteuerung und der Steuerung der Elektromaschine beeinflusst werden. Beispielsweise kann eine Erhöhung der Motordrehzahl zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades zu einem zusätzlichen Schlupf des Drehmomentwandlers führen, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Kraftübertragung verringert wird. Daher kann es wünschenswert sein, den Motor, die Elektromaschine und den Drehmomentwandler auf eine Weise zu steuern, die die Steuerungskalibrierung vereinfacht und gleichzeitig ein hohes Maß an Steuerungs- und Kraftübertragungsleistung bietet.
Kurzdarstellung
Die Erfinder in dieser Schrift haben die vorstehend dargelegten Probleme erkannt und haben ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomentwandlerkupplungsdrehmomentkapazität und des Elektromaschinendrehmoments während eines Fahrzeugstarts über eine Steuerung, die einer Kostenfunktion unterworfen ist, umfassend einen Drehmomentwandlerschlupffehler und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler.
Durch Einstellen der Drehmomentwandlerkupplungskapazität und des Elektromaschinendrehmoments als Reaktion auf eine Kostenfunktion, die einen Drehmomentwandlerschlupffehler und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler umfasst, kann es einfacher sein, einen gewünschten Fahrzeugstart zu erreichen. Insbesondere die Kostenfunktion als Teil eines linear-quadratischen Reglers (LQR) kann die Fahrzeugkalibrierung vereinfachen, da die Beziehungen zwischen dem Elektromaschinendrehmoment, dem Drehmomentwandlerschlupf und dem Motordrehmoment über den LQR vereinheitlicht werden. Die Person oder die Maschine, die das Fahrzeug gemäß den Fahrzeugleistungszielen kalibriert, muss nicht wissen, wie das Motordrehmoment und das Elektromaschinendrehmoment mit dem Drehmomentwandlerschlupf zusammenhängen, um ein angefordertes Fahrzeugleistungsniveau bereitzustellen.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Fahrzeugstartsteuerung verbessern. Ferner kann der Ansatz die Fahrzeugkalibrierung vereinfachen, um angeforderte Fahrzeugleistungsziele zu erreichen. Zusätzlich kann der Ansatz die Fahrzeugkosten durch Reduzieren der Fahrzeugkalibrierungskomplexität reduzieren.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese an sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form einer Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands festzustellen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, welche die vorstehenden oder in jedwedem Teil dieser Offenbarung angemerkten Nachteile beheben.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, hier als die ausführliche Beschreibung bezeichnet, umfassender ersichtlich, ob an sich oder in Bezug auf die Zeichnungen herangezogen, in welchen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors;
2 ist eine schematische Darstellung einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs;
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Kraftübertragungssteuerung; und
4 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs.

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Betreiben einer Kraftübertragung eines Hybridfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Beschreibung das Verbessern des Fahrzeugstarts eines Hybridfahrzeugs und das Reduzieren von Steuerungskalibrierungskomplexität. Die Kraftübertragung kann einen Motor des in 1 gezeigten Typs enthalten. Die Hybridkraftübertragung kann wie in 2 gezeigt konfiguriert sein. Das Hybridfahrzeug kann die Steuerung beinhalten, die in dem Blockdiagramm aus 3 dargestellt ist. Die Hybridkraftübertragung kann über das Verfahren aus 4 betrieben werden.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den in den 1 und 2 gezeigten verschiedenen Sensoren und setzt die in den 1 und 2 gezeigten Aktoren ein, um den Betrieb des Verbrennungsmotors und des Antriebssystems auf Grundlage der empfangenen Signale und von im Speicher der Steuerung 12 gespeicherten Anweisungen zu steuern.
Der Verbrennungsmotor 10 umfasst einen Zylinderkopf 35 und einen Block 33, die eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 beinhalten. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich mittels einer Verbindung zu einer Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein Zahnkranz 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der optionale Anlasser 96 (z. B. eine Elektromaschine mit Niederspannung (mit weniger als 30 Volt betrieben)) beinhaltet die Ritzelwelle 98 und das Ritzel 95 ein. Die Ritzelachse 98 kann das Ritzel 95 selektiv antreiben, damit es den Zahnkranz 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt in dem vorderen Teil des Verbrennungsmotors oder dem hinteren Teil des VErbrennungsmotors angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv ein Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in Eingriff mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle steht. Die Brennkammer 30 steht laut Darstellung über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit dem Ansaugkrümmer 44 bzw. dem Abgaskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 ermittelt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann von einem Auslassnockensensor 57 ermittelt werden. Das Einlassventil 52 kann durch die Ventilaktivierungsvorrichtung 59 selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Das Auslassventil 54 kann durch die Ventilaktivierungsvorrichtung 58 selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Die Ventilaktivierungsvorrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Vorrichtungen sein.
Ein Kraftstoffdirekteinspritzung 66 ist in der Darstellung so angeordnet, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Eine Saugrohrkraftstoffeinspritzung 67 ist in der Darstellung so angeordnet, dass sie Kraftstoff in den Einlasskanal des Zylinders 30 einspritzt, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzungen 66 und 67 führen flüssigen Kraftstoff proportional zu den Impulsbreiten, die durch die Steuerung 12 bereitgestellt werden, zu. Der Kraftstoff wird den Kraftstoffeinspritzungen 66 und 67 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt, zu dem ein Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstoffverteilerrohr (nicht dargestellt) gehören.
Darüber hinaus ist der Einlasskrümmer 44 als mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Kraftmaschinenlufteinlass 42 in Verbindung stehend gezeigt. Bei anderen Beispielen kann der Verdichter 62 ein Aufladerverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mit dem Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drosselklappe 62 stellt eine Position einer Drosselklappenplatte 64 ein, um einen Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Einlasskrümmer 44 zu steuern. Der Druck in einer Aufladekammer 45 kann als ein Drosselklappeneinlassdruck bezeichnet werden, da der Einlass der Drosselklappe 62 sich in der Aufladekammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Einlasskrümmer 44. Bei einigen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselklappenplatte 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, sodass die Drosselklappe 62 eine Einzeldrosselklappe ist. Ein Verdichterrezirkulationsventil 47 kann gezielt in verschiedene Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen eingestellt werden. Ein Ladedruckregelventil 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um es Abgasen zu ermöglichen, gezielt die Turbine 164 zu umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt in den Kraftmaschinenlufteinlass 42 eintretende Luft.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda-(UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der dem Drei-Wege-Katalysator 70 vorgelagert ist. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Abgas-Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysatorfilter 70 kann in einem Beispiel mehrere Bausteine und eine Drei-Wege-Katalysatorbeschichtung beinhalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasreinigungsanlagen, jeweils mit mehreren Bricks, genutzt werden.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikropozessoreinheit 102, Einlass-/Auslasskanäle 104, Nur-LeseSpeicher 106 (z.B. nicht-transitorischen Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 empfängt der Darstellung nach zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren, die Folgende beinhalten: Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT - engine coolant temperature) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; von einem zum Erfassen einer durch einen menschlichen Fahrer 132 ausgeübten Kraft an ein Gaspedal 130 (z. B. eine Mensch-Maschine-Schnittstelle) gekoppelten Positionssensor 134; von einem zum Erfassen einer durch einen menschlichen Fahrer 132 ausgeübten Kraft an ein Bremspedal 150 (z. B. eine Mensch-Maschine-Schnittstelle) gekoppelten Positionssensor 154, eine Messung eines Verbrennungsmotorkrümmerdrucks (MAP - manifold pressure) von einem an den Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; von einem Verbrennungsmotorpositionssensor von einem Halleffektsensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung einer Luftmasse, die in den Verbrennungsmotor eintritt, von einem Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 68. Der Atmosphärendruck kann auch zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (wobei der Sensor nicht abgebildet ist). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Verbrennungsmotordrehzahl (RPM) bestimmen lässt.
Die Steuerung 12 kann außerdem eine Eingabe von der Mensch-Maschine-Schnittstelle 11 empfangen. Eine Anforderung zum Starten des Verbrennungsmotors oder des Fahrzeugs kann über einen Menschen und eine Eingabe in die Mensch-Maschine-Schnittstelle 11 erzeugt werden. Bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle 11 kann es sich um eine Touchscreen-Anzeige, eine Taste, ein Schlüsselschalter oder eine andere bekannte Vorrichtung handeln.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in dem Verbrennungsmotor 10 üblicherweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, sodass sich das Volumen in der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet.
Während des Verdichtungstaktes sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Taktes und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzen bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt.
Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in eine Drehleistung der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel dient und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, beispielsweise um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das einen Antriebsstrang oder ein Antriebssystem 200 beinhaltet. Der Antriebsstrang 200 aus 2 beinhaltet den in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 10. Der Antriebsstrang beinhaltet der Darstellung nach die Fahrzeugsystemsteuerung 255, die Verbrennungsmotorsteuerung 12, die Steuerung der Elektromaschine 252, die Getriebesteuerung 254, die Steuerung der Energiespeichervorrichtung 253 und die Bremssteuerung 250. Die Steuerungen können über das Controller-Area-Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie etwa Leistungsausgabebeschränkungen (z. B. nicht zu überschreitende Leistungsausgabe der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Leistungseingabebeschränkungen (z. B. nicht zu überschreitende Leistungseingabe der gesteuerten Vorrichtung oder Komponente), Leistungsausgabe der gesteuerten Vorrichtung, Sensor- und Aktordaten, Diagnoseinformationen (z. B. Informationen in Bezug auf ein beeinträchtigtes Getriebe, Informationen in Bezug auf einen beeinträchtigten Verbrennungsmotor, Informationen in Bezug auf eine beeinträchtigte Elektromaschine, Informationen in Bezug auf beeinträchtigte Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Steuerung der elektrischen Maschine 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 Befehle bereitstellen, um Fahrereingabeanforderungen und andere Anforderungen, die auf Fahrzeugbetriebsbedingungen beruhen, zu erfüllen.
Beispielsweise kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 als Reaktion darauf, dass ein Fahrer ein Gaspedal löst und auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine gewünschte Radleistung oder ein Radleistungsniveau anfordern, um eine gewünschte Rate der Fahrzeugverlangsamung bereitzustellen. Das angeforderte Radleistung kann durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitgestellt werden, die eine erste Bremsleistung von der Steuerung der elektrischen Maschine 252 und eine zweite Bremsleistung von der Verbrennungsmotorsteuerung 212 anfordert, wobei die erste und die zweite Leistung eine gewünschte Antriebssystembremsleistung an den Fahrzeugrädern 216 bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann außerdem eine Reibungsbremsleistung über die Bremssteuerung 250 anfordern. Die Bremsleistungen können als negative Leistungen bezeichnet werden, da sie das Antriebssystem und die Raddrehung verlangsamen. Positive Leistung kann das Antriebssystem und die Raddrehung aufrechterhalten oder beschleunigen.
In anderen Beispielen kann die Aufteilung der Steuerung der Antriebsstrangvorrichtungen anders aufgeteilt sein als in 2 veranschaulicht. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Steuerung der elektrischen Maschine 252, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 treten. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Verbrennungsmotorsteuerung 12 eine einzelne Einheit sein, während die Steuerung der elektrischen Maschine 252, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 eigenständige Steuerungen sind.
In diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 durch den Verbrennungsmotor 10 und die Elektromaschine 240 angetrieben werden. In anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 weggelassen sein. Der Verbrennungsmotor 10 kann mit einem Verbrennungsmotorstartsystem, das in 1 gezeigt wird, über einen mit einem Riemen integrierten Anlasser/Generator (BISG) 219 oder über einen mit einem Antriebsstrang integrierten Anlasser/Generator (ISG) 240, auch bekannt als ein integrierter Anlasser/Generator, angelassen werden. Eine Drehzahl des BISG 219 kann über einen optionalen BISG-Drehzahlsensor 203 bestimmt werden. Der Antriebssystem-ISG 240 (z. B. elektrische Hochspannungsmaschine (mit mehr als 30 Volt betrieben)) kann auch als Elektromaschine, Elektromotor und/oder Generator bezeichnet werden. Ferner kann die Leistung des Verbrennungsmotors 10 über einen Leistungsaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzung, eine Drossel usw. eingestellt werden.
Der BISG ist über den Riemen 231 mechanisch an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelt. Der BISG kann an die Kurbelwelle 40 oder eine Nockenwelle (z. B. 51 oder 53 aus 1) gekoppelt sein. Der BISG kann als Elektromotor betrieben werden, wenn er über die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie oder die Niederspannungsbatterie 280 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Der BISG kann als ein Generator betrieben werden, der die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie oder die Niederspannungsbatterie 280 mit elektrischer Leistung versorgt. Der bidirektionale Gleichspannungswandler 281 kann elektrische Energie von einem Hochspannungsbus 274 an einen Niederspannungsbus 273 oder umgekehrt übertragen. Die Niederspannungsbatterie 280 ist elektrisch an den Niederspannungsbus 273 gekoppelt. Die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie ist elektrisch an den Hochspannungsbus 274 gekoppelt. Die Niederspannungsbatterie 280 leitet elektrische Energie selektiv zu dem Anlasser/Elektromotor 96.
Eine Verbrennungsmotorausgabeleistung kann durch ein Zweimassenschwungrad 215 zu einem Eingang oder einer ersten Seite einer Antriebsstrangtrennkupplung 235 übertragen werden. Die Trennkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Die stromabwärtige oder zweite Seite 234 der Trennkupplung 236 ist der Darstellung nach mechanisch an die ISG-Eingangswelle 237 gekoppelt.
Der ISG 240 kann betrieben werden, um dem Antriebsstrang 200 Leistung bereitzustellen oder um Antriebsstrangleistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem Regenerationsmodus in einer Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie gespeichert wird. Der ISG 240 steht in elektrischer Verbindung mit dem Wechselrichter 276 und der Wechselrichter 276 steht in elektrischer Verbindung mit der Energiespeichervorrichtung 275. Der Wechselrichter 276 kann Gleichstrom (DC) von der elektrischen Energiespeichervorrichtung in Wechselstrom (AC) umwandeln, um den ISG 240 als einen Motor zu betreiben. Alternativ kann der Wechselrichter 276 Wechselstrom vom ISG 240 in Gleichstrom umwandeln, um ihn in der Speichervorrichtung für elektrische Energie 275 zu speichern. Der ISG 240 weist eine höhere Ausgabeleistungskapazität als der in 1 gezeigte Anlasser 96 oder der BISG 219 auf. Ferner treibt der ISG 240 den Antriebsstrang 200 direkt an oder wird direkt vom Antriebsstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten, um den ISG 240 an den Antriebsstrang 200 zu koppeln. Stattdessen dreht sich der ISG 240 mit derselben Rate wie der Antriebsstrang 200. Bei der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie (z. B. Hochspannungsbatterie oder - leistungsquelle) kann es sich um eine Batterie, einen Kondensator oder einen Induktor handeln. Die stromabwärtige Seite des ISG 240 ist mittels einer Welle 241 mechanisch an das Laufrad 285 des Drehmomentwandlers 206 gekoppelt. Die stromaufwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch an die Trennkupplung 236 gekoppelt. Der ISG 240 kann dem Antriebsstrang 200 eine positive oder eine negative Leistung bereitstellen, indem er als Elektromotor oder Generator, wie von der Steuerung der elektrischen Maschine 252 angewiesen, betrieben wird.
Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet ein Turbinenrad 286, um Drehmoment an eine Eingangswelle 270 auszugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit einem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet außerdem eine Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 (TCC - torque converter bypass lock-up clutch). Leistung wird direkt vom Laufrad 285 zu der Turbine 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird von der Steuerung 12 elektrisch betätigt. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 vollständig gelöst ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 über Fluidübertragung zwischen der Drehmomentwandlerturbine 286 und dem Drehmomentwandlerlaufrad 285 Verbrennungsmotorleistung an das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Leistungsvervielfachung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 im Gegensatz dazu vollständig eingekuppelt ist, wird die Verbrennungsmotorausgabeleistung über die Drehmomentwandlerkupplung direkt an die Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 212 teilweise eingekuppelt sein, was es ermöglicht, die Leistungsmenge, die direkt an das Getriebe weitergegeben wird, einzustellen. Die Getriebesteuerung 254 kann dazu ausgelegt sein, die Menge an von dem Drehmomentwandler 212 übertragener Leistung durch Einstellen der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Verbrennungsmotorbetriebsanforderung einzustellen.
Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet außerdem die Pumpe 283 ein, die Fluid mit Druck beaufschlagt, um die Trennkupplung 236, die Vorwärtskupplung 210 und die Getriebekupplungen 211 zu betreiben. Die Pumpe 283 wird über das Laufrad 285 angetrieben, welches sich mit der gleichen Drehzahl dreht wie der ISG 240.
Das Automatikgetriebe 208 beinhaltet Gangkupplungen (z. B. Gänge 1-10) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit festen Übersetzungsverhältnissen. Alternativ kann das Getriebe 208 ein stufenloses Getriebe sein, das die Fähigkeit hat, ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis und feste Übersetzungsverhältnisse zu simulieren. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können gezielt eingekuppelt werden, um ein Übersetzungsverhältnis von einer tatsächlichen Gesamtzahl von Drehungen der Eingangswelle 270 zu einer tatsächlichen Gesamtzahl von Drehungen der Räder 216 zu ändern. Die Gangkupplungen 211 können durch Einstellen eines Fluids, das den Kupplungen über Schaltsteuerungsmagnetventile 209 zugeführt wird, eingekuppelt oder gelöst werden. Die Leistungsausgabe vom Automatikgetriebe 208 kann außerdem an die Räder 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 eine Eingangsantriebsleistung an der Eingangswelle 270 als Reaktion auf eine Fahrzeugfahrtbedingung vor dem Übertragen einer Ausgangsantriebsleistung an die Räder 216 übertragen. Die Getriebesteuerung 254 aktiviert selektiv die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 oder kuppelt sie selektiv ein. Die Getriebesteuerung deaktiviert außerdem die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 selektiv oder kuppelt sie selektiv ein.
Ferner kann durch das Einsetzen von Reibungsradbremsen 218 eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausgeübt werden. In einem Beispiel können die Reibungsradbremsen 218 als Reaktion darauf, dass ein menschlicher Fahrer mit dem Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, und/oder als Reaktion auf Anweisungen in der Bremssteuerung 250 betätigt werden. Ferner kann die Bremssteuerung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anforderungen, die von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 getätigt wurden, betätigen. Auf dieselbe Weise kann eine Reibungskraft als Reaktion darauf, dass der menschliche Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt, als Reaktion auf Bremssteuerungsanweisungen und/oder Fahrzeugsystemsteuerungsanweisungen und/oder - informationen durch Lösen der Radbremsen 218 auf die Räder 216 reduziert werden. Zum Beispiel können die Fahrzeugbremsen als Teil einer automatisierten Kraftmaschinenanhaltmethode über die Steuerung 250 eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausüben.
Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu beschleunigen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung eine Fahrerbedarfsleistung oder Leistungsanforderung von einem Gaspedal oder einer anderen Vorrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 weist dann einen Bruchteil der angeforderten Fahrerbedarfsleistung dem Verbrennungsmotor und den restlichen Bruchteil dem ISG oder BISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert die Verbrennungsmotorleistung von der Verbrennungsmotorsteuerung 12 und die ISG-Leistung von der Steuerung der elektrischen Maschine 252 an. Wenn die ISG-Leistung plus die Verbrennungsmotorleistung kleiner ist als eine Getriebeeingangsleistungsbeschränkung (z. B. ein nicht zu überschreitender Schwellenwert), wird die Leistung an den Drehmomentwandler 206 abgegeben, der dann mindestens einen Bruchteil der angeforderten Leistung an die Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuerung 254 verriegelt selektiv die Drehmomentwandlerkupplung 212 und nimmt Zahnräder über die Getriebekupplungen 211 als Reaktion auf Schaltpläne und TCC-Überbrückungspläne in Eingriff, die auf der Eingangswellenleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können. Unter einigen Bedingungen kann, wenn es gewünscht sein kann, die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie aufzuladen, kann eine Ladeleistung (z. B. eine negatives ISG-Leistung) angefordert werden, während eine Fahrerbedarfsleistung ungleich Null vorliegt. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann eine erhöhte Verbrennungsmotorleistung anfordern, um die Ladeleistung zu überwinden, um die Fahrerbedarfsleistung zu erreichen.
Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu verlangsamen und regeneratives Bremsen bereitzustellen, kann die Fahrzeugsystemsteuerung auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Bremspedalposition eine negative gewünschte Radleistung (z. B. gewünschte oder angeforderte Antriebsstrangradleistung) bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 weist dann dem ISG 240 und dem Verbrennungsmotor 10 einen Bruchteil der negativen gewünschten Radleistung zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung kann außerdem einen Teil der angeforderten Bremsleistung den Reibungsbremsen 218 zuweisen (z. B. gewünschte Reibungsbremsradleistung). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung die Getriebesteuerung 254 benachrichtigen, dass sich das Fahrzeug in einem regenerativen Bremsmodus befindet, sodass die Getriebesteuerung 254 die Gänge 211 auf Grundlage eines einzigartigen Schaltzeitplans wechselt, um die Regenerationseffizienz zu erhöhen. Der Verbrennungsmotor 10 und der ISG 240 können der Getriebeeingangswelle 270 eine negative Leistung bereitstellen, wobei die von dem ISG 240 und dem Verbrennungsmotor 10 bereitgestellte negative Leistung durch die Getriebesteuerung 254, die eine Beschränkung für die negative Getriebeeingangswellenleistung ausgibt (z. B. einen nicht zu überschreitender Schwellenwert), beschränkt sein. Ferner kann die negative Leistung des ISG 240 auf Grundlage von Betriebsbedingungen der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie, durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 oder die Steuerung der elektrischen Maschine 252 begrenzt (z. B. auf weniger als einen Schwellenwert für die negative Schwellenleistung beschränkt) sein. Ein beliebiger Teil der gewünschten negativen Radleistung, die aufgrund von Getriebe- oder ISG-Beschränkungen nicht vom ISG 240 bereitgestellt werden kann, kann dem Verbrennungsmotor 10 und/oder den Reibungsbremsen 218 zugewiesen werden, sodass die gewünschte Radleistung durch eine Kombination aus negativer Leistung (z. B. absorbierter Leistung) über die Reibungsbremsen 218, den Verbrennungsmotor 10 und den ISG 240 bereitgestellt wird.
Entsprechend kann die Leistungssteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 überwacht werden, wobei eine lokale Leistungssteuerung für den Verbrennungsmotor 10, das Getriebe 208, die Elektromaschine 240 und die Bremsen 218 über die Verbrennungsmotorsteuerung 12, die Steuerung der elektrischen Maschine 252, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann eine Verbrennungsmotorleistungsausgabe durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und/oder Luftladung, durch Steuern von Drosselöffnung und/oder Ventilansteuerung, Ventilhub und Aufladung für turboaufgeladene oder aufgeladene Verbrennungsmotoren gesteuert werden. Im Fall einer Dieselverbrennungsmotors kann die Steuerung 12 die Verbrennungsmotorleistungsausgabe durch Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeitpunkt und Luftladung steuern. Verbrennungsmotorbremsleistung oder negative Verbrennungsmotorleistung kann durch Drehen des Verbrennungsmotors bereitgestellt werden, wobei der Verbrennungsmotor Leistung erzeugt, die nicht ausreicht, um den Verbrennungsmotor zu drehen. Somit kann der Verbrennungsmotor eine Bremslesitung erzeugen, indem er mit einer geringen Leistung betrieben wird, wobei ein oder mehrere Zylinder deaktiviert sind (z. B. keinen Kraftstoff verbrennen) oder wobei alle Zylinder deaktiviert sind, während der Verbrennungsmotor gedreht wird. Die Menge an Verbrennungsmotorbremsleistung kann über Einstellen der Verbrennungsmotorventilansteuerung eingestellt werden. Die Verbrennungsmotorventilansteuerung kann eingestellt werden, um die Verbrennungsmotorverdichtungsarbeit zu erhöhen oder zu verringern. Ferner kann die Verbrennungsmotorventilansteuerung eingestellt werden, um die Verbrennungsmotorexpansionsarbeit zu erhöhen oder zu verringern. In allen Fällen kann die Verbrennungsmotorsteuerung auf einer Zylinder-für-Zylinder-Basis durchgeführt werden, um die Verbrennungsmotorleistungsausgabe zu steuern.
Die Steuerung der elektrischen Maschine 252 kann die Leistungsausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem ISG 240 durch Einstellen des Stroms, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des ISG fließt, wie es in der Technik bekannt ist, steuern.
Die Getriebesteuerung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenposition über den Positionssensor 271. Die Getriebesteuerung 254 kann die Getriebeeingangswellenposition durch Differenzieren eines Signals vom Positionssensor 271 oder Zählen einer Anzahl bekannter Winkelabstandsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg in Eingangswellendrehzahl umwandeln. Die Getriebesteuerung 254 kann das Getriebeausgangswellendrehmoment vom Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann der Sensor 272 ein Positionssensor oder ein Drehmoment- und Positionssensor sein. Wenn der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Steuerung 254 Wellenpositionsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg zählen, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu ermitteln. Die Getriebesteuerung 254 kann außerdem die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit differenzieren, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu ermitteln. Die Getriebesteuerung 254, die Verbrennungsmotorsteuerung 12 und die Fahrzeugsystemsteuerung 255 können außerdem zusätzliche Getriebeinformationen von den Sensoren 277 empfangen, die Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), ISG-Temperatursensoren und BISG-Temperaturen, Gangwahlhebelsensoren und Umgebungstemperatursensoren beinhalten können, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Getriebesteuerung 254 kann außerdem eine angeforderte Gangeingabe von dem Gangschalthebel 290 (z. B. einer Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung) empfangen. Der Gangschalthebel kann Positionen für Gänge 1-N (wobei N die obere Gangzahl ist), D (Fahren) und P (Parken) enthalten.
Die Bremssteuerung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über den Raddrehzahlsensor 221 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255. Die Bremssteuerung 250 kann außerdem Bremspedalpositionsinformationen von dem in 1 gezeigten Bremspedalsensor 154 direkt oder über das CAN 299 empfangen. Die Bremssteuerung 250 kann als Reaktion auf einen Radleistungsbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 eine Bremsung bereitstellen. Die Bremssteuerung 250 kann außerdem ein Antiblockier- und Fahrzeugstabilitätsbremsung bereitstellen, um die Fahrzeugbremsung und -stabilität zu verbessern. Daher kann die Bremssteuerung 250 eine Radleistungsbeschränkung (z. B. einen nicht zu überschreitenden Schwellenwert für die negative Radleistung) für die Fahrzeugsystemsteuerung 255 bereitstellen, sodass eine negative ISG-Leistung nicht dazu führt, dass die Radleistungsbeschränkung überschritten wird. Beispielsweise wird, falls die Steuerung 250 eine Beschränkung für die negative Radleistung von 50 Nm ausgibt, die ISG-Leistung so eingestellt, dass sie weniger als 50 Nm (z. B. 49 Nm) negative Leistung an den Rädern bereitstellt, einschließlich des Berücksichtigens der Getriebeübersetzung.
Somit sieht das System aus 1 und 2 ein System vor, das Folgendes umfasst: einen Motor; eine Elektromaschine; eine Kraftübertragungstrennkupplung, die in einer Kraftübertragung beinhaltet ist und zwischen dem Motor und der Elektromaschine angeordnet ist, wobei die Kraftübertragungstrennkupplung mit dem Motor und der Elektromaschine gekoppelt ist; einen Drehmomentwandler mit einer Drehmomentwandlerkupplung, wobei der Drehmomentwandler mit der Elektromaschine gekoppelt ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um das Motordrehmoment auf der Grundlage einer Motordrehzahl und nicht einer Gaspedalposition einzustellen und um das Elektromaschinendrehmoment und die Drehmomentwandlerkupplungskapazität auf der Grundlage von Vorwärts- und Rückkopplungssteuerungswerten einzustellen. Das System beinhaltet, dass die vorwärtsgekoppelte Steuerung auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Das System beinhaltet, dass die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Gaspedalposition basiert. Das System beinhaltet, dass die rückwärtsgekoppelte Steuerung auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler und einem Drehmomentwandlerschlupffehler basiert. Das System beinhaltet, dass der Drehmomentwandlerschlupffehler eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupf und einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf ist und dass der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf auf der Gaspedalposition basiert.
Nun ist unter Bezugnahme auf 3 ist ein Blockdiagramm einer Steuerung 300 eines Fahrzeugstarts (z. B. eine Fahrzeugbeschleunigung von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die kleiner als eine Schwellengeschwindigkeit ist, wie etwa ein Fahrzeugstart von einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null) gezeigt. Die Fahrzeugstartsteuerung kann als Teil des Verfahrens aus 4 und als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, in das System aus den 1 und 2 einbezogen werden. Die Fahrzeugstartsteuerung kann eine Eingabe von den Sensoren empfangen, die in den 1 und 2 gezeigt sind. Die Fahrzeugstartsteuerung kann die in den 1 und 2 gezeigten Aktoren betätigen, um ein Fahrzeug zu starten.
Die Gaspedalposition wird in Block 302 eingegeben, wo sie angewendet wird, um eine Tabelle oder eine Funktion zu referenzieren, die eine empirisch bestimmte angeforderte Fahrzeugbeschleunigungsrate zurückgibt. In einem Beispiel können die empirisch bestimmten Werte bestimmt werden, indem ein Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand betrieben wird und bewertet wird, ob Fahrzeugbeschleunigungswerte, wie sie aus der Ausgabe der Tabellen und/oder durch Funktionen bereitgestellt werden, die Erwartungswerte für einen Gaspedaleingabewert erfüllen. Wenn die Fahrzeugbeschleunigung die Erwartungswerte für einen Gaspedaleingabewert nicht erfüllt, kann die Fahrzeugbeschleunigungsrate für den Gaspedaleingabewert erhöht werden. Wenn im Gegensatz dazu die Fahrzeugbeschleunigung die Erwartungswerte für den Gaspedaleingabewert übersteigt, kann die Fahrzeugbeschleunigungsrate verringert werden. Die angeforderte Fahrzeugbeschleunigung wird in Block 304 und Block 306 eingegeben. Die Fahrzeugbeschleunigung wird in Block 304 integriert und Block 304 gibt eine angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit wird in Block 306 und in die Verbindung 318 eingegeben. An der Verbindung 318 wird die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit von der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit subtrahiert und das Ergebnis (z.B. ein Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler) wird in Block 314 eingegeben. Die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehmomentwandlerturbinendrehzahl, die angeforderte Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl und die tatsächliche Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl (z. B. die Drehmomentwandlerraddrehzahl minus die Drehmomentwandlerturbinendrehzahl) werden ebenfalls in Block 306 eingegeben. Die angeforderte Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl wird von der tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl an der Verbindung 316 subtrahiert, was einen Drehmomentwandlerschlupfdrehzahlfehler an Block 314 ausgibt.
Die Motordrehzahl wird in Block 320 eingegeben, wo sie angewendet wird, um auf eine Tabelle oder Funktion Bezug zu nehmen, die ein Motordrehmoment ausgibt, bei dem der Motor für die gegenwärtige Motordrehzahl am effizientesten arbeitet. Die Tabelle oder Funktion enthält empirisch bestimmte Motordrehmomentwerte. Die empirisch bestimmten Motordrehmomentwerte können durch Betreiben des Motors auf einem Dynamometer und Einstellen der Motordrosselklappenposition unter Beibehaltung einer konstanten Motordrehzahl und Beobachtung des Motorwirkungsgrades und des Motordrehmoments bestimmt werden. Die Motordrehmomentwerte, die mit dem höchsten Wirkungsgrad für die gegebene Motordrehzahl übereinstimmen, werden in die Tabelle oder Funktion eingegeben. Der Motordrehmomentwert, der von Block 320 ausgegeben wird, ist ein angefordertes Motordrehmoment, das über die Fahrzeugstartsteuerung ausgegeben wird, und es wird auch in die Verbindungsstelle 312 eingegeben, wo es von einer kombinierten Motordrehmoment- und Motordrehmomentanforderung subtrahiert wird. Das Motordrehmoment kann durch Einstellen der Drosselklappenposition, des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und des Zündfunkenzeitpunkts eingestellt werden. Die Ausgabe der Verbindung 312 ist ein ISGangefordertes Drehmoment.
Block 306 gibt eine Anforderung der vorwärtsgekoppelten Steuerung aus, die auf der Drehzahl der Drehmomentwandlerturbine, der angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit, der angeforderten Fahrzeugbeschleunigung, der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit, der angeforderten Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl und der tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl basiert. Die vorwärtsgekoppelte Steuerung kann ausgedrückt werden als: $u_{ff} = - B^{- 1} (f - (\begin{matrix} \frac{d ω_{slip}^{*}}{dt} \\ \frac{{dV}_{veh}^{*}}{dt} \end{matrix}) + A (\begin{matrix} ω_{slip}^{*} \\ V_{veh}^{*} \end{matrix}))$
wobei u_ff der Vorwärtskopplungsbefehl ist, B^-1 eine inverse B-Matrix ist, f eine Matrix ist, A eine Matrix ist, $ω_{slip}^{*}$
eine Solldrehzahl oder angeforderte Drehzahl des Drehmomentwandlerschlupfs (z. B. Drehmomentwandlerraddrehzahl minus Drehmomentwandlerturbinendrehzahl) ist und $V_{veh}^{*}$
eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit ist. Die spezifischen Details für die B-, A- und f-Matrizen sind in dem Verfahren aus 4 beschrieben. Der Vorwärtskopplungsbefehl wird in die Verbindung 308 eingegeben, wo er dem Rückwärtskopplungsbefehl hinzugefügt wird.
Der Block 314 gibt die den Rückwärtskopplungsbefehl aus, der auf dem Drehmomentwandlerschlupffehler und dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler basiert. Insbesondere kann der Rückwärtskopplungsbefehl ausgedrückt werden als: $u_{fb} = - R^{- 1} B^{T} P (\begin{matrix} {\tilde{ω}}_{slip} \\ {\tilde{V}}_{veh} \end{matrix})$
wobei u_fb der Rückwärtskopplungsbefehl ist, R^-1 eine Inverse der R-Matrix ist, B^T die Transponierte der B-Matrix ist, P die P-Matrix ist, ω̃_slip der Drehmomentwandlerschlupffehler ist und Ṽ_veh der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler ist. Die spezifischen Details für die R-, B- P-Matrizen sind in dem Verfahren aus 4 beschrieben. Der Rückwärtskopplungsbefehl wird in die Verbindung 308 eingegeben, wo er dem Vorwärtskopplungsbefehl hinzugefügt wird.
Der Steuerbefehl u ist die Ausgabe der Verbindung 308 und kann ausgedrückt werden als: $u = (\begin{matrix} u1 \\ u2 \end{matrix}) = (\begin{matrix} T_{eng} + T_{ISG} \\ T_{TCC} \end{matrix}) = u_{ff} + u_{fb}$
wobei u der Steuerbefehl ist, u1 der Inhalt der Zelle (Zeile1:Spalte1) der Matrix u ist, u2 der Inhalt der Zelle (Zeile2: Spalte1) der Matrix u ist, T_eng der Motordrehmomentbefehl ist, T_ISG der ISG-Drehmomentbefehl ist, T_TCC der Drehmomentkapazitätsbefehl der Drehmomentwandlerkupplung (z. B. der Drehmomentbetrag, den die Drehmomentwandlerkupplung übertragen kann) ist, u_fb der Rückwärtskopplungsbefehl ist und u_ff der Vorwärtskopplungsbefehl ist. Die Motor-, ISG- und TCC-Befehle fordern Drehmomente von Motor, ISG und TCC an.
Unter Bezugnahme auf 4 ist nun ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Kraftübertragung, um den Fahrzeugstart zu verbessern, gezeigt. Das Verfahren aus 4 kann in das System aus den 1 und 2 eingebunden sein und mit diesem zusammenwirken. Ferner können zumindest Teile des Verfahrens aus 4 als in nicht-transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen eingebunden sein, während andere Teile des Verfahrens über eine Steuerung, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in die physische Welt verändert, durchgeführt werden können. Die Kraftübertragungstrennkupplung ist vollständig geschlossen, wenn das Verfahren aus 4 durchgeführt wird.
Bei 402 bestimmt ein Verfahren 400 Fahrzeugbetriebsbedingungen. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, die Motortemperatur, den Ladezustand (State of Charge - SOC) der elektrischen Energiespeichervorrichtung und die Gaspedalposition beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob das Fahrzeug gerade gestartet wird. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 beurteilen, dass das Fahrzeug gestartet wird, wenn die Gaspedalposition größer als ein Schwellenwert ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellenwert ist. In anderen Beispielen kann das Verfahren 400 basierend auf anderen Bedingungen beurteilen, dass das Fahrzeug startet. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass das Fahrzeug gerade gestartet wird, dann ist die Antwort ja und das Verfahren 400 geht weiter zu 406. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 430 befiehlt das Verfahren 400 den Motor, das ISG und die TCC als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen, darunter unter anderem Gaspedalposition, Fahrzeuggeschwindigkeit, eingelegter Getriebegang und Batterieladezustand, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Das Verfahren 400 fährt mit dem Beenden fort.
Bei 406 bestimmt das Verfahren 400 die angeforderte Fahrzeugstartbeschleunigung, eine angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit und einen angeforderten Drehmomentwandlerschlupf. In einem Beispiel wird die Gaspedalposition angewendet, um auf eine Tabelle oder Funktion Bezug zu nehmen, die empirisch bestimmte Werte der angeforderten Fahrzeugstartbeschleunigung ausgibt. Die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch Integrieren der angeforderten Fahrzeugstartbeschleunigung bestimmt werden. Der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf kann über eine Tabelle oder Funktion bestimmt werden, auf die über die Gaspedalposition und den gegenwärtig eingelegten Getriebegang Bezug genommen wird. Das Verfahren 400 geht zu 408 über.
Bei 408 bestimmt das Verfahren 400 die tatsächliche Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit und Turbinendrehzahl von den verschiedenen Kraftübertragungssensoren. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 bestimmt das Verfahren 400 ein angefordertes Motordrehmoment. Die Motordrehzahl nimmt auf eine Tabelle oder Funktion Bezug, die ein Motordrehmoment ausgibt, bei dem der Motor für die gegenwärtige Motordrehzahl am effizientesten arbeitet. Die Tabelle oder Funktion enthält empirisch bestimmte Motordrehmomentwerte. Die empirisch bestimmten Motordrehmomentwerte können durch Betreiben des Motors auf einem Dynamometer und Einstellen der Motordrosselklappenposition unter Beibehaltung einer konstanten Motordrehzahl und Beobachtung des Motorwirkungsgrades und des Motordrehmoments bestimmt werden. Die Motordrehmomentwerte, die mit dem höchsten Wirkungsgrad für die gegebene Motordrehzahl übereinstimmen, werden in die Tabelle oder Funktion per Kalibrierung eingegeben. Der Motordrehmomentwert, der von der Funktion oder Tabelle ausgegeben wird, ist ein angefordertes Motordrehmoment T_eng . Somit wird das Motordrehmoment nicht aus der Gaspedalposition bestimmt. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 bestimmt das Verfahren 400 ein kombiniertes Vorwärtskopplungsdrehmoment, das ein Drehmoment für die Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung, ein Motordrehmoment und ein Elektromaschinendrehmoment (z. B. 240 aus 2) beinhaltet. Das vorwärtsgekoppelte Drehmoment kann ausgedrückt werden als: $u_{ff} = - B^{- 1} (f - (\begin{matrix} \frac{d ω_{slip}^{*}}{dt} \\ \frac{{dV}_{veh}^{*}}{dt} \end{matrix}) + A (\begin{matrix} ω_{slip}^{*} \\ V_{veh}^{*} \end{matrix}))$
wobei u_ff der Vorwärtskopplungsdrehmomentwert ist, B eine Matrix ist, die wie folgt ausgedrückt werden kann: $B = (\begin{matrix} \frac{1}{J_{eff,imp}} & \frac{- 1}{J_{eff,imp}} \\ 0 & \frac{{GR}_{1} \cdot FDR}{m_{eff,veh} \cdot T_{wheel}} \end{matrix})$
f eine Matrix, die wie folgt ausgedrückt werden kann: $f = (\begin{matrix} \frac{- 1}{J_{eff,imp}} \cdot T_{imp} - \frac{d_{ω_{trb}}}{dx} \\ \frac{{GR}_{1} \cdot FDR}{m_{eff,veh} \cdot T_{trb}} \cdot T_{trb} - \frac{1}{m_{eff,veh} (F_{0} + F_{2} \cdot V_{veh}^{2})} \end{matrix})$
A eine Matrix, die wie folgt ausgedrückt werden kann: $A = (\begin{matrix} 0 & 0 \\ 0 & \frac{- F_{1}}{m_{eff,veh}} \end{matrix})$
wobei $ω_{slip}^{*}$
eine Solldrehzahl oder eine angeforderte Drehmomentwandlerschlupfdrehzahl (z. B. Drehmomentwandlerlaufraddrehzahl minus Drehmomentwandlerturbinendrehzahl) ist, wobei $V_{veh}^{*}$
eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit ist, wobei J_eff,imp die effektive Trägheit des Drehmomentwandlerlaufrads ist, die wie folgt ausgedrückt werden: J_eff,imp = J_eng + J_imp +J_ISG + J_up,other , wobei Jeng die Motorträgheit ist, Jimp die Trägheit des Drehmomentwandlerlaufrads ist, J_ISG die ISG-Trägheit ist und J_up,other die Trägheit eines Zweimassenschwungrads, einer Triebstrangtrennkupplung usw. ist. Die Variable m_{eff, veh} kann wie folgt ausgedrückt werden: $m_{eff,veh} = (J_{trb} + J_{trans} + \frac{J_{FD,up}}{{GR}_{1}} + \frac{J_{FD,down}}{{GR}_{1} {(FDR)}^{2}}) (\frac{{GR}_{1} \cdot FDR}{r_{wheel}}) + (m_{veh} + 4 \frac{J_{wheel}}{r_{wheel}^{2}}),$
wobei Jtrb die Trägheit der Drehmomentwandlerturbine ist, J_trans die Getriebeträgheit ist, J_FD,up die Trägheit der Kraftübertragung von der Getriebeausgangswelle zum Differential ist, GRi das erste Übersetzungsverhältnis des Getriebes ist, J_FD,down die Trägheit der Kraftübertragung vom Differential zur Achshalbwelle ist, FDR das Achsübersetzungsverhältnis (z. B. Achsverhältnis) ist, r_wheel der Radradius ist, m_veh die Masse des Fahrzeugs ist, J_wheel die Trägheit des Rades ist und F₀ , F₁ und F₂ Straßenlastkoeffizienten sind. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 414 bestimmt das Verfahren 400 eine linear-quadratische regelmäßige Rückwärtskopplungssteuerung. In einem Beispiel wird die Rückwärtskopplungssteuerung über die folgende Gleichung bereitgestellt: $u_{FB} = - R^{- 1} B^{T} P (\frac{{\tilde{ω}}_{slip}}{{\tilde{V}}_{veh}})$
wobei u_FB der Rückwärtskopplungssteuerungsspaltenvektor ist, ω̃_slip der Drehmomentwandlerschlupffehler ist, der ausgedrückt werden kann als ${\tilde{ω}}_{slip} = ω_{slip} - {\tilde{ω}}_{slip}^{*}_{}$
(wobei ω _slip der tatsächliche Drehmomentwandlerschlupf ist und wobei ω^* _slip der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf ist) und Ṽ_veh der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler ist, der ausgedrückt werden kann als ${\tilde{V}}_{vdh} = V_{veh} - V_{veh}^{*}$
(wobei V_veh die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit ist und V^* _veh die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit ist).
Die Rückwärtskopplungssteuerung ergibt sich aus der Optimierung der Kostenfunktion $C = \int_{0}^{\infty} (\begin{matrix} {\tilde{ω}}_{slip} \\ {\tilde{V}}_{veh} \end{matrix}) Q (\begin{matrix} {\tilde{ω}}_{slip} \\ {\tilde{V}}_{veh} \end{matrix}) + \int_{0}^{\infty} u_{FB}^{T} \cdot R \cdot u_{FB} \cdot dt,$
wobei positive Matrizen Q>0, R>0 von den Steuerungsdesignern und -kalibratoren ausgewählt werden können. Wenn ein besserer Drehmomentschlupfdrehzahlfehler und Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler gewünscht werden, kann Q mit großen Eigenwerten gewählt werden. Möchte man den Rückwärtskopplungssteuerungsaufwand begrenzen, kann R mit großen Eigenwerten gewählt werden. Die richtige Wahl von Q und R ermöglicht den richtigen Kompromiss zwischen der Fahrzeugstartleistung und dem erforderlichen Steuerungsaufwand.
Die positive Matrix P ist die Lösung der Matrixgleichung A+A^TP+Q-PBR ^-1B^T P=0, die sofort über kommerzielle Softwaretools verfügbar ist. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
Bei 416 bestimmt das Verfahren 400 die Gesamtsteuerung. Die Gesamtsteuerung kann ausgedrückt werden als: $u = (\begin{matrix} u_{1} \\ u_{2} \end{matrix}) = (\begin{matrix} T_{eng} + T_{ISG} \\ T_{TCC} \end{matrix}) = u_{FF} + u_{FB}$
wobei u die Gesamtsteuerung ist, u₁ =T_eng+T_ISG, u₂=T_TCC, T_eng das Motordrehmoment ist, T_ISG das ISG-Drehmoment ist und T_TCC die Drehmomentkapazität der Wandlerkupplung ist. Das Verfahren 400 geht zu 418 über.
Bei 418 bestimmt das Verfahren 400 die Drehmomentkapazitätsanforderung der Drehmomentwandlerkupplung. Die Drehmomentanforderung der Wandlerkupplung ist u₂. Das Verfahren 400 geht zu 420 über.
Bei 420 bestimmt das Verfahren 400 die ISG-Drehmomentanforderung. In einem Beispiel wird das bei 410 bestimmte Drehmoment von u₁ subtrahiert, um die ISG-Drehmomentanforderung bereitzustellen. Die Motordrehmomentanforderung ist das bei 410 bestimmte Drehmoment (T_eng). Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise können das Motordrehmoment, das ISG-Drehmoment und die Drehmomentkapazität der Drehmomentwandlerkupplung gemeinsam bestimmt werden, sodass das Einstellen einer dieser Drehmomentanforderungen während eines Fahrzeugstarts keinen unerwarteten Einfluss auf die anderen Drehmomentanforderungen hat.
Somit stellt das Verfahren aus 4 ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomentwandlerkupplungsdrehmomentkapazität und des Elektromaschinendrehmoments während eines Fahrzeugstarts über eine Steuerung, die einer Kostenfunktion unterworfen ist, umfassend einen Drehmomentwandlerschlupffehler und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler. Das Verfahren beinhaltet, dass die Kostenfunktion als eine Summe einer ersten Integration und einer zweiten Integration ausgedrückt werden kann. Das Verfahren beinhaltet, dass die erste Integration die Integration des Drehmomentwandlerschlupfdrehzahlfehlers und des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass die zweite Integration eine Integration mit einer Rückwärtskopplungsmatrix ist. Das Verfahren umfasst ferner Einstellen des Motordrehmoments als Reaktion auf die Motordrehzahl. Das Verfahren beinhaltet, dass der Fahrzeugstart das Koppeln der Elektromaschine mit einem Motor über das Schließen einer Kraftübertragungstrennkupplung beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet, dass die Kraftübertragungstrennkupplung in einer Kraftübertragung stromabwärts eines Motors und stromaufwärts der Elektromaschine und eines Getriebes in einer Richtung des Drehmomentflusses vom Motor zu den Fahrzeugrädern positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler auf der Gaspedalposition basiert.
Das Verfahren von 4 stellt auch ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Einstellen der Drehmomentwandlerkapazität und des Drehmoments der Elektromaschine über eine Steuerung als Reaktion auf einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler basierend auf der Gaspedalposition und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit; und Einstellen eines Motordrehmoments als Reaktion auf die Motordrehzahl und nicht die Gaspedalposition. Das Verfahren beinhaltet, dass das Motordrehmoment über das Einstellen einer Drosselposition eingestellt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Drehmomentwandlerdrehmomentkapazität und das Elektromaschinendrehmoment in weiterer Reaktion auf eine Vorwärtskopplungssteuerung und eine Rückwärtskopplungssteuerung angepasst werden. Das Verfahren beinhaltet, dass die vorwärtsgekoppelte Steuerung auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler eine Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wobei die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Gaspedalposition basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass die rückwärtsgekoppelte Steuerung auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler und einem Drehmomentwandlerschlupffehler basiert. Das Verfahren beinhaltet, dass der Drehmomentwandlerschlupffehler eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupf und einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf ist und dass der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf auf der Gaspedalposition basiert.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-transitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware, ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuerte oder unterbrechungsgesteuerte Strategien, Multi-Tasking-, Multi-Threading-Strategien und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann zumindest ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in nicht-transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Regulierungssystem programmiert werden soll. Durch die Steuerhandlungen kann außerdem der Betriebszustand eines oder mehrerer Sensoren oder Aktoren in der physischen Welt umgewandelt werden, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System einschließlich der verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen ausgeführt werden.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Beim Lesen derselben durch einen Fachmann werden viele Änderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne vom Sinn und dem Umfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten Einzelzylinder-, I3-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren Einstellen der Drehmomentwandlerkupplungsdrehmomentkapazität und des Elektromaschinendrehmoments während eines Fahrzeugstarts über eine Steuerung, die einer Kostenfunktion unterworfen ist, umfassend einen Drehmomentwandlerschlupffehler und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Kostenfunktion als eine Summe einer ersten Integration und einer zweiten Integration ausgedrückt werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die erste Integration die Integration des Drehmomentwandlerschlupfdrehzahlfehlers und des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Integration eine Integration mit einer Rückwärtskopplungsmatrix.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet, durch Einstellen des Motordrehmoments als Reaktion auf die Motordrehzahl.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Fahrzeugstart das Koppeln der Elektromaschine mit einem Motor über das Schließen einer Kraftübertragungstrennkupplung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kraftübertragungstrennkupplung in einer Kraftübertragung stromabwärts eines Motors und stromaufwärts der Elektromaschine und eines Getriebes in einer Richtung des Drehmomentflusses vom Motor zu den Fahrzeugrädern positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform basiert der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler auf der Gaspedalposition.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Kraftübertragungsbetriebsverfahren Einstellen der Drehmomentwandlerkapazität und des Drehmoments der Elektromaschine über eine Steuerung als Reaktion auf einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler basierend auf der Gaspedalposition und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit; und Einstellen eines Motordrehmoments als Reaktion auf die Motordrehzahl und nicht die Gaspedalposition.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Motordrehmoment über das Einstellen einer Drosselposition eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Drehmomentwandlerdrehmomentkapazität und das Elektromaschinendrehmoment in weiterer Reaktion auf eine Vorwärtskopplungssteuerung und eine Rückwärtskopplungssteuerung angepasst.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die vorwärtsgekoppelte Steuerung auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler eine Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Gaspedalposition basiert.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die rückwärtsgekoppelte Steuerung auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler und einem Drehmomentwandlerschlupffehler.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Drehmomentwandlerschlupffehler eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupf und einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf basiert auf der Gaspedalposition.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, aufweisend einen Motor; eine Elektromaschine; eine Kraftübertragungstrennkupplung, die in einer Kraftübertragung beinhaltet ist und zwischen dem Motor und der Elektromaschine angeordnet ist, wobei die Kraftübertragungstrennkupplung mit dem Motor und der Elektromaschine gekoppelt ist; einen Drehmomentwandler mit einer Drehmomentwandlerkupplung, wobei der Drehmomentwandler mit der Elektromaschine gekoppelt ist; und eine Steuerung, die ausführbare Anweisungen enthält, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um das Motordrehmoment auf der Grundlage einer Motordrehzahl und nicht einer Gaspedalposition einzustellen und um das Elektromaschinendrehmoment und die Drehmomentwandlerkupplungskapazität auf der Grundlage von Vorwärts- und Rückkopplungssteuerungswerten einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die vorwärtsgekoppelte Steuerung auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform basiert der angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Gaspedalposition.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die rückwärtsgekoppelte Steuerung auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler und einem Drehmomentwandlerschlupffehler.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Drehmomentwandlerschlupffehler eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupf und einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf basiert auf der Gaspedalposition.

Claims

Kraftübertragungsbetriebsverfahren, umfassend: Einstellen der Drehmomentwandlerkupplungsdrehmomentkapazität und des Elektromaschinendrehmoments während eines Fahrzeugstarts über eine Steuerung, die einer Kostenfunktion unterworfen ist, umfassend einen Drehmomentwandlerschlupffehler und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kostenfunktion als eine Summe einer ersten Integration und einer zweiten Integration ausgedrückt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Integration die Integration des Drehmomentwandlerschlupfdrehzahlfehlers und des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Integration eine Integration mit einer Rückwärtskopplungsmatrix ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einstellen des Motordrehmoments als Reaktion auf die Motordrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugstart das Koppeln der Elektromaschine mit einem Motor über das Schließen einer Kraftübertragungstrennkupplung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kraftübertragungstrennkupplung in einer Kraftübertragung stromabwärts eines Motors und stromaufwärts der Elektromaschine und eines Getriebes in einer Richtung des Drehmomentflusses vom Motor zu den Fahrzeugrädern positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler auf der Gaspedalposition basiert.
System, umfassend: einen Motor; eine Elektromaschine; eine Kraftübertragungstrennkupplung, die in einer Kraftübertragung beinhaltet ist und zwischen dem Motor und der Elektromaschine angeordnet ist, wobei die Kraftübertragungstrennkupplung mit dem Motor und der Elektromaschine gekoppelt ist; einen Drehmomentwandler mit einer Drehmomentwandlerkupplung, wobei der Drehmomentwandler mit der Elektromaschine gekoppelt ist; und eine Steuerung, beinhaltend ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, um das Motordrehmoment auf der Grundlage einer Motordrehzahl und nicht einer Gaspedalposition einzustellen, und um das Drehmoment der Elektromaschine und die Drehmomentwandlerkupplungskapazität auf der Grundlage von Vorwärts- und Rückkopplungssteuerungswerten einzustellen.
System nach Anspruch 9, wobei die vorwärtsgekoppelte Steuerung auf einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf und einer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit basiert.
System nach Anspruch 10, wobei die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Gaspedalposition basiert.
System nach Anspruch 9, wobei die rückwärtsgekoppelte Steuerung auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsfehler und einem Drehmomentwandlerschlupffehler basiert.
System nach Anspruch 12, wobei der Drehmomentwandlerschlupffehler eine Differenz zwischen dem tatsächlichen Drehmomentwandlerschlupf und einem angeforderten Drehmomentwandlerschlupf ist und wobei der angeforderte Drehmomentwandlerschlupf auf der Gaspedalposition basiert.