DE102020126607A1

DE102020126607A1 - Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102020126607A1
Application number: DE102020126607.3A
Authority: DE
Inventors: Corey James Blue; Scott James Thompson; Kendrick Morrison; Scott Patrick Ries; Steve Michael Cicala; Kurt Howard Nickerson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US20210107444A1; CN112644450A; US11400913B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verfahren und System zum Starten eines Verbrennungsmotors bereit. Es wird ein Verfahren und ein System zum Betreiben eines Fahrzeugs, das eine Kraftübertragungsausrückkupplung und ein Getriebe mit einem mehrstufigen Übersetzungsverhältnis beinhaltet, beschrieben. In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren ein Schalten des Getriebes mit dem mehrstufigen Übersetzungsverhältnis in den Leerlauf und ein Beschleunigen eines Verbrennungsmotors auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes mit dem mehrstufigen Übersetzungsverhältnis durch ein Aufbringen der vollen Ausgabekapazität einer elektrischen Maschine auf den Verbrennungsmotor.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und ein System zum Betreiben eines Fahrzeugs, das eine Kraftübertragungsausrückkupplung und einen integrierten Anlasser/Generator aufweist. Die Verfahren und Systeme können die Verbrennungsmotorstartzeit unter einigen Bedingungen reduzieren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann einen Verbrennungsmotor, eine Kraftübertragungsausrückkupplung und einen in einer Kraftübertragung integrierten Anlasser/Generator beinhalten. In einem Beispiel kann die Kraftübertragungsausrückkupplung in einer Kraftübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem integrierten Anlasser/Generator positioniert sein. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann offen sein, wenn ein Fahrerbedarf gering ist. Der integrierte Anlasser/Generator kann eine Kraft bereitstellen, um das Fahrzeug anzutreiben, wenn der Fahrerbedarf gering ist und der Verbrennungsmotor kann gestoppt werden (z. B. keinen Kraftstoff verbrennen und sich nicht drehen), wenn der Fahrerbedarf gering ist. Der Verbrennungsmotor und der integrierte Anlasser/Generator können über die Kraftübertragungsausrückkupplung aneinander gekoppelt sein, wenn der Fahrerbedarf bei höheren Niveaus liegt. Der Verbrennungsmotor kann durch ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung und ein Drehen des Verbrennungsmotors über ein Drehmoment, das durch den integrierten Anlasser/Generator bereitgestellt wird, gestartet werden. Da der integrierte Anlasser/Generator das Fahrzeug antreiben kann, während ein Drehmoment zum Starten des Verbrennungsmotors bereitgestellt wird, kann der integrierte Anlasser/Generator eine größere Menge an Zeit in Anspruch nehmen als gewünscht ist, um den Verbrennungsmotor auf eine Anlassdrehzahl zu beschleunigen. Darüber hinaus kann eine Fahrzeugdrehmomentreaktion geringer sein, als möglicherweise erwartet, wenn der Verbrennungsmotor über den integrierten Anlasser/Generator gestartet wird, da der integrierte Anlasser/Generator während eines Verbrennungsmotorstarts nahe an oder mit seiner Leistungsausgabekapazität betrieben werden kann.
KURZDARSTELLUNG
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und ein Fahrzeugbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Stoppen einer Drehung eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen; und als Reaktion auf die Anforderung eines Leistung-ein-Herunterschaltens eines Getriebes, Schalten des Getriebes in den Leerlauf und Drehen des Verbrennungsmotors über einen integrierten Anlasser/Generator auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes, wobei die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes sofort nach dem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes auftritt.
Durch ein Schalten eines Getriebes in den Leerlauf und ein Drehen eines Verbrennungsmotors auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes über einen integrierten Anlasser/Generator kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Reduzierens der Verbrennungsmotorstartzeit und einer Menge an Zeit zum Wechseln zwischen Kraftübertragungsbetriebsmodi bereitzustellen. Insbesondere ermöglicht das Schalten des Getriebes in den Leerlauf, dass der integrierte Startergenerator den Verbrennungsmotor unter Verwendung der vollen Leistungsausgabekapazität des integrierten Anlassers/Generators oder eines geeigneten Prozentsatzes der vollen Leistungsausgabekapazität des integrierten Anlassers/Generators beschleunigt, sodass der Verbrennungsmotor weniger Zeit in Anspruch nimmt, um eine Drehzahl der Kraftübertragung zu erreichen, sodass eine Verbrennungsmotorleistung früher an die Kraftübertragung geliefert werden kann. Das Getriebe kann das Gangschalten abschließen, nachdem die Verbrennungsmotordrehzahl eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes erreicht oder überschreitet, sodass die Möglichkeit, dass das Getriebegangschalten eine Kraftübertragungsdrehmomentstörung erzeugt, reduziert werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Zum Beispiel kann der Ansatz die Verbrennungsmotorstartzeit reduzieren. Der Ansatz kann auch das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessern, indem eine Möglichkeit von Störungen des Kraftübertragungsdrehmoments reduziert wird. Darüber hinaus kann der Ansatz die Kraftübertragungsdrehmomentreaktion verbessern.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es sollte sich verstehen, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine;
2 zeigt eine schematische Darstellung einer/s beispielhaften Kraftübertragung oder Antriebsstrangs eines Fahrzeugs einschließlich der in 1 gezeigten Brennkraftmaschine;
3 zeigt eine voraussichtliche Kraftübertragungsbetriebssequenz; und
Die 4 und 5 zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Betreiben einer Kraftübertragung, die eine Ausrückkupplung und einen integrierten Anlasser/Generator aufweist. Die Drehmoment- oder Leistungsreaktion der Kraftübertragung kann für größere Änderungen des angeforderten Kraftübertragungsdrehmoments oder der angeforderten Kraftübertragungsleistung verbessert werden. 1 zeigt einen beispielhaften Verbrennungsmotor, der gestartet werden kann, wenn ein Fahrerbedarfsdrehmoment oder eine Fahrerbedarfsleistung ein Schwellenniveau überschreitet, sodass das Fahrerbedarfsdrehmoment oder die Fahrerbedarfsleistung erfüllt werden kann. Der Verbrennungsmotor aus 1 kann in einer Kraftübertragung, wie in 2 gezeigt, beinhaltet sein. Der Verbrennungsmotor aus 1 und die Kraftübertragung aus 2 können wie in der Sequenz aus 3 betrieben werden. Ein Verfahren zum Betreiben des Verbrennungsmotors und der Kraftübertragung aus den 1 und 2 ist in den 4 und 5 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Verbrennungsmotorsteuerung 12 gesteuert. Der Verbrennungsmotor 10 besteht aus einem Zylinderkopf 35 und einem Block 33, die eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 beinhalten. Ein Kolben 36 ist darin positioniert und bewegt sich über eine Verbindung mit einer Kurbelwelle 40 hin und her. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 (z. B. eine elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) beinhaltet die Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, damit es das Hohlrad 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 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in Eingriff mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle steht.
Der Darstellung nach steht der Brennraum 30 über ein Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 bzw. Abgaskrümmer 48 in Kommunikation. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Eine Phase oder Position des Einlassventils 52 kann über eine Ventilphasenänderungsvorrichtung 59 relativ zu einer Position der Kurbelwelle 40 eingestellt werden. Eine Phase oder Position des Auslassventils 54 kann über eine Ventilphasenänderungsvorrichtung 58 relativ zu einer Position der Kurbelwelle 40 eingestellt werden. Die Ventilphasenänderungsvorrichtungen 58 und 59 können elektromechanische Vorrichtungen, hydraulische Vorrichtungen oder mechanische Vorrichtungen sein.
Der Verbrennungsmotor 10 beinhaltet ein Kurbelgehäuse 39, in dem die Kurbelwelle 40 untergebracht ist. Eine Ölwanne 37 kann eine untere Begrenzung des Kurbelgehäuses 39 bilden und der Verbrennungsmotorblock 33 und der Kolben 36 können eine obere Begrenzung des Kurbelgehäuses 39 bilden. Das Kurbelgehäuse 39 kann ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (nicht gezeigt) beinhalten, das Gase über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 entlüften kann. Der Druck im Kurbelgehäuse 39 kann über einen Drucksensor 38 erfasst werden. Alternativ kann der Druck im Kurbelgehäuse 39 geschätzt werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist derart positioniert gezeigt, dass Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 führt proportional zur Impulsbreite von einer Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff zu. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Zusätzlich steht der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Verbrennungsmotorlufteinlass 42 in Kommunikation. In anderen Beispielen kann der Verdichter 162 ein Kompressorverdichter sein. Eine Welle 161 koppelt eine Turboladerturbine 164 mechanisch an den Turboladerverdichter 162. Eine optionale elektronische Drossel 62 stellt eine Position einer Drosselklappe 64 ein, um einen Luftstrom von dem Verdichter 162 zu dem Ansaugkrümmer 44 zu steuern. Der Druck in einer Ladedruckkammer 45 kann als Drosseleinlassdruck bezeichnet werden, da sich der Einlass der Drossel 62 in der Ladedruckkammer 45 befindet. Der Drosselauslass befindet sich in dem Ansaugkrümmer 44. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, sodass die Drossel 62 eine Einlasskanaldrossel ist. Ein Verdichterrückführungsventil 47 kann selektiv in eine Vielzahl von Positionen zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen eingestellt sein. Ein Wastegate 163 kann über die Steuerung 12 eingestellt werden, um zu ermöglichen, dass Abgase die Turbine 164 selektiv umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Das Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Verbrennungsmotorlufteinlass 42 eintritt.
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(Universal Exhaust Gas Oxygen - UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt, der sich stromaufwärts des Katalysators 70 befindet. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Abgaslambdasonde ersetzt werden.
In einem Beispiel kann der Katalysator 70 mehrere Katalysatorbausteine beinhalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jeweils mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. In einem Beispiel kann der Katalysator 70 ein Dreiwegekatalysator sein.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikropozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Festwertspeicher 106 (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist als verschiedene Signale von mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren empfangend gezeigt, über die vorhergehend erörterten Signale hinaus, beinhaltend: eine Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT - engine coolant temperature) von einem mit einer Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen Positionssensor 134, der an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fuß 132 aufgebrachte Kraft zu erfassen; einen Positionssensor 154, der an ein Bremspedal 150 gekoppelt ist, um eine durch einen Fuß 152 aufgebrachte Kraft zu erfassen, eine Messung eines Verbrennungsmotorkrümmerdrucks (MAP - manifold pressure) von einem Drucksensor 122, der an den Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist; einen Verbrennungsmotorpositionssensor von einem Halleffektsensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung einer Luftmasse, die in den Verbrennungsmotor eintritt, von einem Sensor 120; einen Zylinderdruck von einem Drucksensor 79; und eine Messung einer Drosselklappenposition von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann zudem zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Verbrennungsmotorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Verbrennungsmotordrehzahl (U/min) ermitteln lässt.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Verbrennungsmotor 10 in der Regel einem Viertaktzyklus unterzogen; dabei umfasst der Zyklus den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und öffnet sich das Einlassventil 52. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in den Brennraum 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, damit sich das Volumen innerhalb des Brennraums 30 erhöht. Die Position, auf 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 Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um so die Luft innerhalb des Brennraums 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn der Brennraum 30 sein geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in den Brennraum eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, etwa die 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 ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel gezeigt ist und dass die Zeitpunkte für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das einen Antriebsstrang oder eine Kraftübertragung 200 beinhaltet. Der Antriebsstrang aus 2 beinhaltet den in 1 gezeigten Verbrennungsmotor 10. Es ist gezeigt, dass der Antriebsstrang 200 eine Fahrzeugsystemsteuerung 255, eine Verbrennungsmotorsteuerung 12, eine Steuerung 252 einer elektrischen Maschine, eine Getriebesteuerung 254, eine Steuerung 253 einer Energiespeichervorrichtung und eine Bremssteuerung 250 beinhaltet. Die Steuerungen können über ein Controller Area Network (CAN) 299 kommunizieren. Jede der Steuerungen kann anderen Steuerungen Informationen bereitstellen, wie etwa Leistungsausgangsbeschränkungen (z. B. nicht zu überschreitender Leistungsausgang der Vorrichtung oder Komponente, die gesteuert wird), Leistungseingangsbeschränkungen (z. B. nicht zu überschreitender Leistungseingang der Vorrichtung oder Komponente, die gesteuert wird), Leistungsausgang der Vorrichtung, die gesteuert wird, 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 elektrische Maschine, Informationen in Bezug auf beeinträchtigte Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Steuerung 252 für die elektrische Maschine, 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 freigibt, und auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine gewünschte Radleistung oder einen gewünschten Radleistungspegel anfordern, um eine gewünschte Fahrzeugabbremsrate bereitzustellen. Die angeforderte gewünschte Radleistung kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Fahrzeugsystemsteuerung 255 eine erste Bremsleistung von der Steuerung 252 für die elektrische Maschine und eine zweite Bremsleistung von der Verbrennungsmotorsteuerung 212 anfordert, wobei die erste und die zweite Leistung eine gewünschte Kraftübertragungsbremsleistung an den Fahrzeugrädern 216 bereitstellen. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 kann zudem eine Reibungsbremsleistung über die Bremssteuerung 250 anfordern. Die Bremsleistungen können als negative Leistungen bezeichnet werden, da sie die Kraftübertragung und die Raddrehung verlangsamen. Positive Leistung kann die Kraftübertragung und die Raddrehung beibehalten oder beschleunigen.
Die Fahrzeugsteuerung 255 und/oder Motorsteuerung 12 kann auch Eingaben von der Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 und Verkehrsbedingungen (z B. Verkehrssignalstatus, Entfernung zu Objekten usw.) von Sensoren 257 (z. B. Kameras, LIDAR, RADAR usw.) empfangen. In einem Beispiel kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 eine Berührungseingabe-Anzeigetafel sein. Alternativ kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 ein Schlüsselschalter oder eine andere bekannte Art von Mensch-Maschine-Schnittstelle sein. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 kann Anforderungen von einem Benutzer empfangen. Ein Benutzer kann zum Beispiel über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 einen Verbrennungsmotorstopp oder -start anfordern. Zusätzlich kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 Statusnachrichten und Verbrennungsmotordaten anzeigen, die von der Steuerung 255 empfangen werden können.
In anderen Beispielen kann die Aufteilung des Steuerns der Antriebsstrangvorrichtungen anders aufgeteilt sein, als in 2 gezeigt ist. Zum Beispiel kann eine einzelne Steuerung an die Stelle der Fahrzeugsystemsteuerung 255, der Verbrennungsmotorsteuerung 12, der Steuerung 252 für die elektrische Maschine, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 treten. Alternativ können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Motorsteuerung 12 eine einzelne Einheit sein, wohingegen die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 eigenständige Steuerungen sind.
In diesem Beispiel kann der Antriebsstrang 200 durch den Verbrennungsmotor 10 und die elektrische Maschine 240 mit Leistung versorgt werden. In anderen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 weggelassen sein. Der Verbrennungsmotor 10 kann mit einem Verbrennungsmotorstartsystem, das in 1 gezeigt ist, über einen BISG 219 oder über einen in die Kraftübertragung integrierten Anlasser/Generator (ISG) 240, der auch als integrierter Anlasser/Generator bekannt ist, gestartet werden. Eine Drehzahl des BISG 219 kann über einen optionalen BISG-Drehzahlsensor 203 bestimmt werden. Der Kraftübertragungs-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 Drehmomentaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzung, eine Drossel usw. eingestellt werden.
Der BISG 219 ist über einen Riemen 231 mechanisch an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelt. Der BISG 219 kann an die Kurbelwelle 40 oder eine Nockenwelle (z. B. 51 oder 53 aus 1) gekoppelt sein. Der BISG 219 kann als ein Elektromotor betrieben werden, wenn ihm über eine Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie oder eine Niederspannungsbatterie 280 elektrische Leistung zugeführt wird. Der BISG 219 kann als ein Generator betrieben werden, der der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie oder der Niederspannungsbatterie 280 elektrische Leistung zuführt. Ein bidirektionaler 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 kann dem Startermotor 96 selektiv elektrische Energie zuführen.
Eine Verbrennungsmotorausgangsleistung kann durch ein Zweimassenschwungrad 215 an eine erste Seite oder stromaufwärtige Seite einer Antriebsstrangausrückkupplung 235 übertragen werden. Die Ausrückkupplung 236 wird hydraulisch betätigt und der Hydraulikdruck in der Kraftübertragungsausrückkupplung 236 (Kraftübertragungsausrückkupplungsdruck) kann über ein elektrisch betriebenes Ventil 233 eingestellt werden. Die stromabwärtige oder zweite Seite 234 der Ausrückkupplung 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 Antriebsstrangleistung in elektrische Energie umzuwandeln, die in einem Regenerationsmodus in der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie gespeichert wird. Der ISG 240 steht über einen Wechselrichter 279 in elektrischer Kommunikation mit der Energiespeichervorrichtung 275. Der Wechselrichter 279 kann elektrischen Gleichstrom (direct current - DC) aus der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie in elektrischen Wechselstrom (alternating current - AC) umwandeln, um den ISG 240 zu betreiben. Alternativ kann der Wechselrichter 279 Wechselstrom vom ISG 240 in Gleichstrom umwandeln, um ihn in der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie zu speichern. Der Wechselrichter 279 kann über die Steuerung 252 für die elektrische Maschine gesteuert werden. 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. Vielmehr 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 über die Welle 241 mechanisch mit dem Laufrad 285 des Drehmomentwandlers 206 gekoppelt. Die stromaufwärtige Seite des ISG 240 ist mechanisch mit der Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der ISG 240 kann eine positive oder negative Leistung an den Antriebsstrang 200 bereitstellen, indem er als Elektromotor oder Generator, wie durch die Steuerung 252 der elektrischen Maschine angewiesen, betrieben wird.
Der Drehmomentwandler 206 weist ein Turbinenrad 286 auf, um Leistung an eine Eingangswelle 270 abzugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch an ein Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet zudem eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 (torque converter bypass lock-up clutch - TCC). Leistung wird direkt von dem Pumpenrad 285 an das Turbinenrad 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird durch die Steuerung 254 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 über eine Fluidübermittlung zwischen dem Drehmomentwandlerturbinenrad 286 und dem Drehmomentwandlerpumpenrad 285 eine Verbrennungsmotorleistung an das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Drehmomentvervielfachung ermöglicht wird. Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 im Gegensatz dazu vollständig eingerückt ist, wird das Verbrennungsmotorausgabedrehmoment über die Drehmomentwandlerkupplung direkt an eine Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wodurch es ermöglicht wird, die Menge an Leistung, die direkt an das Getriebe geliefert wird, einzustellen. Die Getriebesteuerung 254 kann dazu konfiguriert sein, die durch den Drehmomentwandler 212 übertragene Leistungsmenge durch ein Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung als Reaktion auf verschiedene Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Verbrennungsmotorbetriebsanforderung einzustellen.
Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet zudem eine Pumpe 283, die Fluid mit Druck beaufschlagt, um die Ausrückkupplung 236, eine Vorwärtskupplung 210 und Gangkupplungen 211 zu betreiben. Die Pumpe 283 wird über das Pumpenrad 285 angetrieben, das sich mit einer gleichen Drehzahl wie der ISG 240 dreht.
Das Automatikgetriebe 208 beinhaltet die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 zum selektiven Einkuppeln und Auskuppeln von Vorwärtsgängen 213 (z. B. Gänge 1-10) und dem Rückwärtsgang 214. Das Automatikgetriebe 208 ist ein Getriebe mit festen Übersetzungsverhältnissen. Alternativ kann das Getriebe 208 ein stufenloses Getriebe sein, das eine Fähigkeit aufweist, ein Getriebe mit festen Übersetzungsverhältnissen und feste Übersetzungsverhältnisse zu simulieren. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv 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 ein Einstellen eines Fluids, das den Kupplungen über Schaltsteuer-Magnetspulenventile 209 zugeführt wird, eingekuppelt oder ausgekuppelt werden. Die Leistungsausgabe von dem Automatikgetriebe 208 kann zudem an die Räder 216 weitergegeben werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 260 anzutreiben. Konkret 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 rückt diese ein. Die Getriebesteuerung schaltet die TCC 212, die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 zudem selektiv ab oder rückt diese selektiv aus.
Ferner kann durch ein In-Eingriff-Bringen 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 innerhalb der Bremssteuerung 250 betätigt werden. Ferner kann die Bremssteuerung 250 die Bremsen 218 als Reaktion auf Informationen und/oder Anforderungen, die durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 erfolgen, anwenden. In gleicher Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 als Reaktion darauf, dass der menschliche Fahrer ein Bremspedal mit seinem Fuß freigibt, als Reaktion auf Bremssteuerungsanweisungen und/oder Fahrzeugsystemsteuerungsanweisungen und/oder -informationen durch Lösen der Radbremsen 218 reduziert werden. Zum Beispiel können Fahrzeugbremsen als Teil eines automatisierten Verbrennungsmotorstoppvorgangs 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 Fahrpedal oder einer anderen Vorrichtung erhalten. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 weist dann einen Teil der angeforderten Fahrerbedarfsleistung dem Verbrennungsmotor und den restlichen Teil dem ISG oder BISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert die Verbrennungsmotorleistung von der Verbrennungsmotorsteuerung 12 und die ISG-Leistung von der Steuerung 252 für die elektrische Maschine 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 Teil der angeforderten Leistung an die Getriebeeingangswelle 270 weitergibt. Die Getriebesteuerung 254 verriegelt selektiv die Drehmomentwandlerkupplung 212 und rückt Gänge über die Gangkupplungen 211 als Reaktion auf Schaltpläne und TCC-Überbrückungspläne ein, die auf der Eingangswellenleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren können. Unter einigen Bedingungen kann, wenn es möglicherweise gewünscht ist, die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie aufzuladen, eine Ladeleistung (z. B. eine negative 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 erfüllen.
Als Reaktion auf eine Anforderung, das Fahrzeug 225 zu verlangsamen und ein Nutzbremsen 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 Teil der negativen gewünschten Radleistung zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung kann zudem einen Teil der angeforderten Bremsleistung den Reibungsbremsen 218 zuweisen (z. B. gewünschte Reibungsbremsradleistung). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung die Getriebesteuerung 254 darüber benachrichtigen, dass sich das Fahrzeug in einem Nutzbremsmodus befindet, sodass die Getriebesteuerung 254 die Gänge 211 auf Grundlage eines einzigartigen Schaltplans wechselt, um den Regenerationswirkungsgrad zu erhöhen. Der Verbrennungsmotor 10 und der ISG 240 können der Getriebeeingangswelle 270 eine negative Leistung bereitstellen, doch die durch den ISG 240 und den Verbrennungsmotor 10 bereitgestellte negative Leistung kann durch die Getriebesteuerung 254, die eine Beschränkung für die negative Getriebeeingangswellenleistung ausgibt (z. B. einen nicht zu überschreitenden 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 252 für die elektrische Maschine beschränkt werden (z. B. auf weniger als einen Schwellenwert für eine negative Schwellenleistung beschränkt). Ein beliebiger Teil der gewünschten negativen Radleistung, die aufgrund von Getriebe- oder ISG-Beschränkungen nicht durch den 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.
Dementsprechend kann die Leistungssteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 überwacht werden, wobei eine lokale Leistungssteuerung für den Verbrennungsmotor 10, das Getriebe 208, die elektrische Maschine 240 und die Bremsen 218 über die Verbrennungsmotorsteuerung 12, die Steuerung 252 für die elektrische Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann ein Verbrennungsmotorleistungsausgang durch ein Einstellen einer Kombination aus einem Zündzeitpunkt, einer Kraftstoffimpulsbreite, einem Kraftstoffimpulszeitpunkt und/oder einer Luftladung, durch ein Steuern von Drosselöffnung und/oder Ventilansteuerung, einem Ventilhub und einer Aufladung für turboaufgeladene oder per Kompressor aufgeladene Verbrennungsmotoren gesteuert werden. Im Fall eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 die Verbrennungsmotorleistungsausgabe durch ein Steuern einer Kombination aus einer Kraftstoffimpulsbreite, einem Kraftstoffimpulszeitpunkt und einer Luftladung steuern. Eine Verbrennungsmotorbremsleistung oder negative Verbrennungsmotorleistung kann durch ein Drehen des Verbrennungsmotors bereitgestellt werden, wobei der Verbrennungsmotor Leistung erzeugt, die nicht ausreicht, um den Verbrennungsmotor zu drehen. Somit kann der Verbrennungsmotor eine Bremsleistung erzeugen, indem er mit einer geringen Leistung betrieben wird, während er Kraftstoff verbrennt, wobei ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet sind (z. B. keinen Kraftstoff verbrennen), oder wobei alle Zylinder abgeschaltet sind und während der Verbrennungsmotor gedreht wird. Die Menge an Verbrennungsmotorbremsleistung kann über ein 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 den Verbrennungsmotorleistungsausgang zu steuern.
Die Steuerung 252 für die elektrische Maschine kann die Leistungsausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem ISG 240 steuern, indem sie den Strom einstellt, der zu und von Feld- und/oder Ankerwicklungen des ISG 240 fließt, wie in dem Fachgebiet bekannt ist.
Die Getriebesteuerung 254 empfängt die Getriebeeingangswellenposition über einen Positionssensor 271. Die Getriebesteuerung 254 kann die Getriebeeingangswellenposition durch ein Differenzieren eines Signals von dem Positionssensor 271 oder ein Zählen einer Anzahl bekannter Winkelabstandsimpulse über ein vorher festgelegtes Zeitintervall hinweg in eine Eingangswellendrehzahl umwandeln. Die Getriebesteuerung 254 kann das Drehmoment der Getriebeausgangswelle von einem Drehmomentsensor 272 empfangen. Alternativ kann es sich bei dem Sensor 272 um einen Positionssensor oder Drehmoment- und Positionssensor handeln. Falls der Sensor 272 ein Positionssensor ist, kann die Steuerung 254 Wellenpositionsimpulse über ein vorbestimmtes Zeitintervall hinweg zählen, um die Getriebeausgangswellengeschwindigkeit zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254 kann außerdem die Getriebeausgangswellendrehzahl differenzieren, um die Getriebeausgangswellenbeschleunigung zu bestimmen. Die Getriebesteuerung 254, die Verbrennungsmotorsteuerung 12 und die Fahrzeugsystemsteuerung 255 können außerdem zusätzliche Getriebeinformationen von Sensoren 277 empfangen, die unter anderem Drucksensoren der Pumpenausgangsleitung, hydraulische Drucksensoren des Getriebes (z. B. Fluiddrucksensoren der Getriebekupplung), ISG-Temperatursensoren und BISG-Temperaturen, Gangschalthebelsensoren und Umgebungstemperatursensoren beinhalten können. Die Getriebesteuerung 254 kann zudem eine angeforderte Gangeingabe von einem Gangschalthebel 290 (z. B. einer Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung) empfangen. Der Gangschalthebel 290 kann Positionen für die Gänge 1-X (wobei X eine obere Gangzahl ist), D (Fahren), Leerlauf (N) und P (Parken) beinhalten. Der Schalthebel 293 des Schaltwählhebels 290 kann über einen Magnetspulenaktor 291, der selektiv verhindert, dass sich der Schalthebel 293 aus der Park- oder Leerlaufposition in die Rückwärts- oder Vorwärtsgangposition (z. B. Fahren) bewegt, daran gehindert werden, sich zu bewegen.
Die Bremssteuerung 250 empfängt Raddrehzahlinformationen über einen Raddrehzahlsensor 221 und Bremsanforderungen von der Fahrzeugsystemsteuerung 255. Die Bremssteuerung 250 kann zudem Bremspedalpositionsinformationen von dem in 1 gezeigten Bremspedalsensor 154 direkt oder über ein CAN 299 empfangen. Die Bremssteuerung 250 kann als Reaktion auf einen Radleistungsbefehl von der Fahrzeugsystemsteuerung 255 ein Bremsen bereitstellen. Die Bremssteuerung 250 kann zudem ein Antiblockier- und Fahrzeugstabilitätsbremsen bereitstellen, um das Bremsen und die Stabilität des Fahrzeugs 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. Zum Beispiel 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) an negativer Leistung an den Rädern bereitstellt, einschließlich des Berücksichtigens der Getrieb eüb ersetzung.
Somit stellt das System aus den 1 und 2 ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; eine an den Verbrennungsmotor gekoppelte Kraftübertragungsausrückkupplung; eine elektrische Maschine, die an die Kraftübertragungsausrückkupplung gekoppelt ist; ein Getriebe, das eine Vielzahl von Gangkupplungen und Gängen beinhaltet; und eine oder mehrere Steuerungen, die ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, den Verbrennungsmotor auf eine erwartete Drehzahl einer Eingangswelle des Getriebes zu beschleunigen und zusätzliche ausführbare Anweisungen, eine anlaufenden Kupplung des Getriebes als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor innerhalb einer Schwellendrehzahl der erwarteten Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes liegt, vollständig zu schließen, beinhalten. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die erwartete Drehzahl der Eingangswelle eine Drehzahl der Eingangswelle unmittelbar nach einem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes ist. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass das Leistung-ein-Herunterschalten abgeschlossen ist, wenn eine anlaufende Kupplung des Getriebes vollständig geschlossen ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, eine abgehenden Kupplung als Reaktion auf eine Anforderung für ein Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes vollständig zu öffnen. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass der Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens auf die erwartete Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes beschleunigt wird. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass ein vollständiges Schließen der anlaufenden Kupplung des Getriebes das Leistung-ein-Herunterschalten abschließt. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig zu schließen, bevor die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen wird.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 ist eine prognostizierte Fahrzeugbetriebssequenz gemäß dem Verfahren aus den 4 und 5 gezeigt. Die in 3 gezeigte Fahrzeugbetriebssequenz kann durch das System aus den 1 und 2 zusammen mit dem Verfahren aus den 4 und 5 bereitgestellt werden. Die in 3 gezeigten Verläufe sind zeitlich ausgerichtet und erfolgen gleichzeitig. Die vertikalen Linien bei t0-t7 stellen relevante Zeitpunkte während der Sequenz dar.
Das erste Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf von Gaspedalposition in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Gaspedalposition dar und die Gaspedalposition erhöht sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 302 stellt die Gaspedalposition dar.
Der zweite Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf eines eingerückten Getriebegangs in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Zahl des eingerückten Getriebegangs dar und die Zahlen der eingerückten Getriebegänge sind auf der vertikalen Achse aufgeführt. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 304 stellt den eingerückten Getriebegang dar.
Der dritte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf der Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt die ISG-Drehzahl dar und die ISG-Drehzahl erhöht sich in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 306 stellt die ISG-Drehzahl dar (z. B. die Drehzahl des ISG 240).
Der vierte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf der Verbrennungsmotordrehzahl in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Verbrennungsmotordrehzahl dar, wobei die Verbrennungsmotordrehzahl sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse erhöht. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zu der rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 308 stellt die Verbrennungsmotordrehzahl dar.
Der fünfte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Kraftübertragungsausrückkupplungszustands in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftübertragungsausrückkupplungszustand dar und die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig geschlossen und in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn sich die Kurve 310 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen und nicht in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn sich die Kurve 310 auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kurve 310 stellt den Kraftübertragungsausrückkupplungszustand dar.
Der sechste Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Zustands einer Kupplung eines ersten Gangs in Abhängigkeit der Zeit dar. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Kupplung des ersten Gangs dar und die Kupplung des ersten Gangs ist vollständig geschlossen und in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn sich die Kurve 312 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kupplung des ersten Gangs ist vollständig offen und nicht in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn die Kurve 312 sich auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kurve 312 stellt den Zustand der Kupplung des zweiten Gangs dar.
Der siebte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Zustands der Kupplung des zweiten Gangs in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Kupplung des zweiten Gangs dar und die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig geschlossen und in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn sich die Kurve 314 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig offen und nicht in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn die Kurve 314 sich auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kurve 314 stellt den Zustand der Kupplung des zweiten Gangs dar.
Der achte Verlauf von oben von 3 ist ein Verlauf eines Zustand einer Kupplung eines dritten Gangs in Abhängigkeit der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Zustand der Kupplung des dritten Gangs dar und die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig geschlossen und in der Lage, ein Drehmoment zu übertragen, wenn sich die Kurve 316 nahe dem Pfeil der vertikalen Achse befindet. Die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig offen und nicht in der Lage, Drehmoment zu übertragen, wenn die Kurve 316 sich auf einem niedrigeren Niveau nahe der horizontalen Achse befindet. Die Kurve 316 stellt den Zustand der Kupplung des dritten Gangs dar.
Zum Zeitpunkt t0 wird das Gaspedal um eine kleine Menge angewendet und das Getriebe wird in den zweiten Gang eingerückt. Die ISG-Drehzahl liegt bei einem niedrigeren Niveau und der Verbrennungsmotor wird gestoppt (z. B. dreht er sich nicht und verbrennt keinen Kraftstoff). Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen und die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig geschlossen. Die Kupplungen des ersten und dritten Gangs sind vollständig offen.
Zwischen dem Zeitpunkt t0 und dem Zeitpunkt t1 wendet der Fahrer (nicht gezeigt) des Fahrzeugs das Gaspedal an und das Getriebe bleibt im zweiten Gang. Die ISG-Drehzahl erhöht sich und der Verbrennungsmotor bleibt gestoppt. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen und die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig geschlossen. Die Kupplungen des ersten und dritten Gangs bleiben vollständig offen.
Zum Zeitpunkt t1 wird ein Hochschalten vom zweiten Gang in den dritten Gang als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Gaspedalposition angefordert. Die Kupplung des zweiten Gangs (z. B. die abgehende Kupplung) beginnt sich zu öffnen. Während die Kupplung des zweiten Gangs geöffnet wird, wird die Kupplung des dritten Gangs (z. B. die anlaufende Kupplung) geschlossen. Vor dem Zeitpunkt t2 ist die Kupplung des zweiten Gangs vollständig offen und die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig geschlossen. Die Kupplung des ersten Gangs bleibt vollständig offen. Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig offen, während die Kupplung des dritten Gangs sich schließt. Die Kraftübertragungsausrückkupplung beginnt sich zu schließen und Drehmoment an den Verbrennungsmotor zu übertragen als Reaktion darauf, dass sich die Kupplung des dritten Gangs vollständig schließt. Alternativ kann die Kraftübertragungsausrückkupplung beginnen, sich zu schließen, bevor die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist. Die Drehzahl des ISG und die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die eine gleiche Drehzahl sind, wenn die Drehmomentwandlerkupplung verriegelt ist, beginnen sich zu reduzieren, sodass die ISG-Drehzahl mit der erwarteten Drehzahl der Getriebeeingangswelle übereinstimmt, wenn die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist. Dies kann den Schlupf der anlaufenden Kupplung reduzieren, wenn die anlaufende Kupplung geschlossen wird. Die Verbrennungsmotordrehzahl beginnt nach dem Zeitpunkt t1 sich zu erhöhen, wenn die Kraftübertragungsausrückkupplung beginnt, sich zu schließen. Die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung kann auf ein Niveau eingestellt werden, das ausreicht, um den Verbrennungsmotor mit der Anlassdrehzahl (z. B. 200 U/min) zu drehen. Die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung liegt zudem unterhalb der Drehmomentkapazität der elektrischen Maschine oder des ISG.
Zum Zeitpunkt t2 wird der Verbrennungsmotor gestartet und der Verbrennungsmotor ist auf die Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG beschleunigt worden. Der Verbrennungsmotor kann mit der Leistung des Verbrennungsmotors und über ein Drehmoment, das von der elektrischen Maschine oder dem ISG über die Kraftübertragungsausrückkupplung auf den Verbrennungsmotor übertragen wird, beschleunigt werden. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird als Reaktion darauf, dass die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG ist, vollständig geschlossen. Das vollständige Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG ist, kann Kraftübertragungsdrehmomentstörungen reduzieren. Die Verbrennungsmotordrehzahl und die Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG sind gleich und sie beginnen zu beschleunigen, da die Gaspedalposition sich weiter erhöht. Das Getriebe wird in den dritten Gang eingerückt und die Kupplung des dritten Gangs bleibt vollständig geschlossen. Die Kupplungen des ersten und des zweiten Gangs sind vollständig offen.
Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 erhöht sich die Gaspedalposition weiter, aber nahe dem Zeitpunkt t3 wird das Gaspedal vollständig freigegeben. Das Getriebe bleibt in dem dritten Gang und der ISG und der Verbrennungsmotor beschleunigen. Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig offen und der dritte Gang bleibt in Eingriff. Die Kupplung des zweiten Gangs vollständig offen und die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig geschlossen. Die Kupplung des ersten Gangs bleibt ebenfalls vollständig offen.
Bei Zeitpunkt t3 wird ein Leistung-aus-Herunterschalten (z. B. ein Getriebegangschalten in einen niedrigeren Gang, während das Gaspedal freigegeben wird) angefordert. Das Freigeben und Öffnen der Kupplung des dritten Gangs (z. B. die abgehende Kupplung) beginnt. Kurz nach dem Zeitpunkt t3 beginnt das Anwenden und Schließen der Kupplung des zweiten Gangs (z. B. die anlaufende Kupplung). Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt bei t3 vollständig geschlossen und die Kupplung des ersten Gangs ist vollständig offen.
Zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 wird die Kupplung des dritten Gangs vollständig freigegeben und die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig geschlossen, um das Getriebe in den zweiten Gang zu schalten. Das Schalten des Getriebes in den zweiten Gang beschleunigt den Verbrennungsmotor und den ISG, danach sinken jedoch die Verbrennungsmotordrehzahl und die ISG-Drehzahl, kurz nachdem der zweite Gang eingerückt ist, da das Gaspedal nicht angewendet wird. Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig geschlossen und die Kupplung des ersten Gangs bleibt vollständig offen.
Zum Zeitpunkt t4 wird die Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion auf die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) vollständig geöffnet. Das Gaspedal wird nicht angewendet und das Getriebe ist in den zweiten Gang eingerückt. Der Verbrennungsmotor wird gestoppt (z. B. dreht er sich nicht und verbrennt keinen Kraftstoff), kurz nachdem die Kraftübertragungsausrückkupplung bei Zeitpunkt t4 vollständig geöffnet wird. Die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig offen und die Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG verringert sich weiter. Die Kupplung des ersten Gangs ist vollständig offen.
Zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 verringert sich die ISG-Drehzahl weiter und der Verbrennungsmotor ist gestoppt. Das Gaspedal wird erst kurz vor dem Zeitpunkt t5 angewendet, dann wird das Gaspedal nahe dem Zeitpunkt t5 mit einer höheren Rate angewendet. Das Getriebe ist in den zweiten Gang eingerückt und die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen. Die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig geschlossen und die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig offen. Die Kupplung des ersten Gangs ist vollständig offen.
Bei dem Zeitpunkt t5 wird ein Leistung-ein-Herunterschalten (z. B. ein Getriebegangschalten in einen niedrigeren Gang, während das Gaspedal angewendet wird) als Reaktion auf die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit angefordert. Ein Öffnen der Kupplung des zweiten Gangs (abgehende Kupplung) beginnt und die Kupplung des dritten Gangs ist vollständig offen. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig offen und die Kupplung des zweiten Gangs ist vollständig offen.
Zum Zeitpunkt t6 ist die Kupplung des zweiten Gangs vollständig offen und das Getriebe geht in den Leerlauf. Die Kraftübertragungsausrückkupplung ist vollständig geschlossen, während das Getriebe in den Leerlauf eingerückt ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann beginnen, sich zu schließen, während die abgehende Kupplung freigegeben wird oder als Reaktion darauf, dass die abgehende Kupplung vollständig freigegeben wird. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann vollständig geschlossen sein, bevor die anlaufende Kupplung des eingerückten Gangs (z. B. des ersten Gangs) beginnt, sich zu schließen. Das Erhöhen der ISG-Drehzahl auf eine erwartete Getriebeeingangswellendrehzahl, die vorhanden ist, nachdem das angeforderte Herunterschalten abgeschlossen ist, beginnt. In einem Beispiel ist die erwartete Getriebeeingangswellendrehzahl die Fahrzeugraddrehzahl geteilt durch das Verhältnis des Gangs, der beim Herunterschalten eingerückt ist und andere dazwischenliegende Übersetzungsverhältnisse (z. B. das Achsübersetzungsverhältnis), um die erwartete Getriebeeingangswellendrehzahl zu bestimmen. Der ISG beschleunigt den Verbrennungsmotor auf die erwartete Drehzahl der Getriebeeingangswellendrehzahl, sodass, wenn die anlaufende Kupplung geschlossen ist, der Schlupf der anlaufenden Kupplung reduziert werden kann, um die Möglichkeit eines Kupplungsverschleißes zu reduzieren. Der Verbrennungsmotor wird gestartet (z. B. stellt der Verbrennungsmotor der Kraftübertragung ein positives Drehmoment bereit und dreht sich, während Kraftstoff verbrannt wird), während die elektrische Maschine oder der ISG und der Verbrennungsmotor auf die erwartete Drehzahl der Getriebeeingangswelle beschleunigen.
Zum Zeitpunkt t7 sind die Verbrennungsmotordrehzahl und ISG-Drehzahl gleich der erwarteten Getriebeeingangswellendrehzahl, sodass die anlaufende Kupplung (z. B. die Kupplung des ersten Gangs) beginnt, sich zu schließen. Die anlaufende Kupplung kann geschlossen sein, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors und des ISG unmittelbar nach dem Leistung-ein-Herunterschalten gleich der erwarteten Getriebeeingangswellendrehzahl sind, sodass Störungen des Kraftübertragungsdrehmoments und ein Kupplungsverschleiß reduziert werden können. Die Gaspedalposition erhöht sich weiter und das Getriebe wird kurz nach dem Zeitpunkt t7 in den ersten Gang eingerückt. Die ISG-Drehzahl und die Verbrennungsmotordrehzahl liegen bei der erwarteten Getriebeeingangswellendrehzahl. Die Kraftübertragungsausrückkupplung bleibt vollständig geschlossen und die Kupplungen des zweiten und dritten Gangs sind vollständig offen.
Auf diese Weise können Getriebegangschaltvorgänge gemäß unterschiedlichen Sequenzen durchgeführt werden. Insbesondere kann während eines Leistung-ein-Herunterschaltens die anlaufende Kupplung des Gangs geschlossen werden, nachdem die Kraftübertragungsausrückkupplung geschlossen wurde, sodass der Verbrennungsmotor schnell auf die erwartete Getriebeeingangswellendrehzahl beschleunigt werden kann, die unmittelbar auf das Herunterschalten folgt. Folglich kann die Gangschaltzeit reduziert werden und Kraftübertragungsdrehmomentstörungen können gemindert werden. Andererseits kann während Getriebehochschaltenvorgängen oder weniger dringlichen Getriebeherunterschaltvorgängen die anlaufende Kupplung geschlossen werden, bevor die Kraftübertragungsausrückkupplung geschlossen wird, sodass ein reibungsloser Verbrennungsmotorstart und ein reibungsloses Gangschalten bereitgestellt werden können.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die 4 und 5 ist ein Ablaufdiagramm 400 eines Verfahrens zum Betreiben einer Fahrzeugs gezeigt. Zumindest Teile des Verfahrens 400 können als ausführbare Steueranweisungen umgesetzt sein, die in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind. Das Verfahren 400 kann unter Mitwirkung des Systems der 1 und 2 betrieben werden. Zusätzlich können Teile des Verfahrens 400 Maßnahmen sein, die in der realen Welt ergriffen werden, um einen Betriebszustand eines Aktors oder einer Vorrichtung umzuwandeln. Das Verfahren aus den 4 und 5 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, in das System der 1 und 2 integriert sein. Das Verfahren 400 kann durchgeführt werden, wenn eine elektrische Maschine einer Kraftübertragung Drehmoment bereitstellt, um ein Fahrzeug anzutreiben oder ein Fahrzeug zu verlangsamen, während das Fahrzeug auf einer Straße fährt und der Verbrennungsmotor gestoppt ist. Das Drehmoment der elektrischen Maschine, das aufgebracht wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann auf Grundlage einer Gaspedalposition bestimmt werden.
Bei 402 beurteilt das Verfahren 400, ob der Verbrennungsmotor gestoppt ist (er sich z. B. nicht dreht und keinen Kraftstoff verbrennt) oder ob ein Verbrennungsmotorstart angefordert wird. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 einen Verbrennungsmotorstart anfordern, wenn eine Fahrerbedarfsleistung oder ein Fahrerbedarfsdrehmoment größer als eine Schwellenleistung oder ein Schwellendrehmoment ist. Alternativ kann das Verfahren 400 einen Verbrennungsmotorstart anfordern, wenn ein Ladezustand der Speichervorrichtung für elektrische Energie geringer als ein Schwellenladezustand ist. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass ein Verbrennungsmotor gestoppt ist und ein Verbrennungsmotorstart angefordert wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 404 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 440 über.
Bei 440 fährt das Verfahren 400 fort, den Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine (z. B. den ISG 240) in ihrem gegenwärtigen Modus zu betreiben. Falls der Verbrennungsmotor zum Beispiel gestoppt ist und die elektrische Maschine der Kraftübertragung Drehmoment bereitstellt, bleibt der Verbrennungsmotor gestoppt und die elektrische Maschine fährt fort, der Kraftübertragung Drehmoment bereitzustellen. Ferner kann das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor automatisch stoppen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment geringer als ein Schwellendrehmoment ist. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Leistung-ein-Herunterschalten angefordert wird. Ein Leistung-ein-Herunterschalten kann als Reaktion auf eine sich erhöhende Gaspedalposition und einen Getriebeschaltplan, der angibt, dass das Getriebe bei der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit heruntergeschaltet werden kann, angefordert werden. Der Getriebeschaltplan kann angeben, welcher Gang als Reaktion auf gegenwärtige Fahrzeugbedingungen (z. B. eine Gaspedalposition oder ein Fahrerbedarfsdrehmoment/eine Fahrerbedarfsleistung und eine Fahrzeuggeschwindigkeit) einzurücken ist. In einem Beispiel gibt der Getriebeschaltplan einen angeforderten Getriebegang gemäß der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und der gegenwärtigen Fahrerbedarfsleistung oder des gegenwärtigen Fahrerbedarfsdrehmoments aus. Falls der gegenwärtig eingerückte Gang des Fahrzeugs ein höherer Gang als der angeforderte Getriebegang ist und falls das Gaspedal angewendet wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 406 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 450 über.
Bei 450 beginnt das Verfahren 400 ein Getriebegangschalten, falls ein Gangschalten angefordert wird, über den Getriebeschaltplan und Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Fahrerbedarfsdrehmoment oder eine Fahrzeugleistung). Das Getriebegangschalten beginnt über das Öffnen der abgehenden Kupplung des gegenwärtig eingerückten Getriebegangs und das Schließen der anlaufenden Kupplung des angeforderten Getriebegangs. Die abgehende Kupplung kann vollständig geöffnet werden und die anlaufende Kupplung kann vollständig geschlossen werden, bevor mit dem Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung begonnen wird, sodass die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig geschlossen sein kann, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Getriebeeingangswellendrehzahl ist, die unmittelbar auf das Getriebegangschalten folgt. Das Verfahren 400 geht zu 452 über.
Bei 452 bringt das Verfahren 400 eine Drehmomentreserve auf die Kraftübertragung auf, um den Verbrennungsmotor über die elektrische Maschine (z. B. den ISG 240) zu starten. Eine Drehmomentreserve zum Starten des Verbrennungsmotors über eine elektrische Maschine (z. B. den ISG 240) ist eine Menge oder ein Teil der Drehmomentkapazität der elektrischen Maschine, die für das Starten des Verbrennungsmotors reserviert ist, wenn ein Verbrennungsmotor gestoppt ist (er sich z. B. nicht dreht und keinen Kraftstoff verbrennt). Die elektrische Maschine weist eine positive Gesamtdrehmomentkapazität zum Hinzufügen von Drehmoment zu einer Kraftübertragung und eine negative Gesamtdrehmomentkapazität zum Absorbieren oder Entnehmen von Drehmoment aus der Kraftübertragung auf. Eine elektrische Maschine kann zum Beispiel eine positive Gesamtdrehmomentkapazität von 200 Newtonmetern (Nm) aufweisen und die elektrische Maschine kann einen Verbrennungsmotor unter Verwendung von 40 Nm der Drehmomentkapazität der elektrischen Maschine mit einer Anlassdrehzahl drehen. Somit können 40 Nm der Drehmomentkapazität der elektrischen Maschine reserviert sein, um den Verbrennungsmotor zu starten (z. B. die Drehmomentreserve der elektrischen Maschine) und ein Teil der verbleibenden 160 Nm der Gesamtdrehmomentkapazität der elektrischen Maschine oder alles davon kann auf die Kraftübertragung aufgebracht werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Verfahren 400 erhöht das Ausgabedrehmoment oder die Leistung der elektrischen Maschine um die Drehmomentreservemenge der elektrischen Maschine, um den Verbrennungsmotor anzulassen und das Verfahren 400 geht zu 452 über.
Bei 452 erhöht das Verfahren 400 die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung (z. B. eine Menge an Drehmoment, die die Kraftübertragungsausrückkupplung übertragen kann, wenn ein gegebener Druck auf die Kraftübertragungsausrückkupplung aufgebracht wird) auf die Drehmomentreservemenge der elektrischen Maschine oder eine Menge an Drehmoment, die benötigt wird, um den Verbrennungsmotor mit der Verbrennungsmotoranlassdrehzahl zu drehen. Somit ist die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung geringer als die Gesamtdrehmomentkapazität der elektrischen Maschine, sodass nicht das gesamte Drehmoment der elektrischen Maschine an den Verbrennungsmotor geliefert wird. Das Verfahren erhöht die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung, wodurch der Verbrennungsmotor über die Kraftübertragungsausrückkupplung und die elektrische Maschine gedreht wird. Das Verfahren 400 geht zu 454 über.
Bei 456 führt das Verfahren den Verbrennungsmotorzylindern Kraftstoff und einen Zündfunken zu, um den Verbrennungsmotor zu starten. Darüber hinaus beschleunigt das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor auf eine Drehzahl der elektrischen Maschine und schließt die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig als Reaktion darauf, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist, nachdem der Verbrennungsmotor gestartet ist. Dies kann eine Kraftübertragungsdrehmomentstörung reduzieren, die durch das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung verursacht werden kann. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird vollständig geschlossen, nachdem die anlaufende Kupplung des angeforderten Gangs vollständig geschlossen ist, sodass der Schlupf der Kraftübertragungsausrückkupplung reduziert werden kann und sodass Kraftübertragungsdrehmomentstörungen reduziert werden können. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 406 beurteilt das Verfahren 400, ob ein schneller Ausrückkupplungsanwendungsprozess durch das Fahrzeug unterstützt wird. In einem Beispiel kann ein schneller Ausrückkupplungsanwendungsprozess unterstützt werden, wenn eine Temperatur des Fahrzeugs (z. B. eine Temperatur der Kraftübertragungsausrückkupplung, Verbrennungsmotortemperatur, Temperatur der elektrischen Maschine oder Temperatur der Speichervorrichtung für elektrische Energie) größer als eine Schwellentemperatur ist. Darüber hinaus kann das Verfahren 400 erfordern, dass andere Fahrzeugbetriebsbedingungen erfüllt sind, um einen schnellen Ausrückkupplungsanwendungsprozess durchzuführen. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der schnelle Ausrückkupplungsanwendungsprozess unterstützt wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 408 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 408 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Verbrennungsmotorstart mit einer hohen Dringlichkeit angefordert wird. Ein Verbrennungsmotorstart mit einer hohen Dringlichkeit kann angefordert werden, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment oder die Fahrerbedarfsleistung größer als ein Schwellenwert ist und wenn eine Änderungsrate des Fahrerbedarfsdrehmoments oder der Fahrerbedarfsleistung einen Schwellenniveau überschreitet. Ferner kann das Verfahren 400 beurteilen, dass ein Verbrennungsmotorstart mit einer hohen Dringlichkeit unter Bedingungen von beeinträchtigten Kraftübertragungskomponenten angefordert wird (z. B. wenn eine Batterie keine Ladung mehr annimmt oder wenn ein Wechselrichter nicht wie erwartet funktioniert), wenn sich ein Rettungsfahrzeug in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass ein Verbrennungsmotorstart mit einer hohen Dringlichkeit angefordert ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 410 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 410 beurteilt das Verfahren 400, ob eine Getriebesteuerung oder eine alternative Steuerung (z. B. eine VSC) einen Versuch einer schnellen Kraftübertragungsausrückkupplungsanwendung angibt. Das Verfahren 400 kann beurteilen, dass eine schnelle Kraftübertragungsausrückkupplunganwendung versucht wird, wenn eine auf die Kraftübertragungsausrückkupplung ausgeübte Druckrate größer als eine Schwellenmenge ist oder wenn ein Wert einer in dem Steuerungsspeicher gespeicherten Variablen ein bestimmter Wert ist (z. B. eine logische 1). Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass eine schnelle Kraftübertragungsausrückkupplungsanwendung versucht wird, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 412 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 412 beschränkt das Verfahren 400 das Reservedrehmoment oder die Reserveleistung der elektrischen Maschine, sodass die elektrische Maschine dem Antriebssystem größere Mengen an Leistung oder Drehmoment bereitstellen kann, als wenn das Reservedrehmoment zum Aufbringen auf die Fahrzeugkraftübertragung nicht verfügbar wäre. Eine Drehmomentreserve der elektrischen Maschine zum Starten des Verbrennungsmotors kann zum Beispiel im Allgemeinen 40 Nm betragen. Jedoch kann die Drehmomentreserve für das Starten des Verbrennungsmotors auf 5 Nm reduziert werden, sodass die elektrische Maschine der Fahrzeugkraftübertragung mehr von dem angeforderten Fahrerbedarfsdrehmoment oder der angeforderten Fahrerbedarfsleistung bereitstellen kann. Das Verfahren 400 öffnet zudem die abgehende Getriebekupplung vollständig, ohne zu beginnen, die anlaufende Kupplung zu schließen, sodass sich das Getriebe in einem Leerlaufzustand befindet, in dem kein Drehmoment zwischen der Eingangswelle des Getriebes und der Ausgangswelle des Getriebes übertragen werden kann. Alternativ kann die abgehende Kupplung teilweise geöffnet werden und kann die anlaufende Kupplung teilweise geschlossen werden, sodass weniger als eine Schwellenmenge an Drehmoment (z. B. weniger als 10 % der Drehmomentkapazität des Getriebes) durch das Getriebe übertragen werden kann. Das Verfahren 400 geht zu 414 über.
Bei 414 beurteilt das Verfahren 400, ob die Steuerung der elektrischen Maschine (VSC) oder eine andere Steuerung eine Isolierung der Kraftübertragungsdrehmomentquellen von den Rädern des Fahrzeugs angibt. Das Verfahren 400 kann angeben, dass Kraftübertragungsdrehmomentquellen von den Rädern des Fahrzeugs isoliert sind, wenn sich das Getriebe im Leerlauf befindet. Falls das Verfahren beurteilt, dass die Kraftübertragungsdrehmomentquellen isoliert worden sind, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 416 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 416 beurteilt das Verfahren 400, ob eine schnelle Kraftübertragungsausrückkupplungsanwendung möglich sein kann. Das Verfahren 400 kann beurteilen, dass eine schnelle Kraftübertragungsausrückkupplungsanwendung möglich sein kann, wenn die Kraftübertragungsausrückkupplung nicht abgenutzt ist. Es kann bestimmt werden, dass die Kraftübertragungsausrückkupplung abgenutzt ist, wenn die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung auf weniger als eine Schwellendrehmomentkapazität reduziert worden ist. Die Drehmomentkapazität der Kraftübertragung kann geschätzt werden, indem ein sich erhöhender Druck aufgebracht wird, um die Kraftübertragungsausrückkupplung zu schließen und eine Menge an Drehmoment, die über die Kraftübertragungsausrückkupplung übertragen wird, über einen Drehmomentsensor oder über die elektrische Maschine bestimmt wird. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass eine schnelle Kraftübertragungsausrückkupplungsanwendung möglich ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 418 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 430 über.
Bei 418 fordert das Verfahren 400 ein großes Drehmoment von der elektrischen Maschine (z. B. dem ISG 240) an, um das Starten des Verbrennungsmotors zu unterstützen. Das Verfahren 400 kann bis zu der Gesamtdrehmomentkapazität der elektrischen Maschine anfordern, um den Verbrennungsmotor zu beschleunigen. Das Verfahren 400 beginnt zudem, die Kraftübertragungsausrückkupplung zu schließen. Die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung kann mit einer vorbestimmten Rate erhöht werden. Das Verfahren 400 geht zu 420 über.
Bei 420 startet das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor durch ein Zuführen eines Zündfunkens und von Kraftstoff an den Verbrennungsmotor, während der Verbrennungsmotor durch ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung und ein Drehen des Verbrennungsmotors über die elektrische Maschine beschleunigt wird. Das Verfahren 400 beschleunigt den Verbrennungsmotor auf eine erwartete Drehzahl einer Eingangswelle des Getriebes, unmittelbar nachdem das Herunterschalten abgeschlossen ist. Falls sich zum Beispiel die Raddrehzahl mit X U/min dreht, kann die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar nach dem Herunterschalten durch ein Teilen der Raddrehzahl über das Übersetzungsverhältnis des Gangs, der in dem vorliegenden Getriebeherunterschalten eingerückt ist, und das Verhältnis von beliebigen anderen dazwischenliegenden Gängen zwischen den Rädern und der Getriebeeingangswelle (z. B. die Achsübersetzung) bestimmt werden. Die Drehmomentwandlerkupplung kann während des Verbrennungsmotorstartprozesses verriegelt sein. Durch ein Beschleunigen der Verbrennungsmotordrehzahl auf die Getriebeeingangswellendrehzahl kann es möglich sein, die Möglichkeit oder das Ausmaß von Kraftübertragungsdrehmomentstörungen zu reduzieren. Die Kraftübertragungsausrückkupplung kann als Reaktion darauf, dass die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine oder des ISG ist, vollständig geschlossen werden. Alternativ kann der Verbrennungsmotor durch ein vollständiges Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung auf die Drehzahl der elektrischen Maschine beschleunigt werden. Das Verfahren 400 geht zu 422 über.
Bei 422 schließt das Verfahren 400 das Herunterschalten des Getriebes über das vollständige Schließen der anlaufenden Kupplung des Gangs, der eingerückt wird, ab. Durch das Schließen der anlaufenden Kupplung, nachdem die Kraftübertragungsausrückkupplung geschlossen wurde, kann es möglich sein, ein Ausmaß von Kraftübertragungsdrehmomentstörungen zu reduzieren und/oder Kraftübertragungsdrehmomentstörungen zu reduzieren. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 430 bringt das Verfahren 400 die zugewiesene Drehmomentreserve der elektrischen Maschine für den Verbrennungsmotorstart auf die Kraftübertragung auf. Die dem Verbrennungsmotor zugewiesene Drehmomentreserve zum Starten des Verbrennungsmotors wird zusammen mit einem beliebigen anderen Drehmoment der elektrischen Maschine, das der Kraftübertragung zum Erfüllen des Fahrerbedarfsdrehmoments oder der Fahrerbedarfsleistung bereitgestellt wird, auf die Kraftübertragung aufgebracht. Somit stellt die elektrische Maschine dem Kraftübertragungssystem 90 Nm eines positiven Drehmoments bereit, falls das Fahrerbedarfsdrehmoment 50 Nm beträgt und die Drehmomentreserve zum Starten des Verbrennungsmotors 40 Nm beträgt. Das Verfahren 400 geht zu 432 über.
Bei 432 schließt das Verfahren 400 die Kraftübertragungsausrückkupplung teilweise, um die Drehmomentkapazität der Kraftübertragungsausrückkupplung auf die Drehmomentreservemenge der elektrischen Maschine (z.B. 40 Nm in einem Beispiel) zu erhöhen. Der Verbrennungsmotor beginnt sich zu drehen, während das Drehmoment der elektrischen Maschine durch die Kraftübertragungsausrückkupplung an den Verbrennungsmotor übertragen wird. Das Verfahren 400 geht zu 434 über.
Bei 434 startet das Verfahren 400 den Verbrennungsmotor über ein Zuführen eines Zündfunkens und von Kraftstoff an den Verbrennungsmotor. Das Verfahren 400 schaltet zudem das Getriebe durch ein Öffnen der abgehenden Kupplung und ein Schließen der anlaufenden Kupplung herunter. Der Verbrennungsmotor wird unter der Leistung des Verbrennungsmotors und unter dem Reservedrehmoment der elektrischen Maschine auf die Drehzahl der elektrischen Maschine beschleunigt. Das Verfahren 400 geht zu 436 über.
Bei 436 schließt das Verfahren 400 die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist. Die Kraftübertragungsausrückkupplung wird geschlossen, nachdem das Herunterschalten abgeschlossen ist (z. B. nachdem die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist). Das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist, kann Kraftübertragungsdrehmomentstörungen reduzieren und das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung, nachdem die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist, kann verhindern, dass das Drehmoment der elektrischen Maschine während des Schließens der Kraftübertragungsausrückkupplung abnimmt. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplungen und der Gangkupplungen eingestellt werden, um eine Menge an Zeit zu reduzieren, die benötigt wird, um eine Änderung des Kraftübertragungsmodus durchzuführen, wenn angenommen wird, dass eine Verbrennungsmotorleistung dringend angefordert wird. Ferner kann das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplungen und der Gangkupplungen auf reibungslose Modusänderungen der Kraftübertragung eingestellt werden, wenn angenommen wird, dass die Verbrennungsmotorleistung nicht dringend angefordert wird.
Somit stellt das Verfahren aus den 4 und 5 ein Verfahren zum Betrieben eines Fahrzeugs bereit, das Folgendes umfasst: Stoppen der Drehung eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen; und als Reaktion auf die Anforderung eines Leistung-ein-Herunterschaltens eines Getriebes, Schalten des Getriebes in den Leerlauf und Drehen des Verbrennungsmotors über einen integrierten Anlasser/Generator auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes, wobei die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes sofort nach dem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes erfolgt. Das Verfahren umfasst ferner ein Schalten des Getriebes in einen niedrigeren Gang als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor Eingangswellendrehzahl des Getriebes aufweist. Das Verfahren umfasst ferner ein Starten des Verbrennungsmotors, während der Verbrennungsmotor auf die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes beschleunigt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes größer als eine Drehzahl einer Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar vor der Anforderung eines Leistung-ein-Hochschalten ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion auf die Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens. Das Verfahren beinhaltet, dass das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer ersten Rate beinhaltet, wenn bestimmt wird, dass ein Verbrennungsmotorstart dringend ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer zweiten Rate in Abwesenheit der Anforderung nach dem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes, wobei die zweite Rate langsamer als die erste Rate ist. Das Verfahren umfasst ferner ein Antreiben eines Fahrzeugs über den integrierten Anlasser/Generator unmittelbar vor der Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens.
Das Verfahren aus 4 und 5 stellt zudem ein Fahrzeugbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Starten eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung während eines ersten Getriebegangschaltens oder nach einer Anforderung des ersten Getriebegangschaltens durch ein teilweises Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung vor dem vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des ersten Getriebegangschaltens; und Starten eines Verbrennungsmotors während eines zweiten Getriebegangschaltens oder nach einer Anforderung des zweiten Getriebegangschaltens durch ein vollständiges Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung vor dem vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des zweiten Getriebegangschaltens. Das Verfahren umfasst ferner ein vollständiges Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung nach dem vollständigem Schließen der anlaufenden Kupplung des ersten Getriebegangschaltens. Das Verfahren beinhaltet, dass die anlaufende Kupplung des zweiten Getriebegangschaltens als Reaktion darauf, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors eine erwartete Drehzahl einer Getriebeeingangswelle erreicht, vollständig geschlossen wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die erwartete Drehzahl der Getriebeeingangswelle eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle unmittelbar nach einem Leistung-ein-Herunterschalten eines Getriebes ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Leistung-ein-Herunterschalten endet, wenn sich eine anlaufende Kupplung des Leistung-ein-Herunterschalten vollständig schließt.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading 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 beispielhaften Ausführungsformen zu erzielen, sondern sie ist zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen kann bzw. können in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner kann mindestens ein Teil der beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Durch die Steuerhandlungen kann zudem 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 I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Verbrennungsmotor, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Verfahren zum Betrieben eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Stoppen der Drehung eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen; und als Reaktion auf die Anforderung eines Leistung-ein-Herunterschaltens eines Getriebes, Schalten des Getriebes in den Leerlauf und Drehen des Motors über einen integrierten Anlasser/Generator.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes gedreht, wobei die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar nach Abschluss des Leistung-ein-Herunterschaltens des Getriebes erfolgt, und ferner umfassend: Schalten des Getriebes in einen niedrigeren Gang als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Starten des Verbrennungsmotors, während der Verbrennungsmotor auf die Eingangswellendrehzahl des Getriebes beschleunigt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes größer als eine Drehzahl einer Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar vor der Anforderung eines Leistung-ein-Hochschaltens.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion auf die Anforderung des Leistung -ein-Herunterschal tens.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer ersten Rate, wenn bestimmt wird, dass ein Verbrennungsmotorstart dringend ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer zweiten Rate in Abwesenheit der Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens des Getriebes, wobei die zweite Rate langsamer als die erste Rate ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Antreiben eines Fahrzeugs über den integrierten Anlasser/Generator unmittelbar vor der Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor; eine an den Verbrennungsmotor gekoppelte Kraftübertragungsausrückkupplung, eine elektrische Maschine, die an die Kraftübertragungsausrückkupplung gekoppelt ist; ein Getriebe, das eine Vielzahl von Gangkupplungen und Gängen beinhaltet; und eine oder mehrere Steuerungen, die ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors auf eine erwartete Drehzahl einer Eingangswelle des Getriebes und zusätzliche ausführbare Anweisungen zum vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des Getriebes als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor innerhalb einer Schwellendrehzahl der erwarteten Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes liegt, beinhalten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeugsystem, dass die erwartete Drehzahl der Eingangswelle eine Drehzahl der Eingangswelle unmittelbar nach einem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Leistung-ein-Herunterschalten abgeschlossen, wenn eine anlaufende Kupplung des Getriebes vollständig geschlossen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Öffnen einer abgehenden Kupplung als Reaktion auf eine Anforderung eines Leistung-ein-Herunterschaltens des Getriebes.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens auf die erwartete Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes beschleunigt.
Gemäß einer Ausführungsform schließt ein vollständiges Schließen der anlaufenden Kupplung des Getriebes das Leistung-ein-Herunterschalten ab.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen, die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig zu schließen, bevor die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Starten eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung während eines ersten Getriebegangschaltens durch ein teilweises Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung vor dem vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des ersten Getriebegangschaltens; und Starten eines Verbrennungsmotors während eines zweiten Getriebegangschaltens durch ein vollständiges Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung vor dem vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des zweiten Getriebegangschaltens.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein vollständiges Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung nach dem vollständigem Schließen der anlaufenden Kupplung des ersten Getriebegangschaltens.
Gemäß einer Ausführungsform wird die anlaufende Kupplung des zweiten Getriebegangschaltens als Reaktion darauf, dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors eine erwartete Drehzahl einer Getriebeeingangswelle erreicht, vollständig geschlossen.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeugsystem, dass die erwartete Drehzahl der Eingangswelle eine Drehzahl der Eingangswelle unmittelbar nach einem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes ist.
Gemäß einer Ausführungsform endet das Leistung-ein-Herunterschalten, wenn sich eine anlaufende Kupplung des Leistung-ein-Herunterschalten vollständig schließt.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das Folgendes umfasst: Stoppen einer Drehung eines Verbrennungsmotors über eine Steuerung als Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen; und als Reaktion auf eine Anforderung eines Leistungs-ein-Herunterschaltens eines Getriebes, Schalten des Getriebes in den Leerlauf und Drehen des Verbrennungsmotors über einen integrierten Anlasser/Generator.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor auf eine erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes gedreht wird, wobei die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar nach Abschluss des Leistung-ein-Herunterschaltens des Getriebes erfolgt, und ferner umfassend: Schalten des Getriebes in einen niedrigeren Gang als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor die Eingangswellendrehzahl des Getriebes aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend ein Starten des Verbrennungsmotors, während der Verbrennungsmotor auf die Eingangswellendrehzahl des Getriebes beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erwartete Eingangswellendrehzahl des Getriebes größer als eine Drehzahl einer Eingangswellendrehzahl des Getriebes unmittelbar vor der Anforderung eines Leistung-ein-Hochschaltens ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Schließen einer Kraftübertragungsausrückkupplung als Reaktion auf die Anforderung des Leistung-ein-Herunterschal tens.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer ersten Rate beinhaltet, wenn bestimmt wird, dass ein Verbrennungsmotorstart dringend ist.
Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend ein Schließen der Kraftübertragungsausrückkupplung bei einer zweiten Rate in Abwesenheit der Anforderung nach dem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes, wobei die zweite Rate langsamer als die erste Rate ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Antreiben eines Fahrzeugs über den integrierten Anlasser/Generator unmittelbar vor der Anforderung des Leistung-ein-Herunterschal tens.
Fahrzeugsystem, das ferner Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor; eine Kraftübertragungsausrückkupplung, die mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, eine elektrische Maschine, die an die Kraftübertragungsausrückkupplung gekoppelt ist; ein Getriebe, das eine Vielzahl von Gangkupplungen und Gängen beinhaltet; und eine oder mehrere Steuerungen, die ausführbare Anweisungen, die in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sind, zum Beschleunigen des Verbrennungsmotors auf eine erwartete Drehzahl einer Eingangswelle des Getriebes und zusätzliche ausführbare Anweisungen zum vollständigen Schließen einer anlaufenden Kupplung des Getriebes als Reaktion darauf, dass der Verbrennungsmotor innerhalb einer Schwellendrehzahl der erwarteten Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes liegt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei die erwartete Drehzahl der Eingangswelle eine Drehzahl der Eingangswelle unmittelbar nach einem Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei das Leistung-ein-Herunterschalten abgeschlossen ist, wenn eine anlaufende Kupplung des Getriebes vollständig geschlossen ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum vollständigen Öffnen einer abgehenden Kupplung als Reaktion auf eine Anforderung für ein Herunterschalten mit einer Leistung-ein-Herunterschalten des Getriebes.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, wobei der Verbrennungsmotor als Reaktion auf die Anforderung des Leistung-ein-Herunterschaltens auf die erwartete Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes beschleunigt wird.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei ein vollständiges Schließen der anlaufenden Kupplung des Getriebes das Leistung-ein-Herunterschalten abschließt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, die Kraftübertragungsausrückkupplung vollständig zu schließen, bevor die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen wird.