DE102021103006A1

DE102021103006A1 - Verfahren und system zur leistungsanpassung während eines herunterschaltens

Info

Publication number: DE102021103006A1
Application number: DE102021103006.4A
Authority: DE
Inventors: Bradley Dean Riedle; Kurt Howard Nickerson; Jianping Zhang; Kendrick Morrison; David H. Schmitt; Markian Oleh Diakiw; Charles Suter
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-08-12
Also published as: US20210246844A1; CN113246953A; US11181060B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verfahren und System zur Leistungsanpassung während eines Herunterschaltens bereit. Es wird ein Verfahren zum Herunterschalten eines Fahrzeugs mit einem Automatikgetriebe beschrieben. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren, ob Bedingungen für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung erfüllt sind oder nicht. Wenn Bedingungen für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung erfüllt sind, wird die Ausgangsleistung einer Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle an einem Ende des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung auf eine Ausgangsleistung der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle zu Beginn des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung plus einer Versatzleistung eingestellt.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Herunterschalten eines Getriebes, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment allmählich zunimmt. Das System und die Verfahren können das Getriebeschaltgefühl verbessern, indem das Antriebsstrangdrehmoment auf eine Weise gesteuert wird, die durch Fahrer bevorzugt werden kann.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs kann von Zeit zu Zeit heruntergeschaltet werden. Es kann wünschenswert sein, konsistente und wiederholbare Herunterschaltungen bereitzustellen, sodass ein gewünschtes Niveau an Fahrzeugfahrbarkeit bereitgestellt werden kann.
KURZDARSTELLUNG
Es wird ein Verfahren zum Herunterschalten eines Fahrzeugs mit einem Automatikgetriebe beschrieben. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren, ob Bedingungen für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung erfüllt sind oder nicht. Wenn Bedingungen für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung erfüllt sind, wird die Ausgangsleistung einer Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle an einem Ende des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung auf eine Ausgangsleistung der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle zu Beginn des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung plus einer Versatzleistung eingestellt.
Es versteht sich, 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 maßgebliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes festzustellen, dessen Umfang einzig in den Patentansprüchen 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 beispielhafte Sequenz zum Herunterschalten mit Leistungsanpassung gemäß dem Verfahren aus 4; und
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Herunterschalten eines Getriebes.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Anpassen des Fahrzeugdrehmoments, wenn ein Fahrzeuggetriebe während Bedingungen im eingeschalteten Zustand heruntergeschaltet wird (z. B. während ein Gaspedal betätigt wird). Die Bedingungen im eingeschalteten Zustand können Folgendes beinhalten: während die Gaspedalposition zunimmt. Es kann wünschenswert sein, das Fahrzeugdrehmoment durch ein Herunterschalten des Fahrzeuggetriebes anzupassen, um die Fahrbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Insbesondere kann es wünschenswert sein, Drehmomentlöcher oder Reduzierungen der Drehmomentausgabe der Kraftübertragung zu vermeiden. Zusätzlich dazu kann es wünschenswert sein, Bedingungen zu vermeiden, bei denen die Drehmomentausgabe der Kraftübertragung nach einer Getriebegangschaltung mit einer schnellen Rate erhöht wird, um dem Fahrerbedarfsdrehmoment zu entsprechen. Das in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Verfahren kann auf den in 1 gezeigten Motor und die in 2 gezeigte Kraftübertragung sowie andere Kraftübertragungen, die Stufenübersetzungsgetriebe beinhalten, angewendet werden. Das Verfahren aus 4 kann eine Kraftübertragung gemäß der in 3 gezeigten Sequenz betreiben.
Ein Getriebe eines Fahrzeugs kann heruntergeschaltet werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird oder wenn die Motordrehzahl erhöht werden kann, um die Motorausgangsleistung zu erhöhen, während das Fahrerbedarfsdrehmoment zunimmt. Das Herunterschalten kann das Schalten in einen nächstniedrigeren Gang oder das Überspringen von Gängen und Schalten in einen Gang beinhalten, der mehrere Gänge niedriger als der gegenwärtig eingerückte Gang ist. Wenn der Motor eine maximale Drehmomentausgabe erreicht, bevor das Herunterschalten befohlen wird, kann Drehmoment, das durch den Antriebsstrang geliefert wird, als zu wenig abgegeben wahrgenommen werden. Zusätzlich dazu kann, wenn das Antriebsstrangdrehmoment signifikant zunimmt, nachdem das Herunterschalten abgeschlossen ist, das Antriebsstrangdrehmoment als überlastet wahrgenommen werden. Die Drehmomentlieferung des Antriebsstrangs kann durch Drehmomentmultiplikation beeinflusst werden, die sich aus dem Einrücken eines niedrigeren Gangs und aus einer Erhöhung der Motordrehmomentkapazität ergibt, welche bereitgestellt werden kann, wenn die Motordrehzahl infolge des Herunterschaltens erhöht wird. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit bereitzustellen, um während eines Herunterschaltens im eingeschalteten Zustand ein konsistent allmählich steigendes Drehmoment zu liefern.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und ein Fahrzeugbetriebsverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Reduzieren des Drehmoments einer Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle während eines Herunterschaltens eines Getriebegangs; und Einstellen der Leistung der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle an einem Ende des Herunterschaltens des Getriebegangs auf eine Versatzleistung plus einer Motorleistungsausgabe, die zu Beginn des Herunterschaltens des Getriebegangs erzeugt wird.
Durch das Einstellen einer Leistungsausgabe einer Fahrzeugantriebsdrehmomentquelle an einem Ende eines Herunterschaltens auf eine Leistungsausgabe zu Beginn des Herunterschaltens plus einer Versatzleistung kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Bereitstellens eines Kraftübertragungsdrehmomentverlaufs während eines Herunterschaltens im eingeschalteten Zustand bereitzustellen, das die Erwartungen des Fahrers erfüllt. Insbesondere kann das Kraftübertragungsdrehmoment zunehmen, ohne während eines Herunterschaltens im eingeschalteten Zustand zu sättigen. Zusätzlich dazu kann das Kraftübertragungsdrehmoment mit einer Rate zunehmen, die durch einen menschlichen Fahrer erwartet werden kann. Somit kann die Fahrbarkeit des Fahrzeugs verbessert werden.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz vorhersagbare und konsistente Kraftübertragungsleistung während eines Herunterschaltens im eingeschalteten Zustand bereitstellen. Zusätzlich dazu kann der Ansatz eine Möglichkeit verringern, dass das Kraftübertragungsdrehmoment die Erwartungen des Fahrers übersteigt. Ferner kann der Ansatz auf eine Vielzahl von Bedingungen für das Herunterschalten anwendbar sein, einschließlich unterschiedlicher Fahrzeuggeschwindigkeiten und Drehzahlen der Antriebsdrehmomentquelle.
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.
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 Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 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 20 Volt betrieben)) beinhaltet eine 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 an dem vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors 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 Kurbelwelle des Motors steht.
Der Darstellung nach kommuniziert die Brennkammer 30 über ein entsprechendes Einlasstellerventil 52 und Auslasstellerventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48. 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. Ein Hubmaß und/oder eine Phase oder Position des Einlassventils 52 kann über eine Ventileinstellvorrichtung 59 in Bezug zu einer Position der Kurbelwelle 40 eingestellt werden. Ein Hubmaß und/oder eine Phase oder Position des Auslassventils 54 kann über eine Ventileinstellvorrichtung 58 in Bezug zu einer Position der Kurbelwelle 40 eingestellt werden. Bei den Ventileinstellvorrichtungen 58 und 59 kann es sich um elektromechanische Vorrichtungen, hydraulische Vorrichtungen oder mechanische Vorrichtungen handeln.
Der Motor 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 Motorblock 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. Eine Temperatur des Öls im Kurbelgehäuse 39 kann über einen Temperatursensor 38 erfasst werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach derart positioniert, dass Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 eingespritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 liefert proportional zur Impulsbreite von der Steuerung 12 flüssigen Kraftstoff. Der Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht gezeigt) beinhaltet, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 geliefert. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Darüber hinaus steht der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit einem Turboladerverdichter 162 und einem Motorlufteinlass 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 eine Turbine 164 selektiv umgehen, um die Drehzahl des Verdichters 162 zu steuern. Ein Luftfilter 43 reinigt Luft, die in den Motorlufteinlass 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 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde 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 herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 104, einen Festwertspeicher 106 (z. B. nichttransitorischen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 empfängt der Darstellung nach verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, einschließlich über die vorhergehend erörterten Signale hinaus: einer Zylinderkopftemperatur von einem an den Zylinderkopf 35 gekoppelten Temperatursensor 112; eines Positionssensors 134, der an ein Gaspedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen menschlichen Fuß 132 ausgeübte Kraft zu erfassen; eines Positionssensors 154, der an ein Bremspedal 150 gekoppelt ist, um eine durch einen Fuß 152 ausgeübte Kraft zu erfassen, einer Messung eines Motorkrümmerdrucks (MAP - manifold pressure) von einem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; eines Motorpositionssensors von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung einer Luftmasse, die in den Motor eintritt, von einem Sensor 120; eines Zylinderdrucks von einem Drucksensor 79; und einer Messung einer Drosselklappenposition von einem Sensor 68. Der Luftdruck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer sich die Motordrehzahl (U/min) ermitteln lässt.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder in dem Motor 10 in der Regel einem Viertaktzyklus unterzogen; dabei beinhaltet 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 die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, damit sich das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, bei 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 Zylinderkopfes, um so die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Taktes und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa eine Zündkerze 92, entzündet, 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 während des Ausstoßtakts das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass Vorstehendes lediglich als Beispiel 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 Motor 10. Der Darstellung nach beinhaltet der Antriebsstrang 200 eine Fahrzeugsystemsteuerung 255, die Motorsteuerung 12, eine Steuerung 252 einer elektrischen Maschine, eine Getriebesteuerung 254, eine Steuerung 253 einer Energiespeichervorrichtung und eine Bremssteuerung 250. 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 Motor, Informationen in Bezug auf eine beeinträchtigte elektrische Maschine, Informationen in Bezug auf beeinträchtigte Bremsen). Ferner kann die Fahrzeugsystemsteuerung 255 der Motorsteuerung 12, der Steuerung 252 der elektrischen 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 der elektrischen Maschine und eine zweite Bremsleistung von der Motorsteuerung 12 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 die Motorsteuerung 12 kann auch Eingaben von einer 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 Anzeigetafel mit Berührungseingabe sein. Alternativ dazu 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 Motorstopp oder -start anfordern. Zusätzlich dazu kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 256 Statusnachrichten und Motordaten 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 Motorsteuerung 12, der Steuerung 252 der elektrischen Maschine, der Getriebesteuerung 254 und der Bremssteuerung 250 treten. Alternativ dazu können die Fahrzeugsystemsteuerung 255 und die Motorsteuerung 12 eine einzelne Einheit sein, während 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 Motor 10 und die elektrische Maschine 240 mit Leistung versorgt werden. In anderen Beispielen kann der Motor 10 weggelassen sein. Der Motor 10 kann mit einem Motorstartsystem, das in 1 gezeigt ist, über einen riemenintegrierten Startergenerator (belt integrated starter/generator - BISG) 219 oder über einen in die Kraftübertragung integrierten Startergenerator (integrated starter/generator - ISG) 240, der auch als integrierter Startergenerator bekannt ist, gestartet werden. Eine Temperatur der BISG-Wicklungen kann über einen BISG-Wicklungstemperatursensor 203 bestimmt werden. Der Kraftübertragungs-ISG 240 (z. B. elektrische Hochspannungsmaschine (mit mehr als 30 Volt betrieben)) kann auch als elektrische Maschine, Elektromotor und/oder Generator bezeichnet werden. Ferner kann die Leistung des Motors 10 über einen Drehmomentaktor 204, wie etwa eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, eine Drossel usw., eingestellt werden.
Der BISG 219 ist über einen Riemen 231 mechanisch an den Motor 10 gekoppelt und der BISG 219 kann als elektrische Maschine, Elektromotor oder Generator bezeichnet werden. 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 Elektromotor betrieben werden, wenn ihm über einen Niederspannungsbus 273 und/oder eine Niederspannungsbatterie 280 elektrische Leistung zugeführt wird. Der BISG 219 kann als Generator betrieben werden, welcher der Niederspannungsbatterie 280 und/oder dem Niederspannungsbus 273 elektrische Leistung zuführt. Ein bidirektionaler DC/DC-Wandler 281 kann elektrische Energie von einem Hochspannungsbus 274 an einen Niederspannungsbus 273 oder umgekehrt übertragen. Die Niederspannungsbatterie 280 ist elektrisch direkt an den Niederspannungsbus 273 gekoppelt. Der Niederspannungsbus 273 kann aus einem oder mehreren elektrischen Leitern bestehen. Eine Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie ist elektrisch an den Hochspannungsbus 274 gekoppelt. Die Niederspannungsbatterie 280 kann dem Startermotor 96 und/oder dem BISG 219 selektiv elektrische Energie zuführen.
Eine Motorausgangsleistung kann durch ein Zweimassenschwungrad 215 an eine erste Seite oder stromaufwärtige Seite einer Antriebsstrangausrückkupplung 235 übertragen werden. Eine 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 eine 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 dazu kann der Wechselrichter 279 AC-Leistung von dem ISG 240 in DC-Leistung umwandeln, um sie in der Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie zu speichern. Der Wechselrichter 279 kann über die Steuerung 252 der elektrischen Maschine gesteuert werden. Der ISG 240 weist eine höhere Ausgangsleistungskapazität 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 Turbinenradrad 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 (torque converter bypass lock-up clutch - TCC) 212. Leistung wird direkt von dem Pumpenrad 285 an das Turbinenrad 286 übertragen, wenn die TCC 212 verriegelt ist. Die TCC 212 wird durch die Steuerung 254 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch verriegelt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler 206 als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgekuppelt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 über Fluidtransfer zwischen dem Turbinenrad 286 des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers Motorleistung an das Automatikgetriebe 208, wodurch eine Leistungssteigerung ermöglicht wird. Dagegen wird, wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingekuppelt ist, die Motorausgangsleistung über die Drehmomentwandlerkupplung direkt an eine Eingangswelle 270 des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingekuppelt sein, wodurch es ermöglicht wird, die Leistungsmenge, die direkt an das Getriebe abgegeben 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 Motorbetriebsbedingungen oder auf Grundlage einer fahrerbasierten Motorbetriebsanforderung einzustellen.
Der Drehmomentwandler 206 beinhaltet ebenfalls 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. Der Leistungsausgang 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 ebenfalls 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 Motorstoppvorgangs 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 Motor und den restlichen Teil dem ISG oder BISG zu. Die Fahrzeugsystemsteuerung 255 fordert die Motorleistung von der Motorsteuerung 12 und die ISG-Leistung von der Steuerung 252 der elektrischen Maschine an. Wenn die ISG-Leistung plus die Motorleistung 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 Motorleistung anfordern, um die Ladeleistung zu überwinden, um die Fahrerbedarfsleistung zu erfüllen.
Dementsprechend kann die Leistungssteuerung der verschiedenen Antriebsstrangkomponenten durch die Fahrzeugsystemsteuerung 255 überwacht werden, wobei eine lokale Leistungssteuerung für den Motor 10, das Getriebe 208, die elektrische Maschine 240 und die Bremsen 218 über die Motorsteuerung 12, die Steuerung 252 der elektrischen Maschine, die Getriebesteuerung 254 und die Bremssteuerung 250 bereitgestellt wird.
Als ein Beispiel kann ein Motorleistungsausgang 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 Motoren gesteuert werden. Im Fall eines Dieselmotors kann die Steuerung 12 den Motorleistungsausgang durch ein Steuern einer Kombination aus einer Kraftstoffimpulsbreite, einem Kraftstoffimpulszeitpunkt und einer Luftladung steuern. Eine Motorbremsleistung oder negative Motorleistung kann durch ein Drehen des Motors bereitgestellt werden, wobei der Motor Leistung erzeugt, die nicht ausreicht, um den Motor zu drehen. Somit kann der Motor 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 Motor gedreht wird. Der Betrag an Motorbremsleistung kann über ein Einstellen der Motorventilansteuerung eingestellt werden. Die Motorventilansteuerung kann eingestellt werden, um die Motorverdichtungsarbeit zu erhöhen oder zu verringern. Ferner kann die Motorventilansteuerung eingestellt werden, um die Motorexpansionsarbeit zu erhöhen oder zu verringern. In allen Fällen kann die Motorsteuerung auf einer Zylinder-für-Zylinder-Basis durchgeführt werden, um den Motorleistungsausgang zu steuern.
Die Steuerung 252 der elektrischen Maschine kann den Leistungsausgang 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 Motorsteuerung 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 Getriebeübersetzung.
Das System aus 1 und 2 stellt ein Fahrzeugsystem bereit, das Folgendes umfasst: eine Brennkraftmaschine; ein Getriebe; ein Gaspedal; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, das Getriebe als Reaktion auf eine Position des Gaspedals und die Fahrzeuggeschwindigkeit herunterzuschalten und die Leistungsausgabe der Brennkraftmaschine an einem Ende des Herunterschaltens auf eine Referenzleistung plus einer Versatzleistung einzustellen. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass die Versatzleistung von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner, während des Herunterschaltens, das Einstellen einer Drehmomentmenge, die über die Brennkraftmaschine einem Getriebe geliefert wird, auf einen Betrag eines Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert zu einem ersten Zeitpunkt während des Herunterschaltens reduziert und zu einem zweiten Zeitpunkt während des Herunterschaltens erhöht wird, wobei der zweite Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt liegt. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen, um den Betrag des Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes zu einem dritten Zeitpunkt auf einen Maximalwert zu erhöhen. Das Fahrzeugsystem beinhaltet, dass der dritte Zeitpunkt das Ende des Herunterschaltens ist. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Brennkraftmaschine, um ein Fahrerbedarfsdrehmoment mit einer vorbestimmten Rate bereitzustellen.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3 sind Verläufe einer beispielhaften Sequenz zum Herunterschalten eines Getriebes gezeigt. Die Sequenz zum Herunterschalten eines Getriebes, die in 3 gezeigt ist, kann über das System aus 1 und 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 4 bereitgestellt werden. Die vertikalen Linien bei den Zeitpunkten t0-t4 stellen relevante Zeitpunkte während der Sequenz zum Herunterschalten dar. Die vier in 3 gezeigten Verläufe sind zeitlich ausgerichtet.
Der erste Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf eines Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Niveau oder den Wert des Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes dar und der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert nimmt in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert ist auf dem Niveau der horizontalen Achse null. Ein Getriebeeingangsdrehmoment, das über Antriebsstrangantriebsdrehmomentquellen (z. B. einen Motor und/oder eine elektrische Maschine) geliefert wird, ist auf Werte beschränkt oder begrenzt, die unter dem Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert liegen. Somit ist der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert ein maximales Getriebeeingangsdrehmoment. Die Kurve 302 stellt den Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu.
Der zweite Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf der Motordrehzahl gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die Motordrehzahl dar, und die Motordrehzahl nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Kurve 304 stellt die Motordrehzahl dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu.
Der dritte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf eines tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoments gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den tatsächlichen Drehmomentbedarf des Fahrers dar, und der tatsächliche Drehmomentbedarf des Fahrers nimmt in Richtung der vertikalen Achse zu. Die Linie 306 stellt das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu. Das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment kann über das Referenzieren oder Indizieren einer Tabelle oder einer Funktion, die das Fahrerbedarfsdrehmoment als Funktion von Gaspedalposition und Fahrzeuggeschwindigkeit ausgibt, bestimmt werden.
Der vierte Verlauf von oben aus 3 ist ein Verlauf des Drehmoments gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt das Drehmoment dar, und die Drehmomentmenge nimmt in der Richtung des Pfeils der vertikalen Achse zu. Die Strich-Punkt-Punkt-Kurve 310 stellt ein Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung dar. Die durchgezogene Linie 312 stellt ein modifiziertes Fahrerbedarfsdrehmoment dar. Die Kurve 314 mit gestrichelter Linie stellt das tatsächliche Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle dar. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite des Verlaufs zur rechten Seite des Verlaufs zu.
Zum Zeitpunkt t0 befindet sich der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert auf einem höheren Niveau, sodass das Getriebe einen großen Eingangsdrehmomentwert akzeptieren kann. Die Motordrehzahl befindet sich auf einem niedrigen Niveau und das Fahrerbedarfsdrehmoment ist niedrig. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment ist gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung ist nicht vorhanden und das Drehmoment der Motor- oder Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle ist niedrig und gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment.
Zwischen dem Zeitpunkt t0 und dem Zeitpunkt t1 bleibt der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert konstant und auf einem höheren Niveau, sodass das Getriebe einen großen Eingangsdrehmomentwert akzeptieren kann. Die Motordrehzahl und das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment nehmen zu. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment nimmt zu und das Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle nimmt zu, um dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment zu entsprechen. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung ist nicht vorhanden.
Zum Zeitpunkt t1 ist das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment auf ein Niveau angestiegen, bei dem ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung angefordert wird. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung ist nun vorhanden und es ist gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment, das zum Zeitpunkt t1 bestimmt wurde, plus einem Versatzdrehmomentwert. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment folgt weiter dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment und ist diesem gleich. Das Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle ist gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment. Die abgehende Kupplung (z. B. die Kupplung, die den gegenwärtig eingerückten Getriebegang hält) kann zum Zeitpunkt t1 damit beginnen, gelöst zu werden (z. B. aus einem vollständig geschlossenen Zustand geöffnet) (nicht gezeigt).
Zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 ist der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert unverändert. Die Motordrehzahl nimmt weiter zu und das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment nimmt weiter zu. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung verringert sich geringfügig, da die Motordrehzahl zugenommen hat und da es auf einer Referenzleistung basiert, die zum Zeitpunkt t1 bestimmt wurde. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment folgt weiter dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment und ist diesem gleich. Das Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle ist gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment. Die abgehende Kupplung kann weiterhin gelöst werden.
Zum Zeitpunkt t2 wird der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert erheblich reduziert, um das Drehmoment der Motor- und/oder Antriebsdrehmomentquelle zu reduzieren. Die Motordrehzahl nimmt weiter zu und das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment nimmt weiter zu. Das Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle wird auf das Niveau des Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes reduziert, um die Drehmomentmenge zu begrenzen, die in das Getriebe eingegeben wird. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment beginnt damit, reduziert zu werden, und das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung wird auf einen konstanten Wert eingepegelt. Die abgehende Kupplung kann zum Zeitpunkt t2 vollständig gelöst sein und das Schließen der anlaufenden Kupplung (z. B. die Kupplung, die den Drehmomentfluss zu dem Gang, der in Eingriff gebracht wird, oder den neuen Gang steuert) kann bei Zeitpunkt t2 beginnen.
Zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 wird der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert erheblich reduziert und dann erhöht, wenn sich der Zeitpunkt t3 nähert. Die Motordrehzahl nimmt weiter zu und das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment nimmt weiter zu. Das Drehmoment der Motor- oder Antriebsdrehmomentquelle ist gleich dem Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert und folgt diesem. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment wird auf ein Niveau des gewünschten oder Soll-Fahrerbedarfsdrehmoments für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung reduziert. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung hat sich auf einen konstanten Wert eingepegelt, der geringfügig niedriger als sein Wert zum Zeitpunkt t1 ist.
Zum Zeitpunkt t3 wird der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert auf ein hohes Niveau erhöht, wenn das Herunterschalten abgeschlossen ist. Die Motordrehzahl nimmt weiter zu und das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment nimmt weiter zu. Das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung bleibt unverändert. Das Motordrehmoment oder das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle wird so eingestellt, dass es dem modifizierten Fahrerbedarfsdrehmoment folgt. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment ist geringer als das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment wird jedoch allmählich erhöht, sodass es zum Zeitpunkt t4 dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment entspricht. Das Motordrehmoment oder das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle ist gleich dem modifizierten Fahrerbedarfsdrehmoment zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4.
Auf diese Weise wird das Drehmoment des Motors oder der Antriebsdrehmomentquelle während einer Schaltung so eingestellt, dass es fast das gleiche ist wie zu Beginn des Herunterschaltens, sodass ein „Loch“ oder eine Lücke des Drehmoments durch die Fahrzeuginsassen möglicherweise nicht wahrgenommen wird. Somit wird das Drehmoment am Ende der Schaltung mit dem Drehmoment zu Beginn der Schaltung abgeglichen. Zusätzlich dazu nimmt das Motor- oder Antriebsdrehmoment nach dem Schalten nicht auf unerwartete Weise zu. Stattdessen wird es allmählich mit dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment zusammengeführt, sodass das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment geliefert werden kann.
Unter jetziger Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftübertragung oder eines Antriebsstrangs gezeigt. Das Verfahren aus 4 beschreibt eine Sequenz für ein Herunterschalten im eingeschalteten Zustand, wobei eine Leistungsanpassung während des Herunterschaltens angewendet wird. Die Bedingung im eingeschalteten Zustand bezieht sich auf die Prozedur, die auftritt, wenn ein Fahrpedal durch einen menschlichen Fahrer betätigt wird. Mindestens Abschnitte des Verfahrens 400 können als ausführbare Steueranweisungen umgesetzt sein, die in einem nichttransitorischen Speicher gespeichert sind. Das Verfahren 400 kann unter Mitwirkung des Systems aus 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 4 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichttransitorischen Speicher gespeichert sind, in das System aus 1 und 2 integriert sein.
Bei 402 betreibt das Verfahren 400 Kraftübertragungs- oder Antriebsstrangantriebsdrehmomentquellen (z. B. den Motor 10 und den ISG 240) gemäß dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment und der Motor- oder ISG-Drehzahl. Wenn zum Beispiel ein menschlicher Fahrer das Gaspedal betätigt und 200 Newtonmeter (Nm) Drehmoment anfordert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 30 Kilometer/Stunde beträgt, können das Motordrehmoment und das ISG-Drehmoment eingestellt werden, um den Fahrerbedarfsdrehmomentwert von 200 Nm zu liefern. Das Drehmoment kann über einen Drehmomentaktor (z. B. eine Drossel, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung usw.) eingestellt werden. Das ISG-Drehmoment kann durch das Einstellen einer Menge an elektrischem Strom, die dem ISG geliefert wird, eingestellt werden. In einem Beispiel kann das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment über die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden. Genau gesagt, beziehen sich die vorliegende Pedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Tabelle oder Funktion, und die Tabelle oder Funktion gibt einen empirisch bestimmten Wert des Fahrerbedarfsdrehmoments aus, bei dem es sich um das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment handelt. Die Werte in der Tabelle oder Funktion können über das Einstellen des Drehmoments der Antriebsdrehmomentquelle in Abhängigkeit von der Gaspedalposition bestimmt werden. Das Verfahren 400 geht zu 404 über.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob Bedingungen vorliegen, um ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung bereitzustellen. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 beurteilen, dass Bedingungen für ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung vorliegen, wenn das Fahrerbedarfsdrehmoment ungleich null und geringer als ein Schwellendrehmoment ist, die Drehzahl der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle geringer als eine Schwellendrehzahl ist und die Änderungsrate der Gaspedalposition geringer als eine Schwellenänderungsrate ist. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass das Fahrerbedarfsdrehmoment geringer als das Schwellendrehmoment ist, die Drehzahl der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle geringer als eine Schwellendrehzahl ist und die Änderungsrate der Gaspedalposition geringer als eine Schwellenänderungsrate ist, 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 betreibt das Verfahren 400 das Getriebe gemäß Fahrzeugbedingungen. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 das Getriebe gemäß vorbestimmten Schaltplänen schalten. In einem Beispiel können die Schaltpläne basierend auf dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit einstellen, welcher Gang des Getriebes eingerückt ist. Das Getriebe kann hochschalten (z. B. Schalten aus dem 1. Gang in den 2. Gang) oder Herunterschalten (z. B. Schalten aus dem 5. Gang in den 2. Gang) gemäß dem Schaltplan und dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 406 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Herunterschalten mit Leistungsanpassung begonnen hat. In einem Beispiel kann bestimmt werden, dass das Herunterschalten mit Leistungsanpassung begonnen hat, wenn die abgehende Gangkupplung beginnt, gelöst zu werden. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren 400 beurteilen, dass das Herunterschalten mit Leistungsanpassung begonnen hat, sobald eine anlaufende Kupplung eine Hubposition erreicht hat (z. B. eine Position unmittelbar bevor die anlaufende Kupplung beginnt, Drehmoment zu übertragen). Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass das Herunterschalten mit Leistungsanpassung begonnen hat, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zu 408 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 406 zurück.
Bei 408 bestimmt das Verfahren 400 eine Referenzleistung, die durch die Fahrzeugantriebsdrehmomentquelle oder -quellen ausgegeben wird. Die Referenzleistung der Antriebsdrehmomentquelle kann über die folgende Gleichung bestimmt werden: $R e f P_{L e i s t u n g} = P_{D r e h z a h l} \cdot P_{D r e h m o m e n t}$
wobei RefP_Leistung der Referenzleistungswert ist, P_Drehzahl die Drehzahl der Antriebsdrehmomentquelle ist und P_Drehmoment das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle ist. Die Drehzahl der Antriebsdrehmomentquelle kann über einen Motordrehzahlsensor oder einen Drehzahlsensor der elektrischen Maschine bestimmt werden. Das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle kann basierend auf dem Motorluftstrom, dem Zündzeitpunkt und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors geschätzt werden. Alternativ dazu kann das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle über eine Menge an elektrischem Strom geschätzt werden, die dem ISG 240 zugeführt wird. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 bestimmt das Verfahren 400 eine Soll-Fahrerbedarfsleistung und ein Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment für die Fahrzeugantriebsdrehmomentquelle oder -quellen. Die Soll-Fahrerbedarfsleistungsmenge kann über die folgende Gleichung bestimmt werden: $S o l l - L e i s t u n g = R e f P_{L e i s t u n g} + P_{V e r s a t z}$
wobei Soll-Leistung die Soll-Fahrerbedarfsleistung ist, die angefordert wird, um von der/den Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle oder -quellen ausgegeben zu werden, RefP_Leistung die Referenzleistung ist und P_versatz eine Versatzleistungsmenge ist. In einem Beispiel kann der P_Versatz-Wert durch Indizieren oder Referenzieren einer Tabelle oder Funktion bestimmt werden. Die Tabelle oder Funktion kann über eine Änderungsrate der Motordrehzahl oder der Drehzahl der Antriebsdrehmomentquelle und einer Änderungsrate der Gaspedalposition referenziert werden. Die Tabelle oder Funktion kann Drehmomentwerte ausgeben, die für kleinere Drehzahländerungen der Antriebsdrehmomentquelle und kleinere Änderungen der Gaspedalposition kleiner sind. Die Tabelle oder Funktion kann Drehmomentwerte ausgeben, die für größere Drehzahländerungen der Antriebsdrehmomentquelle und größere Änderungen der Gaspedalposition größer sind. Das angeforderte oder Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment kann über die folgende Gleichung bestimmt werden: $S o l l - D r e h = \frac{A n g_L e i s t u n g}{P_{D r e h z a h l}}$
wobei Soll-Dreh das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment der Antriebsdrehmomentquelle ist, Ang_Leistung die angeforderte oder Soll-Fahrerbedarfsleistung der Antriebsdrehmomentquelle ist und P_Drehzahl die Drehzahl der Antriebsdrehmomentquelle ist.
Das Verfahren 400 kann bei 410 auch ein modifiziertes Fahrerbedarfsdrehmoment bestimmen. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment bei 410 wird gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment gemacht, wie anhand der Fahrpedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle (z. B. die Drehmomentausgabe des Motors 10 und der elektrischen Maschine 240) wird auf das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment eingestellt. Das Verfahren 400 geht zu 412 über, nachdem die Soll-Fahrerbedarfsleistung der Antriebsdrehmomentquelle und das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment der Antriebsdrehmomentquelle bestimmt wurden. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 beurteilt das Verfahren 400, ob die Drehmomentmodulation bei dem vorliegenden Herunterschalten begonnen hat oder nicht. In einem Beispiel beginnt die Drehmomentmodulation, wenn der Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert während des vorliegenden Herunterschaltens zum ersten Mal reduziert wird. Alternativ dazu kann das Verfahren 400 beurteilen, dass die Drehmomentmodulation bei dem vorliegenden Herunterschalten begonnen hat, wenn das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment auf einen Wert reduziert wird, der geringer ist als das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment, wie anhand der Fahrpedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Drehmomentmodulation begonnen hat, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 414 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 410 zurück.
Alternativ dazu kann das Verfahren 400 beurteilen, ob die anlaufende Kupplung während des Herunterschaltens sich zu schließen beginnt oder nicht. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die anlaufende Kupplung sich zu schließen begonnen hat, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 414 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 410 zurück.
Bei 414 führt das Verfahren 400 die angeforderte Drehmomentmodulation durch, indem das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle auf ein Niveau eines Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes eingestellt wird (siehe z. B. das Motordrehmoment zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3 in 3). Das Verfahren 400 stellt zudem das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment auf das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment ein. Das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment basiert weiter auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Wenn die Drehmomentmodulation endet (z. B. wenn das Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellendrehmoment erhöht wird und nicht mehr gleich der Drehmomentausgabe der Antriebsdrehmomentquelle ist), kann das Verfahren 400 das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle auf das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment steigern oder allmählich erhöhen. Das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment wird auf das Soll-Fahrerbedarfsdrehmoment eingestellt. Alternativ dazu kann das Verfahren 400 das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle steigern oder allmählich erhöhen, um das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment bereitzustellen, wenn die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist (z. B. das Herunterschalten des Getriebes abgeschlossen ist). Somit kann das Steigern oder allmähliche Erhöhen des Drehmoments der Antriebsdrehmomentquelle auf das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment an einem Ende eines Herunterschaltens mit Leistungsanpassung erfolgen. Auf diese Weise kann das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle auf ein Niveau am Ende des Herunterschaltens eingestellt werden, das auf der Leistung der Antriebsdrehmomentquelle zu Beginn des Herunterschaltens basiert, um das Schaltgefühl zu verbessern. Dementsprechend kann die Leistung, die zu Beginn des Herunterschaltens in das Getriebe eingegeben wird, mit einer Leistung abgeglichen werden, die am Ende des Herunterschaltens in das Getriebe eingegeben wird. Der Leistungsversatz, der zu der Antriebsstrangdrehmomentquelle hinzugefügt wird, kann bereitgestellt werden, um ein Gefühl zu erzeugen, dass das Raddrehmoment während des Herunterschaltens zunimmt. Dieses Gefühl kann die Zufriedenheit des Fahrers verbessern. Das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment basiert weiterhin auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Verfahren 400 geht zu 416 über.
Bei 416 beurteilt das Verfahren 400, ob die Drehmomentmodulation abgeschlossen ist. Die Drehmomentmodulation kann als abgeschlossen beurteilt werden, wenn das tatsächliche Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle unter dem Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwert liegt. Alternativ dazu kann das Verfahren 400 beurteilen, ob die anlaufende Kupplung vollständig geschlossen ist. Falls dem so ist, geht das Verfahren 400 zu 418 über. Andernfalls kehrt das Verfahren 400 zu 414 zurück.
Bei 418 steigert das Verfahren 400 (erhöht z. B. allmählich mit einer vorbestimmten Rate) das Ausgangsdrehmoment der Antriebsdrehmomentquelle und das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment, um dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment zu entsprechen. Somit kann das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment und das Drehmoment der Antriebsdrehmomentquelle auf das Niveau des tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoments erhöht werden. Das Verfahren 400 geht zu 420 über.
Bei 420 beurteilt das Verfahren 400, ob das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment gleich dem tatsächlichen Fahrerbedarfsdrehmoment ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 geht zum Ende über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 kehrt zu 418 zurück.
Auf diese Weise kann Drehmoment, das über eine oder mehrere Antriebsdrehmomentquellen geliefert wird, während eines Herunterschaltens eingestellt werden, um den Gangwechsel zu glätten. Ein modifiziertes Fahrerbedarfsdrehmoment kann erzeugt werden, ohne das tatsächliche Fahrerbedarfsdrehmoment zu stören, sodass das Drehmoment in der Nähe eines Endes eines Herunterschaltens auf eine Weise gesteuert werden kann, welche die Möglichkeit von Störungen des Kraftübertragungsdrehmoments reduzieren kann.
Somit stellt das Verfahren aus 4 ein Fahrzeugbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Reduzieren des Drehmoments einer Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle während eines Herunterschaltens eines Getriebegangs; und Einstellen der Leistung der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle an einem Ende des Herunterschaltens des Getriebegangs auf eine Versatzleistung plus einer Motorleistungsausgabe, die zu Beginn des Herunterschaltens des Getriebegangs erzeugt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Versatzleistung von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Versatzleistung von einem Betrag einer Änderung der Gaspedalposition zwischen einer Gaspedalposition zu Beginn des Herunterschaltens des Getriebegangs und einer Gaspedalposition am Ende des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist. Das Verfahren beinhaltet, dass die Versatzleistung ein erster Wert für Änderungen der Gaspedalposition ist, der unter einem Schwellenwert liegt, dass die Versatzleistung ein zweiter Wert für Änderungen der Gaspedalposition ist, der über dem Schwellenwert liegt, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass es sich bei der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle um eine Brennkraftmaschine handelt. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine zweite Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle einem Fahrzeugantriebsstrang unmittelbar vor dem Herunterschalten des Getriebegangs Leistung bereitstellt, wobei es sich bei der zweiten Antriebsdrehmomentquelle um eine elektrische Maschine handelt. Das Verfahren beinhaltet, dass das Herunterschalten des Getriebegangs das Überspringen eines oder mehrerer Gänge beinhaltet.
Das Verfahren aus 4 stellt zudem ein Fahrzeugbetriebsverfahren bereit, das Folgendes umfasst: Reduzieren des Drehmoments einer Brennkraftmaschine als Reaktion darauf, dass Bedingungen für das Herunterschalten mit Leistungsanpassung erfüllt sind; und Einstellen der Leistung der Brennkraftmaschine auf eine Versatzleistung plus einer Leistungsausgabe der Brennkraftmaschine zu Beginn eines Herunterschaltens mit Leistungsanpassung als Reaktion auf ein Ende der Drehmomentmodulation der Brennkraftmaschine während des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen eines modifizierten Fahrerbedarfsdrehmoments auf ein Drehmoment, das einem Drehmoment entspricht, bei dem die Brennkraftmaschine die Versatzleistung plus der Leistungsausgabe der Brennkraftmaschine zu Beginn des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung bei einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine erzeugt. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des modifizierten Fahrerbedarfsdrehmoments auf ein Fahrerbedarfsdrehmoment als Reaktion auf das Ende der Drehmomentmodulation der Brennkraftmaschine. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen der Drehmomentausgabe der Brennkraftmaschine auf das modifizierte Fahrerbedarfsdrehmoment als Reaktion auf das Ende der Drehmomentmodulation der Brennkraftmaschine. Das Verfahren beinhaltet, dass das Einstellen der Leistung der Brennkraftmaschine das Einstellen mindestens eines einer Vielzahl von Drehmomentaktoren beinhaltet. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen der Drehmomentausgabe der Brennkraftmaschine auf einen Getriebedrehmomentgrenzschwellenwert während einer Drehmomentmodulationsphase des Herunterschaltens mit Leistungsanpassung.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -programme können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem ausgeführt werden, einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Betätigungselementen und anderer Verbrennungsmotorhardware. Die konkreten in dieser Schrift beschriebenen Programme 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 zur Vereinfachung 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 einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Steuersystem programmiert werden soll. Die Steuerhandlungen können zudem den Betriebszustand von einem oder mehreren Sensoren oder Betätigungselementen in der physischen Welt umwandeln, wenn die beschriebenen Handlungen ausgeführt werden, indem die Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit einer oder mehreren Steuerungen beinhaltet.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Beim Lesen derselben durch einen Fachmann werden viele Änderungen und Modifikationen vergegenwärtigt, ohne vom Geist und vom Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten 13-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Fahrzeugbetriebsverfahren, umfassend: Reduzieren des Drehmoments einer Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle während eines Herunterschaltens eines Getriebegangs; und Einstellen der Leistung der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle an einem Ende des Herunterschaltens des Getriebegangs auf eine Versatzleistung plus einer Motorleistungsausgabe, die zu Beginn des Herunterschaltens des Getriebegangs erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Versatzleistung von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Versatzleistung von einem Betrag einer Änderung der Gaspedalposition zwischen einer Gaspedalposition zu Beginn des Herunterschaltens des Getriebegangs und einer Gaspedalposition am Ende des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Versatzleistung ein erster Wert für Änderungen der Gaspedalposition ist, der unter einem Schwellenwert liegt, wobei die Versatzleistung ein zweiter Wert für Änderungen der Gaspedalposition ist, der über dem Schwellenwert liegt, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei es sich bei der Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle um eine Brennkraftmaschine handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass eine zweite Antriebsstrangantriebsdrehmomentquelle einem Fahrzeugantriebsstrang unmittelbar vor dem Herunterschalten des Getriebegangs Leistung bereitstellt, wobei es sich bei der zweiten Antriebsdrehmomentquelle um eine elektrische Maschine handelt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Herunterschalten des Getriebegangs das Überspringen eines oder mehrerer Gänge beinhaltet.
Fahrzeugsystem, umfassend: eine Brennkraftmaschine; ein Getriebe; ein Gaspedal; und eine Steuerung, die in nichttransitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, welche die Steuerung dazu veranlassen, das Getriebe als Reaktion auf eine Position des Gaspedals und die Fahrzeuggeschwindigkeit herunterzuschalten und die Leistungsausgabe der Brennkraftmaschine an einem Ende des Herunterschaltens auf eine Referenzleistung plus einer Versatzleistung einzustellen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei die Versatzleistung von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Herunterschaltens des Getriebegangs abhängig ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend, während des Herunterschaltens, Einstellen einer Drehmomentmenge, die über die Brennkraftmaschine an ein Getriebe abgegeben wird, auf einen Betrag eines Getriebeeingangsdrehmomentmodulationsschwellenwertes.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 10, wobei der Getriebedrehmomentgrenzschwellenwert zu einem ersten Zeitpunkt während des Herunterschaltens reduziert und zu einem zweiten Zeitpunkt während des Herunterschaltens erhöht wird, wobei der zweite Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt liegt.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen, um den Betrag der Getriebedrehmomentgrenze zu einem dritten Zeitpunkt auf einen Maximalwert zu erhöhen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, wobei der dritte Zeitpunkt das Ende des Herunterschaltens ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 13, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Brennkraftmaschine, um ein Fahrerbedarfsdrehmoment mit einer vorbestimmten Rate bereitzustellen.