DE10224580A1 - Drehmomentsteuersystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe - Google Patents

Drehmomentsteuersystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe

Info

Publication number
DE10224580A1
DE10224580A1 DE10224580A DE10224580A DE10224580A1 DE 10224580 A1 DE10224580 A1 DE 10224580A1 DE 10224580 A DE10224580 A DE 10224580A DE 10224580 A DE10224580 A DE 10224580A DE 10224580 A1 DE10224580 A1 DE 10224580A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
engine
motor generator
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10224580A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10224580B8 (de
DE10224580B4 (de
Inventor
Tony T Hoang
Goro Tamai
Robert Charles Downs
Kenneth Robert Kridner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motors Liquidation Co filed Critical Motors Liquidation Co
Publication of DE10224580A1 publication Critical patent/DE10224580A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10224580B4 publication Critical patent/DE10224580B4/de
Publication of DE10224580B8 publication Critical patent/DE10224580B8/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/065—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at hot start or restart
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0818—Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode
    • F02N11/0822—Conditions for starting or stopping the engine or for deactivating the idle-start-stop mode related to action of the driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506—Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefore
    • F16H61/0031—Supply of control fluid; Pumps therefore using auxiliary pumps, e.g. pump driven by a different power source than the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0604—Throttle position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0671—Engine manifold pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685—Engine crank angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/501—Vehicle speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/50—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle or its components
    • F02D2200/503—Battery correction, i.e. corrections as a function of the state of the battery, its output or its type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/18—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
    • F16H2059/186—Coasting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/945—Characterized by control of gearing, e.g. control of transmission ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug umfasst, dass ein Verbrennungsmotor vorgesehen wird, ein Motor-Generator vorgesehen wird, der wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und der Motor-Generator auf eine bestimmte Drehzahl gebracht wird, um das Fahrzeug erneut zu starten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, um einen glatten Übergang zwischen einem elektrischen Fahrmotor und einem Verbrennungsmotor in einem Hybridfahrzeug, das mit einem Automatik­ getriebe ausgerüstet ist, vorzusehen.
Auf dem heutigen Kraftfahrzeugmarkt existiert eine Vielzahl von Vortriebs- oder Antriebstechnologien, die dazu verwendet werden, Fahrzeuge anzu­ treiben. Die Technologien umfassen Verbrennungsmotoren, elektrische Antriebssysteme, die Batterien/Akkumulatoren und/oder Brennstoff­ zellen als Energiequelle verwenden, und Hybridsysteme, die eine Kombi­ nation von Verbrennungsmotoren und elektrischen Antriebssystemen verwenden. Die Vortriebssysteme besitzen jeweils spezifische technologi­ sche, finanzielle und leistungsbezogene Vorteile und Nachteile abhängig von dem Zustand der Energiepreise, Entwicklungen der Energieinfrastruk­ tur, Umweltgesetzen und Regierungsanreizen.
Das zunehmende Erfordernis, bei derzeitigen Fahrzeugen eine Kraftstoff­ wirtschaftlichkeit zu verbessern und Emissionen zu verringern, hat zu der Entwicklung verbesserter Hybridfahrzeuge geführt. Hybridfahrzeuge sind als Fahrzeuge mit zumindest zwei separaten Energiequellen klassifiziert, typischerweise mit einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Fahrmotor. Hybridfahrzeuge können im Vergleich zu Standardfahrzeugen, die durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden, eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verringerte Emissionen aufweisen. Wäh­ rend sich ändernder Fahrtbedingungen wechseln Hybridfahrzeuge zwi­ schen separaten Antriebsquellen abhängig von der wirtschaftlichsten Betriebsart jeder Antriebsquelle. Beispielsweise schaltet ein Hybridfahr­ zeug, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor ausge­ rüstet ist, den Verbrennungsmotor während eines gestoppten Zustandes oder Leerlaufzustands ab, wodurch zugelassen wird, dass der Elektromo­ tor das Fahrzeug antreibt und schließlich den Verbrennungsmotor neu startet, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit für das Hybridfahrzeug verbessert wird.
Hybridfahrzeuge werden allgemein abhängig von der Konfiguration der Antriebsstränge in Reihen- oder Parallel-Antriebsstränge klassifiziert. In einem Reihen-Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Fahrmotor verwendet, treibt nur der Elektromotor die Räder eines Fahrzeugs an. -Der Verbrennungsmotor wandelt eine Kraftstoffquelle in mechanische Energie um, um einen Generator zu drehen, der die me­ chanische Energie in elektrische Energie umwandelt, um den Elektromo­ tor anzutreiben. Bei einem Parallel-Hybridantriebsstrangsystem sind zwei Antriebsquellen, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor und ein elekt­ rischer Fahrmotor, parallel in Betrieb, um in Fahrzeug anzutreiben. All­ gemein kombiniert ein Hybridfahrzeug mit einem Parallel-Antriebsstrang die Leistungs- und Bereichsvorteile eines herkömmlichen Verbrennungs­ motors mit der Wirtschaftlichkeit und der Fähigkeit eines Elektromotors zu einer elektrischen Regenerierung, um im Vergleich zu einem herkömm­ lichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und Emissionen zu senken.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Fahrzeug mit einem Parallel- Hybridsantriebssystem, das einen Verbrennungsmotor, ein herkömmli­ ches Mehrgang-Automatikgetriebe und einen elektrischen Motor- Generator (MoGen) umfasst. Der MoGen sieht den Antrieb des Fahrzeugs während bestimmter Fahrzeugbetriebszustände vor, ersetzt eine Lichtma­ schine, um ein Batteriepaket in dem Fahrzeug aufzuladen und ersetzt einen herkömmlichen Anlassermotor, um den Verbrennungsmotor zu starten. Das Hybridantriebssystem der vorliegenden Erfindung verwendet den Verbrennungsmotor und den MoGen, um das Fahrzeug während der Fahrzeugbedingungen anzutreiben oder zu motorisieren, die für den Be­ trieb mit Verbrennungsmotor oder MoGen am wirtschaftlichsten sind. Beispielsweise wird während eines Ausrollzustandes, Verlangsamungszu­ standes und/oder gestoppten Zustandes der Kraftstoffdurchfluss zu dem Verbrennungsmotor abgeschaltet, da diese Bedingungen einige der am wenigsten wirtschaftlichen Bedingungen sind, um den Verbrennungsmo­ tor zu betreiben. Eine Kraftstoffabschaltung kann durch die Betätigung eines Bremspedals, die Freigabe eines Gaspedals oder andere ähnliche Indikatoren eines Verlangsamungszustandes in dem Fahrzeug eingeleitet werden. Die Kraftstoffabschaltfunktion umfasst die nacheinander erfol­ gende Abschaltung von Kraftstoff für die einzelnen Zylinder, um ein glat­ tes und ruhiges Verlangsamungsgefühl vorzusehen. Kurz bevor die Zylin­ der abgeschaltet werden, können ein Leerlaufluftsteuermotor (IAC-Motor) oder eine elektronische Drossel und der MoGen so konditioniert sein, um eine Glättung des Drehmoments an der Kurbelwelle des Verbrennungsmo­ tors zu unterstützen.
Das MoGen-System wird das aktive Vortriebs- oder Motorisierungssystem während dieses Kraftstoffabschaltmerkmals und treibt das Fahrzeug ohne bemerkbare Störung des Betriebs des Fahrzeugs oder Verschlechterung des Fahrverhaltens an. Der MoGen treibt das Fahrzeug an und schafft einen glatten Übergang des Fahrzeugs von dem Leerlauf- oder Stopp- Zustand und startet den Verbrennungsmotor bei Betriebsbedingungen für den Verbrennungsmotor. Die Leistungsübertragung zwischen dem MoGen und dem Verbrennungsmotor oder umgekehrt, die mit einem Automatik­ getriebe gekoppelt sind, sollte dem Bediener transparent sein.
Während eines Normalbetriebs des Fahrzeugs, wenn der Verbrennungs­ motor läuft, wirkt der MoGen als ein elektrischer Generator, um elektri­ sche Energie an die elektrische Ausstattung des Fahrzeugs (Lüfter/Ge­ bläse, Radios, Instrumentenaustattung, Steuerungen, etc.) wie auch zur Wiederaufladung des Batteriepakets zu liefern. Das Batteriepaket und eine Energieversorgung, wie beispielsweise ein DC-Wandler, liefern Energie an die elektrische Ausstattung des Fahrzeugs und treiben den MoGen an, wenn dieser als die Motorisierungsvorrichtung für das Fahrzeug betrieben wird. In der Motorisierungsbetriebsart ist der MoGen eine elektrische Last, die Strom von dem Batteriepaket zieht.
Die Steuerung des Verbrennungsmotors und des MoGen wird unter Ver­ wendung von Softwareroutinen ausgeführt, die in Verbindung mit dem Normalbetrieb herkömmlicher Antriebsstrang- und Automatikgetriebesys­ teme zum Antrieb eines Fahrzeugs arbeiten. Bei herkömmlichen Antriebs­ strangsystemen wird während einer Startphase des Verbrennungsmotors der Verbrennungsmotor zunächst durch einen elektrischen Anlassermotor angetrieben und anschließend mit Kraftstoff und Zündenergie versorgt. Das Automatikgetriebe wird in eine Fahrtbetriebsart gebracht, und das Fahrzeug wird durch Drücken eines Gaspedals zur Lieferung von mehr Luft und Kraftstoff an den Verbrennungsmotor beschleunigt. Wenn das Fahrzeug die Geschwindigkeit erreicht hat, wird eine Drehmomentwand­ ler-Überbrückungskupplung in dem Automatikgetriebe betätigt, und das Getriebe ist in einer Vorwärtsgeschwindigkeitswählstellung, so dass das Fahrzeug mit der Leistung des Verbrennungsmotors fährt.
Wenn ein herkömmlicher Fahrzeugverbrennungsmotor nicht läuft (0 U/min), wird das Automatikgetriebe nicht betätigt oder angetrieben [d. h. ist nicht bereit, ein Drehmoment zu tragen, da das Kupplungspaket des Getriebes (beispielsweise für den ersten Gang) nicht betätigt ist], da sich die Getriebeölpumpe nicht dreht. Diese Situation tritt auch auf, wenn das Getriebe entweder in der P-Stellung ("Park-Stellung") oder N-Stellung ("Neutral-Stellung") ist.
Normalerweise wird ein elektrischer Anlasser dazu verwendet, die Motor­ kurbelwelle auf eine bestimmte Drehzahl zu drehen, bevor Zündenergie und Kraftstoff angewiesen werden, um eine Verbrennung (d. h. ein Dreh­ moment) zu erzeugen. Um eine Verbrennung zu stabilisieren, wird der IAC-Motor oder die elektronische Drossel verwendet, um das Solldrehmo­ ment des Verbrennungsmotors und die Solldrehzahl zu erreichen. Sobald das Getriebe in die D-Stellung ("Fahr-Stellung") geschaltet ist, wird eine Garagenschaltung (garage shift) ausgeführt, um den Getriebegang zu betätigen, wodurch ermöglicht wird, dass der Verbrennungsmotor ein Drehmoment auf die Räder überträgt. Bei Auftreten jedes Ereignisses in dieser Folge entsteht eine entsprechende Drehmomentstörungsvervielfa­ chung, die eine Verminderung des Fahrverhaltens/der Fahrbarkeit des Fahrzeugs zur Folge hat. Wenn ein Hybridantriebsstrang diese Folge nach jeder Kraftstoffabschaltung und einem Start des Verbrennungsmotors durchlaufen müsste, wäre das Fahrverhalten/die Fahrbarkeit des Hyb­ ridfahrzeugs unakzeptabel.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein System und eine Vorrichtung, die den Drehmomentausgang eines Hybridantriebsstrangsystems mit einem herkömmlichen Automatikgetriebe steuern, um dem Hybridfahrzeug zu ermöglichen, glatt zu starten und anzusprechen, wodurch ein Antriebs­ strang eines herkömmlichen Verbrennungsmotors nachgebildet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Bezeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Liniendiagramm eines Drehmomentwandlers und eines Getriebes zur Verwendung in dem Hybridfahrzeug von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Reihe von Kurven ist, die ein Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens der vorlie­ genden Erfindung ist;
Fig. 5 eine Reihe von Kurven ist, die ein Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 6 ein Flussdiagramm des Steuerverfahrens der vorliegen­ den Erfindung ist; und
Fig. 7 ein Diagramm ist, das eine Kraftstoffsteuerfolge der vorliegenden Erfindung als eine Funktion der Fahrzeug­ drehzahl darstellt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Hybridfahrzeug-Antriebs­ systems 10 der vorliegenden Erfindung. Das Antriebssystem 10 des Hyb­ ridfahrzeugs umfasst einen Verbrennungsmotor 12, einen Drehmoment­ wandler 14 und ein mehrgängiges Automatikgetriebe 16, das mit einer Getriebeölpumpe 18 ausgerüstet ist. Das Automatikgetriebe 16 treibt ein Differential 17 an, das mit den Rädern 19 des Hybridfahrzeugs 10 gekop­ pelt ist, wie in der Kraftfahrzeugtechnik bekannt ist.
Das Antriebssystem 10 des Hybridfahrzeugs umfasst ferner einen Motor- Generator (MoGen) 20, der mit dem Verbrennungsmotor 12 über einen Riemenantrieb 21 gekoppelt ist, um einen Antriebsweg an die Kurbelwelle 13 des Verbrennungsmotors 12 vorzusehen. Der MoGen 20 steht wirksam mit einer Steuerung 22 für den MoGen in Verbindung, um den MoGen 20 selektiv zu betreiben und eine erzeugte Energie zum Laden eines Batterie­ pakets 24 zu erzeugen, das Batterien B1, B2 und B3 aufweist. Der MoGen 20 funktioniert entweder als ein Motor, um das Fahrzeug 10 anzutreiben, oder als ein Generator, um das Batteriepaket 24 zu laden, abhängig von dem Betriebszustand des Hybridfahrzeugs 10 (d. h. Bremsen, Gestoppt oder Betrieb bei konstanter Geschwindigkeit auf einer Autobahn). Der MoGen 20 ist bevorzugt eine AC-Induktionsmaschine, kann aber eine beliebige bekannte Technologie eines elektrischen Motors/Generators sein, die beispielsweise umfasst: DC-Maschinen, Synchronmaschinen und geschaltete Reluktanzmaschinen. Die Batterien B1, B2 und B3 umfassen bevorzugt Blei-Säure-Batterien mit Ventilregelung und absorbierendem Glasvlies (AGM oder Absorbent Glas Matt) mit 12 Volt, die in Reihe ge­ schaltet sind, um eine Bus-Nennspannung von 36 Volt zu erzeugen. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Batterien B1, B2 und B3 eine beliebige bekannte Batterietechnologie umfassen, wie beispielsweise Lithium-Polymer-Batterien und Nickel- Metallhybrid-Batterien.
Eine Antriebsstrang- oder Motorsteuerung 28 steht mit einem Bremspedal 31, einem Bremsdrucksensor (BPS) 30, einem Bremslichtschalter (BLS) 39, einem Gaspedal 33 und einem Gaspedalsensor 32 in Verbindung, die ein Signal über ein Kraftfahrzeugkommunikationsnetzwerk 34 an die MoGen-Steuerung 22 führt. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der BPS 30 und/oder der Gaspedalsensor 32 direkt mit der Antriebsstrangsteuerung 28 oder der MoGen-Steuerung 22 verbunden sein.
Ein geeigneter DC/DC-Wandler 36 wird dazu verwendet, eine Vielzahl von Spannungspegeln zum Antrieb des MoGeWs 20 in einem Motorisierungs­ betrieb oder zum Laden des Batteriepakets 24 bei einem Regenerierungs­ betrieb vorzusehen. Der DC/DC-Wandler konditioniert und führt auch elektrische Energie von dem MoGen 20 an ein Niederspannungs- Zubehörsystem 38. Der MoGen 20 erzeugt in der Generatorbetriebsart elektrische Energie, die über den DC/DC-Wandler 36 durch die MoGen- Steuerung 22 an das Batteriepaket 24 übertragen wird. Die MoGen- Steuerung 22 bestimmt die Richtung des Stromflusses für den MoGen 20 gemäß des Fahrzeugbetriebszutands. In einem Regenerierungszustand (wie beispielsweise während einer Bremsung) oder einem Ladezustand fließt Strom von dem MoGen 20 über die MoGen-Steuerung 22, um das Batteriepaket 24 zu laden. In einem Zustand, wenn der MoGen 20 einen Vortrieb schaffen soll, fließt Strom von dem Batteriepaket 24 zu dem MoGen 20 über den DC/DC-Wandler 36 und die MoGen-Steuerung 22, um den MoGen 20 anzutreiben. Bei der vorliegenden Ausführungsform arbeitet der MoGen 20 bei einer Nennspannung von 36 Volt.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umfasst das Getriebe 16 der vorliegen­ den Erfindung eine Freilaufkupplungsanordnung 40 mit Übergeschwin­ digkeitssperrung und Vorwärtsgangfreilauf (over-speed locking and for­ ward speed freewheeling one-way clutch assembly), die wirksam zwischen dem Pumpenrad oder der Pumpe 42 des Drehmomentwandlers 14 und einer Turbine 44 desselben verbunden ist. Das Getriebe 16 umfasst ferner Zahnradsätze, Kupplungsbremsen, die dazu dienen, eine Vielzahl von Antriebsgeschwindigkeitsverhältnissen/Gängen zwischen dem Verbren­ nungsmotor 12 und einem Fahrzeugantriebssystem, wie beispielsweise dem Differential 17 und den Rädern 19, vorzusehen, wie in der Kraftfahr­ zeugtechnik bekannt ist. Das Fahrzeugantriebssystem kann als ein Vor­ derrad- oder Hinterradantriebssystem ausgebildet sein und kann so modi­ fiziert sein, um verschiedene Formen einer Energieübertragung zu und von jedem der vorderen oder rückwärtigen Antriebsräder oder beiden nach Bedarf zu umfassen. Getriebe mit mehreren Gängen sind in der Technik gut bekannt, und eine vollständige Beschreibung ist für die Zwecke des Verständnisses der Konfiguration und des Betriebs der vorliegenden Er­ findung nicht erforderlich.
Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Freilaufkupplung 40 mit Rückwärtssperrung und Vorwärtsfreilauf (reverse lock, forward free wheel one-way clutch) zwischen dem Pumpenrad 42 und der Turbine 44 des Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ferner kann bei der bevorzugten Ausführungsform die direkte Querverbindung der Freilaufkupplung 40 mit Rückwärtssperrung und Vorwärtsfreilauf eine Verbindung mit der Federdämpferanordnung (spring damper assembly) 46 für eine Überbrü­ ckungskupplung (lock-up clutch) 48 umfassen. Die bevorzugte Verbin­ dung ist in der schematischen Darstellung von Fig. 2 in durchgezogener Linie gezeigt, und die alternative Direktverbindung ist durch eine gestri­ chelte Linie gezeigt, die mit Bezugszeichen 50 bezeichnet ist. Demgemäß befindet sich während des direkten Vorwärtsantriebs durch die Verwen­ dung entweder des MoGens 20 als einem Startmotor für den Verbren­ nungsmotor 12 oder während eines direkten Vorwärtsantriebs durch den Verbrennungsmotor 12 die Freilaufkupplung 40 im Freilaufbetriebszu­ stand. Aufgrund der Direkt- (oder Dämpferfeder-)Verbindung zwischen dem Pumpenrad 42 und der Turbine 44 wird jedoch die Freilaufkupplung 40 mit Rückwärtssperrung und Vorwärtsfreilauf während des Rückan­ triebs von dem Getriebe überbrückt/gesperrt (lock up), wie es der Fall bei einer Fahrzeugverlangsamung oder bei einem Ausrollen des Fahrzeugs ist, während der Gangwähler in einer Vorwärtsantriebsstellung ist, um so ein Absacken oder Abfallen der Motordrehzahl zu verhindern.
Wie vorher beschrieben wurde, kann eine Drehmomentstörung durch die Reaktion der Aufhängung des Verbrennungsmotors 12 (ICE 12 mount reaction), durch Druckschwingungen des Verbrennungsmotors 12 und die Fluidkopplung des Drehmomentwandlers 14 des Automatikgetriebes 16 bei einem Neustart des Verbrennungsmotors 12 nach einer Abschaltung des Kraftstoffes zu dem Verbrennungsmotor 12 bewirkt werden. Die vor­ liegende Erfindung verwendet ein Steuersystem, um den MoGen 20 so zu modulieren, dass der Verbrennungsmotor 12 auf eine Solldrehzahl kommt, und dass der Verbrennungsmotor 12 und das Fahrzeug glatt startet, während in dem Getriebe 16 ein Gang eingerückt ist. Das Steuer­ system der vorliegenden Erfindung kann dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor 12 von einem Stopp, wobei in dem Getriebe 14 ein Gang eingerückt ist, zu starten (wie beispielsweise beim Starten eines Fahrzeugs von einem Stopplicht/Rotlicht), und den Verbrennungsmotor 12 während eines Ausrollens (oder Bremsens) zu starten, wobei der Verbrennungsmotor 12 abgeschaltet ist (d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit liegt unter der Neutralgeschwindigkeit/Geschwindigkeit beim Abfallen auf Neutral (drop-to-neutral-speed)).
Die Verfahren der vorliegenden Erfindung steuern das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 von einem Zustand mit abgeschaltetem Kraft­ stoff, um den Verbrennungsmotor 12 und das Fahrzeug 10 von einem Stopp ohne Gaspedalbetätigung glatt zu starten. Ein Drosselstellungssen­ sor (TPS) 49 gibt die Stellung einer Drosselklappe an, die durch einen IAC- Motor oder eine elektronische Drossel 47 gesteuert wird, die mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden ist. Eine geschlossene Drosselklappe wird durch einen Wert des TPS 49 von Null angegeben. Der TPS 49 kann einen Codierer, einen Potentiometer oder eine andere Stellungserfas­ sungsvorrichtung umfassen. Bei einem Fahrzeug mit einer herkömmli­ chen, über Seil betätigten Drosselklappe kann der TPS 49 auch als ein Maß für die Stellung des Gaspedals 33 verwendet werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch, dass das Fahrzeug 10 ähnlich einem herkömmlichen Fahrzeug mit einem her­ kömmlichen Antriebsstrang aus einem gestoppten Zustand sanft vorwärts kriechen kann. Bei dem Hybridantriebsstrang der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 12 abgeschaltet ist, das Fahrzeug 10 durch Freigabe des Bremspedals 31 bis zu einem kriti­ schen Wert des BPS 30 oder durch Freigabe des Bremspedals bis zu der Deaktivierung des BLS 39 abhängig von dem Fahrtzustand gestartet werden. Der BPS 30 ist bevorzugt ein Drucksensor, der In-Line/in Reihe mit einer der Bremsfluidleitungen angebracht ist, um die Kraftgröße zu messen, die an das Bremspedal angelegt wird, und kann einen beliebigen Drucksensor umfassen, der in der Technik bekannt ist, wie beispielsweise Dehnungsmesseinrichtungen und Membransensoren. Ein Bremspedalstel­ lungssensor, wie beispielsweise ein Potentiometer oder ein Codierer, kann auch dazu verwendet werden, das Ausmaß der Bremsenbetätigung an­ zugeben.
An dem Ende eines Verlangsamungsvorgangs durch den Verbrennungs­ motor 12 und das Fahrzeug 10 und vor einem Neustart kann die Kurbel­ welle 13 des Verbrennungsmotors 12 zu einer Sollwinkelstellung gedreht werden. Um ein Drehen der Kurbelwelle 13 zu beginnen, wird das Dreh­ moment des MoGen 20 auf einen "Vorfreigabe/Vorlast-"Wert eingestellt, der aktiviert wird, wenn die MoGen-Steuerung 22 eine vorbestimmte Bremsenfreigaberate liest, wenn sich der erfasste Wert des BPS 30 einem kritischen Wert des BPS 30 (oder Signal des BLS 39) annähert, der für den Start des Verbrennungsmotors 12 erforderlich ist. Dieser Vorfreiga­ be/Vorlast-Wert wird berechnet, um lediglich die Kurbelwelle 13 des Verbrennungsmotors 12 zu drehen. Diese Drehung kann vorwärts oder rückwärts erfolgen, um die Kurbelwelle 13 in der gewünschten Position zu positionieren. Sobald der kritische Wert des BPS 30 (oder Signal des BLS 39) erreicht ist, wird das Drehmoment des MoGen 20 auf einen "Anfangs­ vorlast-"Werteingestellt, der eine Drehmomentanweisung darstellt, um den Verbrennungsmotor 12 von der Haftreibung in dem Verbrennungsmo­ tor 12 "loszubrechen". Wenn nach einer kalibrierten Zeitdauer die mini­ male Drehung der Kurbelwelle 13 nicht verwirklicht worden ist, wird das Vorlastdrehmoment erhöht, bis die gewünschte Drehung der Kurbelwelle 13 detektiert wird. Der Rotationswinkel der Kurbelwelle 13 kann durch einen beliebigen Standard-Kurbeldrehzahlsensor oder -geberrad detektiert werden. Das Vorlastdrehmoment wird aktiviert und gesteigert, bis ein vorbestimmter Rotationswinkel der Kurbelwelle 13 detektiert ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Leistung des MoGens 20 verringert wird und ein Proportional-Integral-Differential-(PID)-Geschwindigkeitsregelalgorithmus in der Antriebsstrangsteuerung 28 die Steuerung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 übernimmt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kurbelwelle 13 mit einem Geberrad gekoppelt, das sechs gleichermaßen beabstandete Kerben und eine asymmetrische Kerbe umfasst, um eine Referenz für den oberen Totpunkt (TDC) zumindest eines Zylinders in dem Verbrennungsmotor 12 zu bilden. Ein Drehzahlsensor detektiert die Ker­ ben an dem Geberrad, um eine Pulsfolge an die Antriebsstrangsteuerung 28 zu übertragen und Drehzahl- und Stellungsinformation an die An­ triebsstrangsteuerung 28 zu liefern. Sobald sich der Verbrennungsmotor 12 dreht, bildet die Antriebsstrangsteuerung 28 eine Schnittstelle mit der MoGen-Steuerung 22 über das Kraftfahrzeugkommunikationsnetzwerk 24, um das Drehzahlprofil des Verbrennungsmotors 12 zu regulieren und eine gewünschte Zieldrehzahl zu erreichen. Das Drehzahlprofil ist steil genug, so dass eine Kompressionsschwankung/-überschwingung (compression bobble) nicht unangenehm sondern sanft genug ist, um jegliche Störungen über die Antriebsstrangaufhängungen und durch den Drehmomentwandler 14 zu verhindern.
Ein alternatives Verfahren zum Erreichen der Zieldrehzahl für den Verbrennungsmotor 12 entlang eines vorgeschriebenen Drehzahlprofils ist, dass die Antriebsstrangsteuerung 28 eine Zielgeschwindigkeitsanwei­ sung an die MoGen-Steuerung 22 sendet. Die MoGen-Steuerung 22 führt das Hochlaufen des Verbrennungsmotors 12 (ICE 12 spooling) ohne die Einmischung von der Antriebsstrangsteuerung 28 aus, die eine Drehzahl­ regelung für den Verbrennungsmotor 12 ausführt.
Die Verfahren der vorliegenden Erfindung umfassen zwei Motorstartsteu­ erverfahren oder -algorithmen, die dazu verwendet werden können, das Fahrzeug 10 zu starten. Beide Verfahren streben danach, Drehmoment­ störungen, wie beispielsweise Stöße und Wogen, durch Steuerung des Drehzahlprofils des Verbrennungsmotors 12 so glatt wie möglich durch Verhinderung von Diskontinuitäten in dem Beschleunigungsprofil zu minimieren. Die für die beiden Systeme verwendeten Verfahren sind iden­ tisch, mit Ausnahme der Drehzahl des Verbrennungsmotors 12, bei der die Motorisierungsleistung des MoGen 20 ausläuft, während die Kraftstoff­ lieferung eingeleitet wird.
Die Fig. 3 und 4 zeigen das erste Steuerverfahren der vorliegenden Erfin­ dung zur Drehmomentsteuerung von einem Stoppzustand für das Fahr­ zeug 10, genannt "elektrisches Kriechen". Fig. 3 umfasst schematische Darstellungen einer BPS-Aufzeichnung 60, einer MoGen- Drehmomentaufzeichnung 62, einer Aufzeichnung 64 der Drehzahl des Verbrennungsmotors, einen Zylinderzündaufzeichnung 66, einer Ansaug­ luftdruckaufzeichnung (MAP-Aufzeichnung) 68, einer Aufzeichnung 70 über eine Frühzündung/Spätzündung, einer Aufzeichnung 72 über die Leerlaufluftsteuerung (IAC), einer Aufzeichnung 74 der Amplitude und Frequenz des Geberrads der Kurbelwelle, und einer Aufzeichnung 76 über den Zustand der Drehmomentwandlerkupplung (TCC), alle in Abhängig­ keit von der Zeit. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der kritische BPS-Wert für einige Fahrzustände mit gerin­ ger Geschwindigkeit durch das Signal des Bremslichtschalter (BLS) 39 ersetzt werden.
Wie in Fig. 3 und in den Flussdiagrammen der Fig. 4A-B gezeigt ist, startet das Verfahren des elektrischen Kriechens bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und betätigtem Bremspedal 31. Bei Block 100 wird IAC gleich Ki gesetzt, und die Frühzündung wird gleich Ka gesetzt. Zur Referenz sind alle Kx-Werte Kalibrierungswerte, die im empirisch zur Speicherung in der MoGen-Steuerung 22 und der Antriebsstrang- Steuerung 28 bestimmt und in Fig. 3 und 5 gezeigt sind. Bei Block 101 bestimmt das Verfahren, ob die Stellung der Drosselklappe geschlossen ist (TPS = 0), wie durch TPS 49 angegeben wird. Wenn die Drosselklappe geschlossen ist, dann wird die Bremsdruckänderungsrate, die durch den Bremsdrucksensor 30 gemessen wird, mit 0 und Kr (d(BPS)/dt < 0 und < Kr bei Block 102 verglichen. Wenn d(BPS)/dt < 0 und < Kr ist, dann fährt das Verfahren mit Block 103 fort, bei dem das Drehmoment des MoGen 20 auf den Vorfreigabe/Vorlast-Wert eingestellt wird, und fährt mit Block 104 fort. Wenn d(BPS)/dt nicht < 0 und < Kr ist, dann fährt das Verfahren auch mit Block 104 fort. Block 104 bestimmt, ob BPS < Kb ist. Wenn der BPS-Wert nicht < Kb ist, kehrt die Routine zu Block 100 zurück. Wenn der BPS-Wert < Kb ist, dann wird bei Block 105 die MoGen-Leistung aktiviert. Block 106 bestimmt, ob die MoGen-Zeit < Km ist. Wenn die MoGen-Zeit nicht < Km ist, dann fährt das Verfahren zu Block 108 fort, wo die Mo- Gen-Leistung auf ein Maximum eingestellt wird, um eine Motorkurbelwel­ lendrehung sicherzustellen. Je aggressiver der Fahrer das Gaspedal 33 betätigt (hoher Wert des TPS 49 und hohe Rate des TPS 49), um so mehr Leistung des MoGen 20 wird angewiesen, um den Verbrennungsmotor 12 zu beschleunigen.
Bei Block 107 wird der Vorlastwert für den MoGen als Funktion von TPS bestimmt. Bei Block 109 bestimmt das Verfahren, ob sich die Kurbelwelle 13 dreht. Wenn sich die Kurbelwelle 13 nicht dreht, dann kehrt das Ver­ fahren zu Block 106 zurück. Wenn sich die Kurbelwelle 13 dreht, dann fährt das Verfahren mit Block 110 fort, bei dem die Antriebsstrangsteue­ rung 28 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 mit einem PID- Regelalgorithmus in Verbindung mit dem MoGen 20 und der MoGen- Steuerung 22 regelt. Bei Block 111 fährt, wenn der Drehzahlfehler, der eine Funktion der Drosselstellung ist, kleiner als Ks ist, dann die Routine mit Block 112 fort. Wenn der Drehzahlfehler größer als oder gleich Ks ist, dann kehrt das Verfahren zu Block 110 zurück. Bei Block 112 kehrt, wenn der MAP, dessen Sollwert eine Funktion von TPS ist, nicht < Kp ist, dann das Verfahren zu Block 110 zurück. Wenn der MAP kleiner als Kp ist, dann fährt das Verfahren mit Block 113 fort. Bei Block 113 werden die Einspritzeinrichtungen des Verbrennungsmotors 12 gezündet, wie durch die Zylinderzündaufzeichnung 66 in Fig. 3 gezeigt ist (es ist ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit vier Zylindern gezeigt). Bei Block 114 wird der IAC-Motor oder Motor 47 der elektronischen Drossel so bewegt, um mehr Luft in den Verbrennungsmotor 12 zuzulassen, wie durch die IAC-Aufzeichnung 72 gezeigt ist. Bei Block 115 wird die Frühzündung rampenartig angehoben, wie durch die Zündaufzeichnung 70 von Fig. 3 gezeigt ist. Bei Block 116 wird das Drehmoment des MoGen 20 rampenar­ tig abgesenkt, wie durch die MoGen-Drehmomentaufzeichnung 62 von Fig. 3 gezeigt ist. Ein Regelkreis kann implementiert sein, um das Dreh­ moment des MoGen 20, die IAC und die Zündung zu steuern und damit das gewünschte Motordrehzahlprofil beizubehalten. Der Verbrennungsmo­ tor 12 wird dann bei Block 117 so eingestellt, dass er normal läuft.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, erhöht der MoGen 20 die Drehzahl des Verbren­ nungsmotors 12 rampenartig auf ein gesteuertes Zieldrehzahlplateau (bevorzugt 600 U/min oder - Leerlaufdrehzahl für eine Zeit ti) und führt dann stufenweise Kraftstoff und Zündung ein. Die Drehmomentwandler­ kupplung (TCC) kann sanft gepulst werden, um ein Klappern des Gangs zu verringern. Die Leistung des MoGen 20 wird schnell mit einer minima­ len Drehmomentstörung (d. h. minimaler Motordrehzahlschwankung) zurückgezogen. Bevor eine Verbrennung beginnt, wird das Fahrzeug tatsächlich unter Verwendung des MoGen 20 schleichend vorwärtsbewegt. An dem Beginn des Übergangs zwischen einem reinen elektrischen Betrieb und einem reinen Verbrennungsbetrieb ist der Zündfunken/die Zündung auf vollständig spät eingestellt, die Drosselklappe oder IAC ist eine mini­ male Größe offen, und der MAP wird überwacht. Bei der vorliegenden Anwendung unter Verwendung einer sequentiellen Kraftstoffeinspritzung wird die Kraftstoffeinspritzeinrichtung für jeden Zylinder des Verbren­ nungsmotors 12 nacheinander angeschaltet, wobei der Zündfunken/die Zündung auf vollständig spät eingestellt ist. Beim Beginn der Verbren­ nung wird eine Frühzündung bei einem negativen Wert (Späteinstellung) gesteuert, bis alle Kraftstoffeinspritzeinrichtungen angeschaltet sind. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen werden nacheinander/sequentiell ange­ schaltet, während der Verbrennungsdrehmomentbeitrag von dem IAC- Motor oder dem Motor 47 der elektronischen Drossel inkrementell hinzu­ gefügt wird (proportional zu der Anzahl zündender Zylinder). Somit befin­ det sich, wenn alle Einspritzeinrichtungen angeschaltet sind, der IAC- Motor 47 bei der optimalen Stellung, um ein Motordrehmoment ohne Absterben beizubehalten. Wenn sich die Leistung des Verbrennungsmo­ tors 12 Zylinder um Zylinder aufbaut, wird die Leistung des MoGen 20 rampenartig abgesenkt, um eine Festzustandsleerlaufdrehzahl beizubehal­ ten, und die Frühzündung wird als eine Funktion des Werts des TPS 49 rampenartig angehoben. Der MoGen 20 kann so konditioniert sein, um als Generator zu arbeiten, wodurch ein Aufflackern der Motordrehzahl weiter verringert wird.
Wenn jeder Zylinder zündet, wird der IAC-Motor oder Motor 47 der elekt­ ronischen Drossel dementsprechend eingestellt, um einen glatten vorher­ sagbaren Drehmomentanstieg zu liefern. Bei einem System mit individuel­ ler Zylinderfunkensteuerung (und möglicherweise mit einer variablen Ventilbetätigung) können die Zylinder mit einem gestaffelteren Zeitablauf für eine feinere Drehmomentsteuerung angeschalten werden.
Kraftstoff und Zündfunken werden erst geliefert, nachdem der MAP auf einen vorbestimmten niedrigeren Druck (beispielsweise 40 kPa) verringert ist, da eine beginnende Verbrennung bei hohem MAP (beispielsweise 80 + kPA) eine große Drehmomentstörung bewirken kann, die von dem Fahrer als ein Ruck wahrgenommen würde. Wenn das Drehmoment des MoGen 20 verringert wird, wird die Größe der Frühzündung und des IAC derart erhöht, dass das Nettodrehmoment an der Kurbelwelle 13 konstant ist, wenn das System in den reinen Verbrennungsbetrieb übergeht.
Wenn zu einem Zeitpunkt während dieses Übergangs der Fahrer auf das Gaspedal (TPS < 0) tritt, dann wird das sanfte Mischen der Leistung des MoGen 20 und der Verbrennungsleistung abgebrochen, und die Frühzün­ dung und die Leistung des MoGen 20 können kombiniert werden, um die angeforderte Leistung zu liefern. Sowohl der Wert des TPS 49 als auch seine Erhöhungsrate werden überwacht. Wenn der Wert des TPS 49 er­ höht wird, wird die Verlaufsrate der Spätzündung erhöht, und, wenn die Anwendungsrate des Wertes des TPS 49 über eine bestimmte Schwelle erhöht ist, wird der Verlaufsrate der Spätzündung eine Verstärkung hin­ zugefügt. Auch kann der MoGen 20 ein "Trägheitsbeseitigungs-"Drehmo­ ment anlegen, um das Ansprechen des Antriebsstrangs zu beleben. Der MoGen 20 legt eine zusätzliche Leistung an den Verbrennungsmotor 12 während aggressiver Fahrbedingungen an, um eine Beschleunigung der zusätzlichen Ausstattung des MoGen 20, die dem Basisantriebsstrang hinzugefügt ist, zu unterstützen. Wenn die Drosselbetätigung erfolgt, bevor eine Zündung begonnen hat, wird eine bestimmte Größe der Spät­ zündung für die ersten wenigen Motorzyklen ausgeführt, bevor das vorher erwähnte Verlaufssteuersystem für die Spätzündung eingeleitet wird. Eine Zündung des ersten Verbrennungsereignisses bei einer offenen Drossel kann zu einem großen Drehmomentimpuls führen, der für den Fahrer wahrnehmbar sein könnte. Eine Alternative (oder ein Zusatz) zu der Spät­ zündung in diesem Zustand besteht darin, ein elektronisches Drossel­ steuersystem (ETC) zu implementieren, in welchem die Drossel unabhän­ gig von dem durch den Fahrer bewirkten Wert des Pedalstellungssensors (PPS) gesteuert werden kann. In diesem ETC-Fall kann die Antriebs­ strangsteuerung 28 die Drosselstellung sogar bei hohen PPS-Werten auf niedrig einstellen, so dass die anfängliche Drehung des Verbrennungsmo­ tors 12 durch den MoGen 20 glatter werden kann.
Fig. 5 zeigt den zweiten Steueralgorithmus der vorliegenden Erfindung für eine Drehmomentsteuerung von einem Stoppzustand für das Fahrzeug 10, der als "nicht elektrisches Kriechen" bezeichnet ist und der auch mit Fig. 4 in Verbindung gebracht werden kann, da der einzige Unterschied zwi­ schen dem Verfahren bei elektrischem Kriechen und dem Verfahren bei nicht elektrischem Kriechen die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 ist, bei der die Kraftstofflieferung eingeleitet wird. Fig. 5 zeigt schematische Zeichnungen einer BPS-Aufzeichnung 120, einer MoGen-Drehmoment­ aufzeichnung 122, einer Aufzeichnung 124 der Drehzahl des Verbren­ nungsmotors, einer Zylinderzündaufzeichnung 126, einer Aufzeichnung 128 des Ansaugluftdrucks (MAP), einer Aufzeichnung 130 einer Frühzün­ dung/Spätzündung, einer IAC-Aufzeichnung 132, einer Aufzeichnung 134 der Amplitude und Frequenz des Geberrads der Kurbelwelle 13, und einer Aufzeichnung 134 des TCC-Zustands, alle in Abhängigkeit von der Zeit. Wiederum kann ähnlich zu Fig. 3 der kritische BPS-Wert für einige Fahrzustände mit niedriger Geschwindigkeit durch das Signal des Brems­ lichtschalters (BLS) 39 ersetzt werden.
Das Verfahren bei nichtelektrischem Kriechen verwendet den MoGen 20, um eine Drehung des Verbrennungsmotors 12 zu beginnen, lässt aber die Verbrennungsleistung des Verbrennungsmotors 12 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 bis auf das Zieldrehzahlplateau anheben. Das Verfahren bei nichtelektrischem Kriechen ist für das Batteriepaket 24 potentiell weniger entleerend und erwärmt das System des MoGen 20 weniger, da die Motorisierungsleistung des MoGen 20 und die Motorisie­ rungszeit verringert sind. Die Steuerungen für elektrisches Kriechen und nichtelektrisches Kriechen sind bis auf den rampenartigen Auslauf der Drehzahl des MoGens des Systems für nichtelektrisches Kriechen (bei­ spielsweise 400 U/min) identisch, wo der Kraftstoff und der Zündfunken zuerst eingeführt werden. Sobald der Kraftstoffdurchlass eingeleitet wird, werden die Spätzündung und IAC über eine Regelung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 gemanagt. Ähnlich dem System für elektrisches Kriechen wird das Motordrehzahlprofil so gesteuert, um schnell auf die Zieldrehzahl mit minimalen Störungen in dem Drehzahlprofil und minima­ lem Überschießen/Überschwingen (kritisch gedämpft) anzusteigen. Wenn, nachdem die Motorisierungsleistung des MoGen 20 abgeschaltet ist (oder während ihres Absinkens), die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 uncharakteristisch abzusinken beginnt, kann die Motorisierungsenergie des MoGen 20 erneut dynamisch angelegt werden, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 zu stabilisieren.
Sobald sich der Verbrennungsmotor 12 dreht, ist das Mischsystem für das Drehmoment des MoGen 20 und das Drehmoment des Verbrennungsmo­ tors identisch demjenigen, das für das erste Verfahren für elektrisches Kriechen erläutert ist. Das Verfahren für nichtelektrisches Kriechen wird verwendet, wenn der Verbrennungsmotor 12 aus ist und das Fahrzeug rollt und über eine Bremsenfreigabe erneut gestartet wird. Somit steuert, wenn nach dem Ereignis der Bremsenfreigabe keine Drossel betätigt ist (TPS = 0), die Antriebsstrangsteuerung 28 die Drehzahl des Verbren­ nungsmotors 12 auf Leerlauf (~ 650 U/min). Daher existiert sogar, wenn nach einem sehr aggressiven Bremsereignis, wobei der Verbrennungsmo­ tor 12 aus ist, der Bediener nicht wünscht, aggressiv zu beschleunigen, keine Drehmomentstörung, da der Start des Verbrennungsmotors 12 durch den MoGen 20 (mit TPS = 0) den Verbrennungsmotor 12 nur auf Leerlaufdrehzahl bringen würde. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist, als sie ist, wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 12 bei Leerlaufdrehzahl angetrieben wird, wird der Vorwärtsfreilauf des ersten Gangs freilaufen, und somit wird kein Drehmoment auf die Straße übertragen. Bei sehr niedrigen oder auf Null befindlichen Drehzahlen weist die Freigabe des Bremspedals 31 den MoGen 20 an, den Verbren­ nungsmotor 12 erneut bei einer anderen Leistungskalibrierung im Ver­ gleich zu der bei höheren Drehzahlen zu drehen. Die kritische Drehzahl ist eine Funktion des ersten Gangs/der ersten Übersetzung.
Eine Bestimmung und Partitionierung des Drucks auf das Bremspedal 31 unter Verwendung des BPS 30 ist für die Anwendung der elektrischen und nichtelektrischen Kriechverfahren wichtig, da die Freigabe des Bremspe­ dals 31 die Verfahren der vorliegenden Erfindung einleitet. Zur Veran­ schaulichung sei angenommen, dass der erfasste Wert des BPS 30 von Null (Fuß von der Bremse) auf ein Maximum von 100 Zählpulsen (counts) skaliert werden kann. Der maximale Wert, auf den der Fahrer die Bremse stetig drückt, ist der Wert BPSmax. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann einem kleinen BPSmax-Wert (beispielsweise 1-33 Zählpulse) ein BPSmax-Index von 1 gegeben werden, und einem großen BPSmax-Wert (beispielsweise 66-100 Zählpulse) kann ein BPSmax-Index von 3 gegeben werden.
Der Freigaberate des Bremspedals 31, die durch den BPS 30 (in Einheiten von Zählpulsen/Sekunde (counts/sec.)) gemessen wird, wird ein Index von 1 bis 3 gegeben, wobei 3 die aggressivste Betätigung ist. Einer BPS- Freigaberate von 0-50 Zählpulsen/Sekunde kann ein Index von 1 gege­ ben werden, und einer BPS-Freigaberate von 250 + Zählpulse/Sekunde kann ein Index von 3 gegeben werden. Dieser Index wird dazu verwendet, damit die Antriebsstrangsteuerung 28 bestimmen kann, wie aggressiv der Fahrer bremst, und gibt somit eine Angabe darüber, dass der Fahrer bei der folgenden Drosselbetätigung genauso aggressiv sein kann.
Das Produkt der beiden BPS-Indizes ist der Netto-BPS-Index. Der kritische BPS-Wert für den Neustart des Verbrennungsmotors 12 wird dadurch berechnet, dass der Netto-BPS-Index mit x% Punkten des BPSmax-Werts multipliziert wird. Wenn beispielsweise der Fahrer die Bremsen stark betätigt (beispielsweise BPSmax = 87) und die Bremse schnell freigibt (beispielsweise 255 Zählpulse/Sekunde), wobei dies in einem BPSmax- Index von 3 und einem Index der BPS-Rate von 3 resultiert, ist der Netto- BPS-Index wäre 3.3 = 9. Für x = 1 wäre der kritische BPS-Wert dann 9.1 = 9% Punkte des maximalen BPS-Werts. Somit würde, wenn der Bedie­ ner von dem Bremspedal 31 ablässt, der Verbrennungsmotor 12 erneut starten, wenn das Bremspedal 31 nur bis zu acht Zählpulsen (9%.87) freigegeben wird. Eine alternative Art und Weise der Interpretierung dieser 9% ist, dass der Verbrennungsmotor 12 erneut gestartet wird, wenn das Bremspedal 31 91% (100% - 9%) freigegeben wird.
Bei einem anderen Beispiel ist, wenn der Fahrer das Bremspedal 31 ledig­ lich langsam antippt, der Netto-BPS-Index 1, und der Verbrennungsmotor 12 würde erneut gestartet werden, wenn das Bremspedal 31 um 99% freigegeben ist, was im wesentlichen vollständig freigegeben bedeutet.
Das obige Beispiel wird zur Veranschaulichung vereinfacht. Bei der bevor­ zugten Ausführungsform werden lineare Interpolationen zwischen den Indizes ausgeführt, um progressivere und vorhersagbarere Ansprechen vorzusehen.
Das vorliegende Steuersystem bestimmt den kritischen Wert des BPS 30, der erforderlich ist, da der Neustart des Verbrennungsmotors 12 eine endliche Größe an Zeit erfordert (beispielsweise 0,2 Sekunden zum Hoch­ fahren des Verbrennungsmotors von 0 /min bis auf 600 U/min). Für eine mit einem Nicht-Hybrid-Antriebsstrang vergleichbare Ansprechemp­ findlichkeit ist es wichtig, dass der Verbrennungsmotor 12 dann zündet, wenn der Fuß des Fahrers von dem Bremspedal 31 zu dem Gaspedal 33 wechselt. Für mit zwei Füßen fahrende Fahrer startet, da die Drossel allgemein mit einer höheren Autorität als das Bremspedal 31 program­ miert ist, der Verbrennungsmotor 12 erneut, wenn der Fahrer auf das Gas geht, während er sich immer noch auf dem Bremspedal 31 befindet.
In dem Flussdiagramm von Fig. 6 ist das bevorzugte Verfahren zur Be­ stimmung eines kritischen Werts des BPS 30 gezeigt. Das Verfahren be­ ginnt bei Block 140 und fährt zu Block 142 fort, bei dem das Verfahren bestimmt, ob der Wert des BPS 30 gleich Null und der Kraftstoff ange­ schaltet ist. Wenn der Wert des BPS 30 nicht gleich Null und der Kraftstoff nicht angeschaltet ist, dann kehrt das Verfahren zu Block 140 zurück. Wenn der Wert des BPS 30 gleich Null ist und der Kraftstoff angeschaltet ist, dann fährt das Verfahren mit Block 144 fort, um zu bestimmen, ob der Fahrer auf das Bremspedal 31 getreten ist. Wenn der Fahrer nicht auf das Bremspedal 31 getreten ist, dann kehrt das Verfahren zu Block 140 zurück. Wenn der Fahrer auf das Bremspedal 31 getreten ist, dann fährt das Verfahren zu Block 146 fort, um zu bestimmen, ob der BPSmax-Wert hoch ist. (Wenn der BPSmax-Wert nicht hoch ist, dann fährt das Verfah­ ren zu Block 148 fort, um zu bestimmen, ob der BPSmax-Wert im Mittel­ bereich liegt.)
Zurück bei Block 146 fährt, wenn der BPSmax-Wert hoch ist, dann das Verfahren zu Block 152 fort und setzt den BPSmax-Index auf 3. Bei Block 154 bestimmt das Verfahren, ob die BPS-Rate (d(BPS)/dt) hoch ist. Wenn die BPS-Rate nicht hoch ist, dann fährt die Routine zu Block 156 fort, um zu bestimmen, ob die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist. Zurück bei Block 154 wird, wenn die BPS-Rate hoch ist, dann bei Block 158 für einen Netto-BPS-Index von 9 der Index der BPS-Rate gleich 3 gesetzt. Bei Block 160 wird die kritische BPS = 91% bestimmt, so dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn das Bremspedal 31 um 91% des BPSmax-Werts freigegeben ist.
Zurück bei Block 156 wird, wenn die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist, dann der Ratenindex des BPS 30 bei Block 162 gleich 2 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 3.2 = 6. Bei Block 164 ist die kritische BPS = 94% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn das Bremspedal 31 94% des BPSmax-Werts freigegeben wird. Wenn der BPS-Wert nicht im Mittelbereich liegt ist, dann wird der BPSmax-Index bei Block 166 gleich 1 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 3.1 = 3. Bei Block 168 ist die kritische BPS = 97% so, dass die Neustart­ routine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn das Bremspe­ dal 31 97% des BPSmax-Werts freigegeben wird.
Zurück bei Block 148 wird, wenn der BPSmax-Wert im Mittelbereich liegt ist, dann der BPSmax-Index bei Block 170 gleich 2 gesetzt. Bei Block 172 bestimmt das Verfahren, ob die BPS-Rate (d(BPS)/dt) hoch ist. Wenn die BPS-Rate nicht hoch ist, dann fährt die Routine zu Block 174 fort, um zu bestimmen, ob die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist. Zurück bei Block 172 wird, wenn die BPS-Rate hoch ist, dann bei Block 176 der Index der BPS-Rate gleich 3 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 2.3 = 6. Bei Block 178 ist die kritische BPS = 94% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn die Bremse 94% des BPSmax-Werts freigegeben wird.
Zurück bei Block 174 wird, wenn die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist, dann der Index der BPS-Rate bei Block 180 gleich 2 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 2.2 = 4. Bei Block 182 ist die kritische BPS = 96% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn das Bremspedal 31 91% des BPSmax-Werts freigegeben ist. Wenn der BPS-Wert nicht im Mittelbereich liegt ist, dann wird der BPSmax- Index bei Block 184 gleich 1 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 2, und bei Block 186 ist die kritische BPS = 98% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn die Bremse 98% des BPSmax-Werts freigegeben wird.
Zurück bei Block 148 wird, wenn der BPSmax-Wert nicht im Mittelbereich liegt ist, dann der BPSmax-Index bei Block 150 gleich 1 gesetzt. Bei Block 188 bestimmt das Verfahren, ob die BPS-Rate (d(BPS)/dt) hoch ist. Wenn die BPS-Rate nicht hoch ist, dann fährt die Routine mit Block 190 fort, um zu bestimmen, ob die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist. Zurück bei Block 188 wird, wenn die BPS-Rate hoch ist, dann der Index der BPS-Rate bei Block 192 gleich 3 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 1.3 = 3. Bei Block 194 ist die kritische BPS = 97% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn das Bremspedal 97% des BPSmax-Werts freigegeben wird.
Zurück zu Block 190 wird, wenn die BPS-Rate im Mittelbereich liegt ist, dann der Index der BPS-Rate bei Block 196 gleich 2 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 1.2 = 2. Bei Block 198 ist die kritische BPS = 98% so, dass die Neustartroutine des Verbrennungsmotors 12 eingeleitet wird, wenn die Bremse 98% des BPSmax-Werts freigegeben wird.
Wenn der BPS-Wert nicht im Mittelbereich liegt ist, dann wird der BPSmax-Index bei Block 200 gleich 1 gesetzt, und der Netto-BPS-Index ist 1.1 = 1. Bei Block 202 ist die kritische BPS = 99% so, dass die Neustart­ routine des Verbrennungsmotors eingeleitet wird, wenn die Bremse 99% des BPSmax-Werts freigegeben wird. Die BPS-Indizes bestimmen den Betrieb der elektrischen und nichtelektrischen Kriechverfahren der vorlie­ genden Erfindung.
In Fig. 7 ist ein Schema einer Kraftstoffsteuerfolge als einer Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit gezeigt. Fig. 7 zeigt einen Hysteresegeschwindig­ keitsbereich, der einen Bereich zur Einleitung einer hybridaktiven Ge­ schwindigkeit bei Beschleunigung Va umfasst, die an der gestrichelten Linie bei 207 gezeigt ist (beispielsweise in einem Bereich von 10 bis 20 mph). Eine hybridaktive Geschwindigkeit bei Verlangsamung Vd im Ge­ schwindigkeitsbereich (beispielsweise 6 bis 16 mph) ist durch eine gestri­ chelte Linie 209 in Fig. 7 gezeigt. Eine Ausrollgeschwindigkeit Vc bei einem Geschwindigkeitsbereich (beispielsweise 3 bis 6 mph) ist durch eine gestrichelte Linie 211 in Fig. 7 gezeigt. Die Steuerfolge in Fig. 7 umfasst auch einen Brems-Start-Geschwindigkeitsbereich, der zwischen 3 mph und der Neutralgeschwindigkeit liegt (durch 213 in Fig. 7 gezeigt).
Eine graphische Darstellung der Steuerbetriebsarten der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt, die repräsentative Punkte an einer Kurve der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber der Zeit zeigt, die durch Bezugs­ zeichen 205 bezeichnet ist. Zu Beginn des beispielhaft dargestellten Schemas ist die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Punkt 205A an der Kurve 205 Null. An diesem Punkt befindet sich das Fahrzeug in Ruhe, und der Kraftstoff ist abgeschaltet. Wenn das Bremspedal 31 freigegeben wird, wird der MoGen 20 durch die MoGen-Steuerung 28 konditioniert, um elektrische Energie von Batteriepaket 24 zu ziehen und so zu bewirken, dass sich der Verbrennungsmotor 12 dreht und somit die Kurbelwelle 13 und die verbundenen Antriebsstrangkomponenten, die die Drehmoment­ wandlerkupplung 14 und das Getriebe 16 mit mehreren Gängen umfas­ sen, über einen Kriechgeschwindigkeitsbereich antreibt, der zwischen den Punkten 205A und 205B gezeigt ist. Demgemäß kann dieser Betrieb ledig­ lich durch Freigabe des Bremspedals 31 eingeleitet werden. Bei den Punk­ ten 205B-205C, 205C-205D, 205D-205E, 205E-205F, 205F-205G ist die Kraftstoffversorgung angeschaltet.
Bei den Punkten 205G-205H ist der Kraftstoff abgeschaltet, und das Fahrzeug befindet sich in einer Betriebsart mit regenerativer Bremsung/­ Rückgewinnungsbremsung. Bei Punkt 205H wird der Verbrennungsmotor 12 durch Lieferung von Kraftstoff und Zündenergie an den Verbren­ nungsmotor 12 gestartet. Dies kann dadurch erleichtert werden, dass das Gaspedal 33 von dem Fahrzeugfahrer angetippt wird. Der MoGen 20 kann jedoch verwendet werden, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 niedriger als optimal ist. Bei den Punkten 205H-205I ist die Kraftstoff­ versorgung angeschaltet. Bei den Punkten 205I-205J ist der Kraftstoff abgeschaltet und das Fahrzeug befindet sich in einer regenerativen Be­ triebsart, wobei der Verbrennungsmotor 12 durch den Drehmomentwand­ ler 14 mit Rückwärtsfreilauf angetrieben wird. Wenn das Bremspedal 31 an einem Punkt zwischen 205I und 205J freigegeben wird und sich das Fahrzeug weiter verlangsamt, wobei der Kraftstoff abgeschaltet ist und keine anderen Pedale betätigt sind, wird der Kraftstoff und Zündenergie geliefert, kurz bevor die Neutralgeschwindigkeit erreicht wird, um den Verbrennungsmotor 12 mit möglicher Unterstützung von dem MoGen 20 erneut mit Kraftstoff zu versorgen.
Bei Punkt 205J fällt das Getriebe 16 durch Abfall auf einen ersten Gang und Ausrollen unter Verwendung der Kupplung, die die erste Kupplung einem Freilauf unterzieht, auf effektiv neutral ab. Bei den Punkten 205J-205K wird der Kraftstoff abgeschaltet, und das Fahrzeug rollt mit abge­ schaltetem Verbrennungsmotor 12 aus. Bei Punkt 205K kann der Verbrennungsmotor 12 bei einer Freigabe des Bremspedals 31 erneut gestartet werden. Die Schwelle des Werts des BPS 30 für einen Start ist x% von BPSmax, wobei x eine Funktion von BPSmax und BPS-Rate ist.
Bei den Punkten 205L-205M ist der Kraftstoff abgeschaltet, und das Fahrzeug rollt aus (Verbrennungsmotor 12 ausgeschaltet). Bei Punkt 205M wird der Verbrennungsmotor 12 mit dem MoGen 20 bei Freigabe des Bremspedals 31 gestartet. Der Kraftstoff ist bei den Punkten 205M-205N, 205N-205O und 205O-205P auch angeschaltet. Bei den Punkten 205P-205Q ist der Kraftstoff abgeschaltet, und das Fahrzeug rollt mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor aus.
Wenn das Fahrzeug von Punkt 205P zu 205Q verlangsamt wird, kann der Verbrennungsmotor 12 mit dem MoGen 20 bei Freigabe des Bremspedals 31 gestartet werden. Bei den Punkten 205Q-205R ist der Kraftstoff angeschaltet. Jedoch ist das Bremspedal 33 nicht betätigt und das Fahr­ zeug verlangsamt sich weiterhin. Bei Punkt 205R ist der Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 12 bei Betätigung des Bremspedals 31 abgeschaltet, da die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Verlangsamung oberhalb Vd liegt. Bei den Punkten 205R-205S-205T ist der Kraftstoff abgeschaltet, und der Verbrennungsmotor 12 ist ausgeschaltet. Zwischen den Punkten 205S und 205T. Der Verbrennungsmotor 12 wird mit dem MoGen 20 bei Freigabe des Bremspedals 31 erneut gestartet, aber mit einer anderen Leistungskalibrierung im Vergleich zu den Punkten 205M und 205Q. Oberhalb der Ausrollgeschwindigkeit Vc, wenn der Verbrennungsmotor 12 erneut auf die Leerlaufdrehzahl dreht, rollt das Fahrzeug weiterhin aus, da die Freilaufkupplung des ersten Gangs eine Drehmomentübertragung an die Achsen verhindert. Somit kann die Leistung des MoGen 20 aggres­ siv angewendet werden. Unterhalb von Vc wird die Steuerung für eine Fahrzeuggeschwindigkeit beim Start von 0 dazu verwendet, ein Über­ schießen/-schwingen der Motordrehzahl zu minimieren.
Bei Punkt 205T wird das Fahrzeug gestoppt, wobei der Kraftstoff abge­ schaltet ist, und bei unmittelbarer Betätigung des Gaspedals 33 mit oder ohne der Freigabe des Bremspedals 31 wird der Verbrennungsmotor 12 elektrisch gedreht und der Verbrennungsmotor 12 gezündet. Demgemäß ist bei den Punkten 205T-205U und 205U-205V der Kraftstoff ange­ schaltet.
Bei Punkt 205V steht das Fahrzeug, und an diesem Punkt bewirkt ein Freigeben (bottoming out) des Bremspedals 31, wie durch BPS 30 angege­ ben wird, dass die Kraftstoffversorgung abgeschaltet wird. Bei den Punk­ ten 205V-205W ist der Kraftstoff abgeschaltet und das Fahrzeug ge­ stoppt.
Zusammengefasst umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Antriebs­ strangs für ein Hybridfahrzeug, dass ein Verbrennungsmotor vorgesehen wird, ein Motor-Generator vorgesehen wird, der wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, und der Motor- Generator auf eine bestimmte Drehzahl gebracht wird, um das Fahrzeug erneut zu starten.

Claims (21)

1. Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahr­ zeug, wobei das Verfahren umfasst, dass:
ein Verbrennungsmotor vorgesehen wird;
ein Motor-Generator vorgesehen wird, der wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist;
ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist; und
der Motor-Generator auf eine bestimmte Drehzahl gebracht wird, um das Automatikgetriebe in Gang zu bringen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt, dass der Verbrennungsmotor gestartet wird, nachdem das Automatikgetriebe in Gang gebracht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt, dass die Stellung einer Drosselklappe in einem Drosselkörper bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt, dass die Stellung eines Gaspedals bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt, dass eine Bremspedalbetätigung unter Ver­ wendung eines Bremsdrucks bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
ferner mit den Schritten, dass:
das Fahrzeug dadurch auf eine Neutralgeschwindigkeit verlangsamt wird, dass das Automatikgetriebe in einen niedrigen Gang gebracht wird;
ein Ausrollzustand durch Freilaufen des Automatikgetriebes beibe­ halten wird;
in dem Ausrollzustand verlangsamt wird; und
der Verbrennungsmotor unter Verwendung des Motor-Generators erneut gestartet wird, wenn das Gaspedal gedrückt oder das Brems­ pedal freigegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
ferner mit den Schritten, dass:
der Verbrennungsmotor gestartet wird; und
das Drehmoment des Verbrennungsmotors gesteuert wird, um sich mit dem Drehmoment des Motor-Generators zu mischen, wodurch das Fahrverhalten des Hybridfahrzeugs gesteuert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Schritt zum Steuern des Drehmoments des Verbren­ nungsmotors zur Mischung mit dem Drehmoment des Motor- Generators umfasst, dass:
eine Drosselstellung für den Verbrennungsmotor überwacht wird;
eine Gaspedalstellung überwacht wird;
ein Bremsdruck überwacht wird;
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen gesteuert werden;
Früh- und Spätzündung gesteuert wird;
die Drosselstellung gesteuert wird; und
eine Betätigung der Drehmomentwandlerkupplung gesteuert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner mit dem Schritt, dass ein Bremsenlichtschalter überwacht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Antrieb des Automatikgetriebes umfasst, dass ein Drehmomentwandler betätigt wird, der mit dem Automatikge­ triebe gekoppelt ist, um eine Übertragung von Drehmoment durch den Drehmomentwandler an das Automatikgetriebe zuzulassen.
11. Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug mit:
einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle;
einem Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwandler, der mit der Kurbelwelle gekoppelt ist;
einem Motor-Generator, der mit der Kurbelwelle gekoppelt ist;
einem Drosselstellungssensor zur Detektion der Stellung einer Drosselklappe, die wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist;
einem Pedalstellungssensor zur Detektion der Stellung eines Gaspe­ dals, das in dem Hybridfahrzeug angeordnet ist;
einem Ansaugdrucksensor, der in dem Verbrennungsmotor ange­ ordnet ist; und
zumindest einer Steuerung zum Steuern des Verbrennungsmotors und des Motor-Generators, wobei die Steuerung Software umfasst, um den Motor-Generator zu steuern und damit den Drehmoment­ wandler zu betätigen.
12. Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Steuerung elektrisch mit dem Drosselstellungssensor, dem Pedalstellungssensor und dem Ansaugdrucksensor gekoppelt ist.
13. Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Software in der Steuerung den Motor-Generator und den Verbrennungsmotor bezüglich des Drosselstellungssensors, des Pe­ dalstellungssensors und des Ansaugdrucksensors steuert.
14. Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei die Drosselklappe durch einen Elektromotor betätigt wird.
15. Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, ferner mit:
einer Steuerung für den Motor-Generator, um den Motor-Generator zu steuern; und
einer Verbrennungsmotorsteuerung zur Steuerung des Verbren­ nungsmotors.
16. Verfahren zum Starten eines Hybridfahrzeugs, das mit einem Auto­ matikgetriebe ausgerüstet ist, wobei das Verfahren umfasst, dass:
ein Verbrennungsmotor in dem Hybridfahrzeug vorgesehen wird;
ein Motor-Generator vorgesehen wird, der mit dem Verbrennungs­ motor gekoppelt ist;
ein Automatikgetriebe vorgesehen wird, das einen Drehmoment­ wandler aufweist, der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist;
der Verbrennungsmotor durch Betätigung des Motor-Generators betätigt wird, wodurch der Drehmomentwandler betätigt und ange­ trieben wird; und
der Verbrennungsmotor gestartet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt, dass ein Bremsenfreigabewert gemessen wird, um zu bestimmen, wann der Motor-Generator betätigt werden soll.
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt, dass der Verbrennungsmotor durch Betätigung des Motor-Generators betätigt wird, umfasst, dass eine Drehmo­ mentanweisung an den Motor-Generator erzeugt wird, die ausrei­ chend ist, um den Verbrennungsmotor aus seinem Reibungszu­ stand loszubrechen.
19. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt, dass die Drehzahl einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gemessen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt zum Starten des Verbrennungsverfahrens um­ fasst, dass eine Kraftstoff- und Zündenergiesteuerung für den Verbrennungsmotor eingeleitet wird, wenn das Drehmoment für den Motor-Generator verringert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 16,
wobei der Schritt zum Starten des Verbrennungsverfahrens um­ fasst, dass:
der Ansaugdruck des Verbrennungsmotors gemessen wird;
die Stellung eines Gaspedals gemessen wird;
die Stellung einer Drosselklappe gemessen wird, die wirksam mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist;
die Drosselklappenstellung bei einer bevorstehenden Motorkurbel­ wellendrehung gesteuert wird;
die Drehzahl des Verbrennungsmotors gemessen wird;
Kraftstoffeinspritzeinrichtungen in Ansprechen auf eine gemessene Motordrehzahl nacheinander gezündet werden;
eine Spätzündung als eine Funktion des gemessenen Ansaugdrucks gesteuert wird; und
die Drosselklappenstellung als eine Funktion der Zündung der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen gesteuert wird.
DE10224580.0A 2001-06-04 2002-06-03 Verfahren und Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe Expired - Lifetime DE10224580B8 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US872617 1986-06-09
US09/872,617 US6616569B2 (en) 2001-06-04 2001-06-04 Torque control system for a hybrid vehicle with an automatic transmission
US09/872,617 2001-06-04

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE10224580A1 true DE10224580A1 (de) 2002-12-19
DE10224580B4 DE10224580B4 (de) 2016-12-29
DE10224580B8 DE10224580B8 (de) 2017-02-23

Family

ID=25359964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10224580.0A Expired - Lifetime DE10224580B8 (de) 2001-06-04 2002-06-03 Verfahren und Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6616569B2 (de)
DE (1) DE10224580B8 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047838B4 (de) * 2008-10-15 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuermodul und Verfahren für einen Kriechgeschwindigkeitsmodus-Antrieb für Stopp-Start-Hybridfahrzeuge
DE102006024196B4 (de) 2005-05-31 2018-05-09 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs
DE102010048785B4 (de) 2009-10-21 2019-07-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuersystem für ein Hybridfahrzeug zum Steuern von Drehmoment während Maschinenstartbetriebsabläufen
DE102007043586B4 (de) * 2007-09-13 2020-09-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10007956B4 (de) * 2000-02-22 2005-09-01 Robert Bosch Gmbh System und Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
JP3578071B2 (ja) * 2000-09-14 2004-10-20 トヨタ自動車株式会社 可変気筒エンジンの制御装置および車両の制御装置
WO2003049969A2 (de) * 2001-12-13 2003-06-19 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines kraftfahrzeugs und verfahren zum steuern eines antriebsstrangs
US6752741B2 (en) * 2002-05-31 2004-06-22 Visteon Global Technologies, Inc. ISA engine start-stop strategy
JP4026133B2 (ja) * 2003-01-21 2007-12-26 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3934093B2 (ja) * 2003-08-12 2007-06-20 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の制御装置
US7201244B2 (en) * 2003-10-03 2007-04-10 Letourneau, Inc. Vehicle for materials handling and other industrial uses
US7389837B2 (en) * 2003-10-20 2008-06-24 General Motors Corporation Electric power control system for a hybrid vehicle
US7030580B2 (en) * 2003-12-22 2006-04-18 Caterpillar Inc. Motor/generator transient response system
JP3701662B2 (ja) * 2004-02-18 2005-10-05 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の自動変速機制御装置
CA2459696A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-04 Tm4 Inc. System and method for starting a combustion engine of a hybrid vehicle
US7243011B2 (en) * 2004-05-21 2007-07-10 General Motors Corporation Hybrid transmission launch algorithm
US7282003B2 (en) * 2004-07-29 2007-10-16 General Motors Corporation Powertrain including input disconnect and accessory drive system for an electrically variable transmission
US20060047400A1 (en) * 2004-08-25 2006-03-02 Raj Prakash Method and apparatus for braking and stopping vehicles having an electric drive
US7559387B2 (en) * 2004-12-20 2009-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Deceleration rate based engine spin control and engine off functionality
US7370715B2 (en) * 2004-12-28 2008-05-13 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for controlling engine start in a vehicle
US7220217B2 (en) * 2005-01-26 2007-05-22 General Motors Corporation Engine spin-up control with natural torque smoothing
US20060170389A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Caterpillar Inc Medium voltage switched reluctance motors used in traction applications
US7202625B2 (en) * 2005-02-25 2007-04-10 Caterpillar Inc Multi-motor switched reluctance traction system
US7543454B2 (en) 2005-03-14 2009-06-09 Zero Emission Systems, Inc. Method and auxiliary system for operating a comfort subsystem for a vehicle
US7600595B2 (en) * 2005-03-14 2009-10-13 Zero Emission Systems, Inc. Electric traction
EP1922234B1 (de) * 2005-09-01 2011-01-05 AVL List GmbH Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102005051002A1 (de) * 2005-10-25 2007-04-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
JP4259527B2 (ja) * 2006-01-10 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US7921945B2 (en) 2006-02-21 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicular switching, including switching traction modes and shifting gears while in electric traction mode
JP4519085B2 (ja) * 2006-02-24 2010-08-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8565969B2 (en) 2007-04-03 2013-10-22 Clean Emissions Technologies, Inc. Over the road/traction/cabin comfort retrofit
DE102006016138B4 (de) * 2006-04-06 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Hybridantrieb mit Notstartmöglichkeit
JP4633671B2 (ja) * 2006-04-28 2011-02-16 Ｎｓｋワーナー株式会社 車両用スタータ装置
US7974749B2 (en) * 2006-07-21 2011-07-05 GM Global Technology Operations LLC Belt slip diagnostic system for accessory and hybrid electric drives
US7921950B2 (en) 2006-11-10 2011-04-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Electric traction retrofit
JP4483879B2 (ja) * 2007-03-09 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置の制御装置
US7996145B2 (en) * 2007-05-03 2011-08-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control engine restart for a hybrid powertrain system
US7503312B2 (en) * 2007-05-07 2009-03-17 Ford Global Technologies, Llc Differential torque operation for internal combustion engine
EP2072320A1 (de) 2007-12-18 2009-06-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verfahren für den Betrieb eines elektromechanischen Wandlers, Steuerung und Computerprogramm
DE102007061730A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Prädiktion eines zum Starten eines Verbrennungsmotors notwendigen Startmoments oder Startmomentenverlaufs
CN102083644B (zh) 2008-03-19 2015-04-01 无污染发射技术股份有限公司 电动牵引系统及其方法
US9758146B2 (en) 2008-04-01 2017-09-12 Clean Emissions Technologies, Inc. Dual mode clutch pedal for vehicle
US8417431B2 (en) * 2008-07-23 2013-04-09 Ford Global Technologies, Llc Method for reducing gear rattle in a hybrid electric vehicle powertrain
US8170755B2 (en) 2008-09-16 2012-05-01 Robert Bosch Gmbh Methods and systems for improved detection of minispare tires
US8298105B2 (en) * 2008-09-30 2012-10-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Hybrid drive device
US7813865B2 (en) * 2008-11-13 2010-10-12 Ford Global Technologies, Llc Torque-based hybrid electric vehicle powertrain control system and method
EP2373516B1 (de) * 2008-12-08 2020-09-30 Volvo Lastvagnar AB Verfahren zum betrieb eines hybridfahrzeuges und hybridfahrzeug mit solchem verfahren
US9764726B2 (en) * 2009-01-02 2017-09-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for assisted direct start control
US9002600B2 (en) * 2009-01-02 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine shut-down control
US8473172B2 (en) * 2009-01-02 2013-06-25 Ford Global Technologies, Llc System and methods for assisted direct start control
DE102009026702A1 (de) * 2009-06-04 2010-12-09 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeugs
US9631528B2 (en) 2009-09-03 2017-04-25 Clean Emissions Technologies, Inc. Vehicle reduced emission deployment
BR112012005366A2 (pt) 2009-09-15 2020-09-15 Kpit Cummins Infosystems Ltd. método de assistência de motor para um veículo híbrido com base na entrada de usuário, seu sistema e dispositivo
WO2011039769A2 (en) * 2009-09-15 2011-04-07 Kpit Cummins Infosystems Ltd. Hybrid drive system with reduced power requirement for vehicle
US9227626B2 (en) 2009-09-15 2016-01-05 Kpit Technologies Limited Motor assistance for a hybrid vehicle based on predicted driving range
WO2011039770A2 (en) * 2009-09-15 2011-04-07 Kpit Cummins Infosystems Ltd. Method of converting vehicle into hybrid vehicle
US8423214B2 (en) * 2009-09-15 2013-04-16 Kpit Cummins Infosystems, Ltd. Motor assistance for a hybrid vehicle
US8192324B2 (en) * 2009-11-13 2012-06-05 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for controlling engine start in a vehicle
US8565990B2 (en) * 2009-11-13 2013-10-22 Ford Global Technologies, Llc. Vehicle and method for controlling engine start in a vehicle
US8392057B2 (en) * 2009-12-21 2013-03-05 Cummins Inc. Hybrid powertrain diagnostics
US8464821B2 (en) * 2010-02-12 2013-06-18 Marc Charles Gravino Regenerative braking system
CN102529947B (zh) * 2010-12-29 2015-06-17 上海汽车集团股份有限公司 一种混合动力系统的控制方法
JP5570661B2 (ja) * 2011-06-02 2014-08-13 本田技研工業株式会社 駆動システム
DE102011104395A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Audi Ag Verfahren zum Beschleunigen eines Fahrzeugs sowie Hybridfahrzeug
US8903580B2 (en) * 2012-11-14 2014-12-02 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle with dynamically-allocated high-voltage electrical power
US9246419B2 (en) * 2013-02-06 2016-01-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Method and system for controlling motor
US9695773B2 (en) * 2013-03-14 2017-07-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improving engine starting
FR3012771B1 (fr) * 2013-11-04 2016-01-15 Continental Automotive France Procede de prevention de calage d'un moteur utilisant une estimation de vitesse de rotation dudit moteur
US9381911B2 (en) * 2014-08-20 2016-07-05 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle and method of controlling same for engine auto-stop at non-zero vehicle speed
US9358981B2 (en) 2014-08-21 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for improving launching of a hybrid vehicle
US9663097B2 (en) 2014-08-21 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for launching a hybrid vehicle
WO2016079118A1 (en) 2014-11-17 2016-05-26 Sadair Spear Ab Powertrain for a vehicle
US10189460B2 (en) 2015-02-12 2019-01-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for operating a vehicle transmission
US9988038B2 (en) 2015-04-09 2018-06-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for controlling torque flow through a torque converter
US9809212B2 (en) 2015-04-09 2017-11-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for launching a vehicle
JP6319209B2 (ja) * 2015-07-01 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102015217246B4 (de) * 2015-09-09 2018-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuergerät
DE102016203798B4 (de) 2016-03-09 2018-01-18 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung oder Adaptierung von Sensoren oder Aktuatoren im Ein- oder Auslasstrakt eines Verbrennungsmotors
KR101786692B1 (ko) * 2016-04-18 2017-10-18 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 클러치 제어 장치 및 방법
US10634071B2 (en) * 2016-04-22 2020-04-28 Paccar Inc Method of offering finely calibrated engine speed control to a large number of diverse power take-off (PTO) applications
US10160440B2 (en) 2016-06-16 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for controlling driveline torque
US10451022B2 (en) 2016-11-02 2019-10-22 Paccar Inc Intermittent restart for automatic engine stop start system
US10690103B2 (en) 2017-09-26 2020-06-23 Paccar Inc Systems and methods for using an electric motor in predictive and automatic engine stop-start systems
US10487762B2 (en) 2017-09-26 2019-11-26 Paccar Inc Systems and methods for predictive and automatic engine stop-start control
US10746255B2 (en) 2018-05-09 2020-08-18 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration, and/or harshness during engine shutdown and restart
US10883566B2 (en) 2018-05-09 2021-01-05 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration and/or harshness associated with cylinder deactivation in internal combustion engines
US11407302B2 (en) 2020-02-26 2022-08-09 Borgwarner Inc. Torque transfer assembly and vehicle including the same
US11097721B1 (en) * 2020-03-31 2021-08-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for modulating torque during a transmission gear shift
US11679773B2 (en) * 2020-10-23 2023-06-20 ANI Technologies Private Limited Augmenting transport services using real-time event detection

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558175A (en) * 1994-12-13 1996-09-24 General Motors Corporation Hybrid power transmission
JP2860772B2 (ja) * 1995-06-06 1999-02-24 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
JP3161342B2 (ja) * 1996-10-22 2001-04-25 トヨタ自動車株式会社 スロットル弁の制御装置
US5789823A (en) * 1996-11-20 1998-08-04 General Motors Corporation Electric hybrid transmission with a torque converter
JP3422227B2 (ja) * 1997-07-16 2003-06-30 日産自動車株式会社 無段変速機の制御装置
JPH11107798A (ja) * 1997-10-08 1999-04-20 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP3214427B2 (ja) * 1997-12-12 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
JP4085558B2 (ja) * 1999-10-01 2008-05-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリット車用駆動装置
US6208036B1 (en) * 1999-10-07 2001-03-27 General Motors Corporation Powertrain with integrated motor generator
JP3909641B2 (ja) * 2000-04-05 2007-04-25 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006024196B4 (de) 2005-05-31 2018-05-09 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs
DE102007043586B4 (de) * 2007-09-13 2020-09-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Hybridfahrzeugs
DE102009047838B4 (de) * 2008-10-15 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuermodul und Verfahren für einen Kriechgeschwindigkeitsmodus-Antrieb für Stopp-Start-Hybridfahrzeuge
DE102010048785B4 (de) 2009-10-21 2019-07-04 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Steuersystem für ein Hybridfahrzeug zum Steuern von Drehmoment während Maschinenstartbetriebsabläufen

Also Published As

Publication number Publication date
US20020179047A1 (en) 2002-12-05
DE10224580B8 (de) 2017-02-23
US6616569B2 (en) 2003-09-09
DE10224580B4 (de) 2016-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10224580B4 (de) Verfahren und Antriebsstrangsystem für ein Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe
DE102004051611B4 (de) Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffbeaufschlagung und des Stopps-Starts eines Hybrid-Antriebsstrangs mit einem stufenlosen Getriebe
EP1966021B1 (de) Verfahren zum betreiben eines hybridfahrzeugs
EP2066543B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Kraftfahrzeugs
DE102009025254B4 (de) Autostart-Steuersystem für einen Hybridantriebsstrang mit Maschinenimpulsaufhebung und Verfahren hierfür
DE102012209205B4 (de) Verfahren zum ausführen einer getriebeumschaltung in einem antriebsstrangsystem mit einer drehmomentmaschine und einer brennkraftmaschine
DE112011100171T5 (de) Steuervorrichtung
WO2004111441A1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinheit eines kraftfahrzeugs
JP2009292464A (ja) 内燃機関電気ハイブリッド車両用制御方法及び装置
DE102014220987A1 (de) Antriebsstrang-Steuerungssystem und Verfahren für Hybridfahrzeuge
DE10222425A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs
DE10154724B4 (de) Fahrzeug mit Hybridantriebssystem
DE10361031A1 (de) Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge
DE102016106816A1 (de) Feineinstellung des Eingangsdrehmoments für Getriebeschaltsteuerung bei Rekuperationsbremsung
DE102012222975A1 (de) Hybrid-Elektrofahrzeug und Verfahren für einen gleichmäßigen Kraftmaschinenbetrieb mit fester Drosselklappenposition
DE102013208030A1 (de) Verfahren und systeme fur ein hybridfahrzeug
DE102016119487A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines antriebssystems während des verzögerns
DE102018100193A1 (de) Leistungserfassung während eines Line-Lock-Ereignisses
DE102020119070A1 (de) Verfahren und system zum verwalten von radkriechmoment eines fahrzeugs
DE112013006935T5 (de) Vorrichtung zum Steuern eines Hybridfahrzeugs
DE202018006864U1 (de) Geschwindigkeitsverringerungs-Zylinderabschaltung in einem Hybridfahrzeug
DE102020124714A1 (de) Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs mit einer ausrückkupplung
DE102021124598A1 (de) Einpedal-antriebssystem für ein fahrzeug
DE102020132229A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das einen Drehmomentwandler aufweist
DE10336999A1 (de) Strategie zum Steuern einer Kupplung zum Verbinden einer Maschine mit einem Antriebsstrang eines hybriden Elektrofahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: B60W 20/00 AFI20020805BHDE

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60W0020000000

Ipc: B60W0020100000

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R071 Expiry of right