DE102015100154A1

DE102015100154A1 - Systeme und Verfahren zur Steuerung des Antriebsstrangdrehmoments

Info

Publication number: DE102015100154A1
Application number: DE102015100154.3A
Authority: DE
Inventors: Rajit Johri; Jeffrey Allen Doering; Mark Steven Yamazaki; Wei Liang; XiaoYong Wang; Dennis Craig Reed
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2015-07-16
Also published as: US20150198243A1; CN104773156A; CN104773156B; US9435432B2

Abstract

Systeme und Verfahren zum Verbessern des Betriebs eines Hybridfahrzeugs werden vorgestellt. In einem Beispiel wird eine Differenz zwischen einer geschätzten Drehmomentabgabe einer aktiven Drehmomentquelle in einem Antriebsstrang und einer tatsächlichen Drehmomentabgabe der aktiven Drehmomentquelle durch Eintreten in eine Drehzahlsteuerbetriebsart für den Antriebsstrang abgeschwächt. Die Verfahren und Systeme können nützlich sein, wenn zwischen unterschiedlichen Betriebsarten für den Antriebsstrang gewechselt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Verbessern der Steuerung des Antriebsstrang-Drehmoments für ein Fahrzeug. Die Verfahren können insbesondere bei Übergängen zwischen unterschiedlichen Betriebsarten des Antriebsstrangs von Nutzen sein, bei denen Schwankungen hinsichtlich der Drehmomentabgabe von Antriebsstrang-Drehmomentquellen auftreten können.
Hintergrund der Erfindung und Kurzfassung
Ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs kann zwei oder mehr Drehmomentquellen, etwa eine Kraftmaschine und einen Motor, für das Liefern von Drehmoment zum Antreiben eines Fahrzeugs aufweisen. Die Drehmomentquellen können unabhängig oder zusammen verwendet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. In der rein elektrischen Betriebsart kann der Motor Drehmoment an den Fahrzeugantriebsstrang liefern, während die Kraftmaschine abgeschaltet bleibt. Umgekehrt kann die Kraftmaschine in der reinen Kraftmaschinenbetriebsart Drehmoment an den Fahrzeugantriebsstrang liefern, während der Motor mit der Kraftmaschine dreht, jedoch kein Drehmoment für den Antriebsstrang bereitstellt. In noch anderen Betriebsarten können sowohl die Kraftmaschine als auch der Motor Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, um das vom Fahrer angeforderte Drehmoment bereitzustellen.
Die Drehmomentabgabe eines Motors kann über einen an den Motor gelieferten Strom geschätzt werden. Allerdings gibt es fertigungs- und umgebungsbedingte Schwankungen, die Fehler in die Schätzung des Motordrehmoments induzieren können. In gleicher Weise kann das Kraftmaschinendrehmoment basierend auf einem Luft- und Kraftstoffdurchfluss durch die Kraftmaschine geschätzt werden. Allerdings kann das geschätzte Kraftmaschinendrehmoment aufgrund von fertigungs- und umgebungsbedingten Schwankungen, die Fehler in die Schätzung des Kraftmaschinendrehmoments induzieren können, vom tatsächlichen Kraftmaschinendrehmoment abweichen.
Falls der hybride Antriebsstrang von der rein elektrischen Betriebsart auf die reine Kraftmaschinenbetriebsart umgestellt wird, und falls eine oder beide der Schätzungen des Kraftmaschinendrehmoments und des Motordrehmoments unkorrekt sind, kann das Fahrzeug während des Übergangs zwischen Betriebsarten beschleunigen oder verlangsamen. Es ist unter Umständen möglich, Fehler hinsichtlich des Kraftmaschinen- und Motordrehmoments durch Korrigieren des Kraftmaschinen- und Motordrehmoments über eine Drehmomentregelung zu reduzieren; allerdings können Drehmomentsensoren die Systemkosten erhöhen und die Systemzuverlässigkeit verringern.
Die Erfinder haben hierin die vorgenannten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs entwickelt, das umfasst: Regeln der Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf der Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf einen Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern.
Durch Eintreten in eine Drehzahlsteuerbetriebsart während eines Übergangs bei den Betriebsarten des Antriebsstrangs kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Reduzierens der Möglichkeit einer Beschleunigung oder Verlangsamung des Antriebsstrangs bereitzustellen, wenn ein Übergang zwischen den Betriebsarten des Antriebsstrangs erfolgt. Wenn der Antriebsstrang in einer Drehzahlsteuerbetriebsart gesteuert wird, wird die Drehzahl einer Antriebsstrangkomponente basierend auf einer Rückmeldung zur Drehzahl der Antriebsstrangkomponente auf eine gewünschte Drehzahl für die Antriebsstrangkomponente angepasst. So kann ein Antriebsstrang beispielsweise so gesteuert werden, dass eine konstante Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers während eines Übergangs von der rein elektrischen Betriebsart zu der reinen Kraftmaschinenbetriebsart beibehalten wird. Die Drehzahl eines Motors wird so angepasst, dass die konstante Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers durch Anpassen einer an den Motor gelieferten Strommenge beibehalten wird. In einem Beispiel kann, falls die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers geringer ist als eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers, das Motordrehmoment erhöht werden, um die Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers durch Liefern zusätzlichen Stroms an den Motor auf die gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers zu erhöhen. In gleicher Weise kann, falls die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers geringer ist als eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers, das Kraftmaschinendrehmoment erhöht werden, um die Drehzahl des Drehmomentwandlers auf die gewünschte Drehzahl des Drehmomentwandlers zu erhöhen.
Die hier beschriebene Erfindung kann mehrere Vorteile bieten. Insbesondere kann der Lösungsansatz Störungen des Antriebsstrang-Drehmoments in einem hybriden Antriebsstrang verringern. Ferner kann der Lösungsansatz das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessern. Noch ferner kann der Lösungsansatz den Verschleiß des Antriebsstrangs verringern und dadurch die Lebensdauer des Antriebsstrangs verlängern.
Die vorstehend erwähnten Vorteile und andere Vorteile sowie Merkmale der hier beschriebenen Erfindung sind in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung leicht erkennbar – sei es für sich alleine genommen oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
Es ist einzusehen, dass die obige Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Reihe von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter erläutert werden. Die Zusammenfassung hat nicht die Aufgabe, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstandes zu identifizieren; der Schutzbereich des Erfindungsgegenstandes wird ausschließlich durch die Patentansprüche definiert, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die vorstehend oder an irgendeiner anderen Stelle dieser Offenbarung angemerkte Nachteile beseitigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebene Vorteile werden durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, hier als Ausführliche Beschreibung bezeichnet, erleichtert, sowohl für sich genommen als auch unter Hinzuziehung der Zeichnungen, wobei:
eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
eine beispielhafte Ausgestaltung eines Fahrzeug-Antriebsstrangs zeigt;
die und beispielhafte Blockschaltbilder eines Systems für den Übergang zwischen den Betriebsarten eines Antriebsstrangs zeigen; und
ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens für das Steuern eines Antriebsstrangs ist.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Steuern eines Antriebsstrangs in einem Hybridfahrzeug. Der Antriebsstrang kann eine Kraftmaschine wie in gezeigt umfassen. Die Kraftmaschine kann mechanisch an andere Fahrzeugkomponenten gekoppelt sein, beispielsweise an einen Motor, um einen Antriebsstrang wie in gezeigt zu bilden. Die Kraftmaschine und der Motor können selektiv angekoppelt und abgekoppelt werden, um die Betriebsarten des Antriebsstrangs zu ändern. Die und zeigen zwei Blockschaltbilder für das Betreiben von Antriebssträngen während einer Änderung der Antriebsstrang-Betriebsart. Ein Verfahren für das Betreiben eines Antriebsstrangs während einer Änderung der Antriebsstrang-Betriebsart wird in gezeigt.
Es wird nun Bezug genommen auf ; die Brennkraftmaschine 10, welche eine Mehrzahl von Zylindern umfasst, wovon ein Zylinder in dargestellt ist, wird durch die elektronische Steuerung 12 der Kraftmaschine gesteuert. Die Kraftmaschine 10 weist eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin angeordneten und mit einer Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36 auf. Das Schwungrad 97 und das Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Der Anlasser 96 weist eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95 auf. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorrücken, so dass es mit dem Hohlrad 99 in Eingriff gelangt. Der Anlasser 96 kann unmittelbar an der Vorderseite der Kraftmaschine oder an der Rückseite der Kraftmaschine montiert sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment an die Kurbelwelle 40 liefern. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine in Eingriff ist. Die Brennkammer 30 ist in Kommunikationsverbindung mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 über ein Ansaugventil 52 bzw. Abgasventil 54 dargestellt. Jedes Ansaug- und Abgasventil kann durch einen Ansaugnocken 51 bzw. einen Ausstoßnocken 53 betätigt werden. Die Position des Ansaugnockens 51 kann durch den Ansaugnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Ausstoßnockens 53 kann durch den Ausstoßnockensensor 57 bestimmt werden.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist in einer Position dargestellt, in der sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Ansaugkanal eingespritzt werden, was Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert flüssigen Kraftstoff in Proportion zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12. Kraftstoff kann für die Kraftstoffeinspritzdüse 66 über ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem bereitgestellt werden, welches einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine (nicht gezeigte) Kraftstoffverteilerleiste aufweist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 wird von einem Treiber 68, welcher auf die Steuerung reagiert, mit Betriebsstrom versorgt. Außerdem ist der Ansaugkrümmer 44 in Kommunikationsverbindung mit der optionalen elektronischen Drossel 62 dargestellt, die eine Position der Drosselklappe 64 anpasst, um den Luftstrom vom Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu regeln. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Ansaugventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 angeordnet sein, so dass die Drossel 62 eine Kanaldrossel ist.
Das verteilerlose Zündsystem 88 liefert in Reaktion auf die Steuerung 12 über die Zündkerze 92 einen Zündfunken an die Brennkammer 30. Eine unbeheizte Lamdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor, UEGO) 126 wird als stromaufwärts des Katalysators 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt dargestellt. Alternativ kann eine zweistufige Lamdasonde anstelle der UEGO 126 verwendet werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine aufweisen. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionskontrollvorrichtungen, jeweils mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Drei-Wege-Katalysator sein.
Die Steuerung 12 kommuniziert mit der Fahrzeugsystemsteuerung 121, um Daten von Sensoren und anderen Fahrzeugsystemen wie etwa der Motorsteuerung 122 zu empfangen. So kann die Steuerung 12 über die Fahrzeugsystemsteuerung 121 beispielsweise das Motordrehmoment und die Drehzahl von der Motorsteuerung 122 empfangen.
Die Steuerung 12 ist in als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes aufweist: eine Mikroprozessoreinheit (CPU) 102, Eingabe/Ausgabe-Ports (I/O) 104, einen Festwertspeicher (ROM) 106, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 ist als ein Controller gezeigt, der verschiedene Signale von Sensoren empfängt, welche an die Kraftmaschine 10 gekoppelt sind; dies schließt, zusätzlich zu den vorstehend besprochenen Signalen, Folgendes ein: die Kühlmitteltemperatur der Kraftmaschine (Engine Coolant Temperature, ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlmanschette 118 gekoppelt ist; eine Messung des Krümmerdrucks der Kraftmaschine (Manifold Pressure, MAP) vom Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Positionssensor der Kraftmaschine von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erkennt; eine Messung der Luftmasse, die in die Kraftmaschine angesaugt wird, von Sensor 120; und eine Messung der Drosselposition von Sensor 58. Der barometrische Druck kann ebenfalls gemessen werden (Sensor nicht gezeigt) zur Verarbeitung durch die Steuerung 12. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der hier beschriebenen Erfindung erzeugt der Positionssensor der Kraftmaschine 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorab festgelegte Anzahl von Impulsen mit gleichen Abständen, anhand deren die Drehzahl der Kraftmaschine (UpM) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine wie in dargestellt mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Ferner können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Ausstoßhub. Während des Ansaughubs wird im Allgemeinen das Abgasventil 54 geschlossen und das Ansaugventil 52 geöffnet. Luft wird beispielsweise über einen Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich bis zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen hat), wird von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Ansaugventil 52 und das Abgasventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung Zylinderkopf, damit die Luft in der Brennkammer 30 komprimiert wird. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an dem Ende seines Hubs und am nächsten zum Zylinderkopf befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen hat), wird von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Verfahren wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem Verfahren, das im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff mittels bekannter Zündmittel wie etwa der Zündkerze 92 entzündet, was in einer Verbrennung resultiert. Während des Arbeitshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 bis zum UT zurück. Die Kurbelwelle 40 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Antriebswelle um. Schließlich wird während des Ausstoßhubs das Abgasventil 54 geöffnet, um das verbrannte Luft-/Kraftstoffgemisch in den Abgaskrümmer 48 zu entlassen, und der Kolben 36 kehrt zum OT zurück. Es ist zu beachten, dass obiges lediglich als Beispiel angeführt wird und dass die Öffnungs- und/oder Schließzeiten des Ansaug- und des Abgasventils variieren können, etwa um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Ansaugventils oder verschiedene andere Beispiele zu erzielen.
ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugantriebsstrangs 200. Der Antriebsstrang 200 kann durch die Kraftmaschine 10 im Fahrzeug 290 angetrieben werden. Die Kraftmaschine 10 kann mittels einer in gezeigten Motorstartanlage oder eines in den Antriebsstrang integrierten Anlassers/Generators (Driveline Integrated Starter/Generator, DISG) oder einer elektrischen Maschine (z. B. einen Motor) 240 angelassen werden. Ferner kann die Kraftmaschine 10 das Drehmoment über ein Drehmoment-Stellglied 204, etwa eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drossel etc., erzeugen oder anpassen.
Ein Abtriebsmoment der Kraftmaschine kann an eine Antriebsseite des Zweimassenschwungrades 232 übertragen werden. Die Drehzahl der Kraftmaschine sowie die Position der Antriebsseite und die Drehzahl des Zweimassenschwungrades können mithilfe des Positionssensors der Kraftmaschine 118 ermittelt werden. Das Zweimassenschwungrad 232 kann (nicht dargestellte) Federn und separate Massen aufweisen, um Drehmomentstörungen im Antriebsstrang zu dämpfen. Die Abtriebsseite des Zweimassenschwungrades 232 ist als mechanisch mit der Antriebsseite der Ausrückkupplung 236 gekoppelt dargestellt. Die Ausrückkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Ein Positionssensor 234 kann an der Ausrückkupplungsseite des Zweimassenschwungrades 232 angeordnet sein, um die Ausgangsposition und die Drehzahl des Zweimassenschwungrades 232 zu erkennen. Die stromabwärts liegende Seite der Ausrückkupplung 236 ist als mechanisch mit der DISG-Antriebswelle 237 gekoppelt dargestellt.
Der DISG 240 kann dazu betrieben werden, Drehmoment an den Antriebsstrang 200 bereitzustellen oder Drehmoment des Antriebsstrangs in elektrische Energie umzuwandeln, die in einer Elektroenergiespeichervorrichtung 275 gespeichert werden soll. Der DISG 240 hat eine höhere Abtriebsmomentkapazität als der in gezeigte Anlasser 96. Ferner treibt der DISG 240 direkt den Antriebsstrang 200 an oder wird direkt vom Antriebsstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten, um den DISG 240 an den Eingang des Drehmomentwandlers 206 zu koppeln. Vielmehr dreht sich der DISG 240 mit derselben Geschwindigkeit wie das Flügelrad 285. Die Elektroenergiespeichervorrichtung 275 kann eine Batterie, eine Kapazität oder eine Induktivität sein. Die stromabwärts liegende Seite des DISG 240 ist über die Welle 241 mechanisch an das Flügelrad 285 des Drehmomentwandlers 206 gekoppelt. Die stromaufwärts liegende Seite des DISG 240 ist mechanisch mit der Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der DISG 240 wird über die Motorsteuerung 122 gesteuert.
Der Drehmomentwandler 206 weist eine Turbine 286 auf, um Drehmoment an die Antriebswelle 270 des Getriebes auszugeben. Die Antriebswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit dem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 weist außerdem eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung (Torque Converter Bypass Lock-Up Clutch, TCC) 212 auf. Drehmoment wird unmittelbar vom Flügelrad 285 auf die Turbine 286 übertragen, wenn die TCC arretiert ist. Die TCC wird durch die Steuerung 12 elektrisch betätigt. Alternativ kann die TCC auch hydraulisch arretiert werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als Komponente des Getriebes bezeichnet werden. Drehzahl und Position der Turbine des Drehzahlwandlers können mithilfe des Positionssensors 239 bestimmt werden. In einigen Beispielen können 238 und/oder 239 Drehmomentsensoren oder eine Kombination von Positions- und Drehmomentsensor sein.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 Drehmoment der Kraftmaschine mittels Fluidübertragung zwischen der Turbine des Drehmomentwandlers 286 und dem Flügelrad des Drehmomentwandlers 285 an das Automatikgetriebe 208, was eine Vervielfachung des Drehmoments ermöglicht. Im Gegensatz dazu werden, wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 voll eingerückt ist, das Abtriebsmoment der Kraftmaschine und das Abtriebsmoment des Motors direkt über die Drehmomentwandlerkupplung auf eine (nicht dargestellte) Antriebswelle des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, so dass der Betrag an Drehmoment, der direkt an das Automatikgetriebe 208 übertragen wird, angepasst werden kann. Die Steuerung 12 kann dafür ausgelegt sein, den Betrag des vom Drehmomentwandler übertragenen Drehmoments 212 anzupassen, indem die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung entsprechend verschiedenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine oder anhand einer Anforderung des Fahrers an den Betrieb der Kraftmaschine angepasst wird.
Das Automatikgetriebe 208 weist Gangkupplungen (z. B. 1.–6. Gang) 211 und eine Vorwärtskupplung 210 auf. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv in Eingriff gebracht werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Drehmoment, das vom Automatikgetriebe 208 abgegeben wird, kann wiederum über die Abtriebswelle 260 an die Räder 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Speziell kann das Automatikgetriebe 208 in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs ein Antriebsmoment an der Antriebswelle 270 übertragen, bevor ein Abtriebsmoment auf die Räder 216 übertragen wird.
Ferner kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausgeübt werden, indem Radbremsen 218 in Eingriff gebracht werden. In einem Beispiel können Radbremsen 218 in Reaktion darauf in Eingriff gebracht werden, dass der Fahrer mit dem Fuß auf ein (nicht gezeigtes) Bremspedal tritt. In anderen Beispielen kann die Steuerung 12 oder eine mit Steuerung 12 verbundene Steuerung Radbremsen zum Eingriff bringen. In derselben Weise kann eine Reibungskraft auf den Rädern 216 verringert werden, indem die Radbremsen 218 gelöst werden in Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt. Ferner können Fahrzeugbremsen über die Steuerung 12 als Teil einer automatischen Prozedur zum Anhalten der Kraftmaschine eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausüben.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann in Fluidverbindung mit dem Automatikgetriebe 208 stehen, um Hydraulikdruck bereitzustellen, um verschiedene Kupplungen in Eingriff zu bringen, etwa die Vorwärtskupplung 210, die Gangkupplungen 211 und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212. Die mechanische Ölpumpe 214 kann entsprechend dem Drehmomentwandler 206 betrieben werden und kann durch die Umdrehung der Kraftmaschine oder des DISG beispielsweise über die Antriebswelle 241 angetrieben werden. Somit kann der in der mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte Hydraulikdruck zunehmen, wenn sich eine Drehzahl der Kraftmaschine und/oder eine Drehzahl des DISG erhöht, und abnehmen, wenn sich eine Drehzahl der Kraftmaschine und/oder eine Drehzahl des DISG verringert.
Die Steuerung 12 kann dafür ausgelegt sein, Eingänge von der Kraftmaschine 10 zu empfangen wie in detaillierter dargestellt, und eine Drehmomentabgabe der Kraftmaschine und/oder den Betrieb von Drehmomentwandler, Getriebe, Kupplungen und/oder Bremsen entsprechend zu steuern. Als ein Beispiel kann eine Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine gesteuert werden, indem eine Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeit und/oder Ladeluft angepasst wird, durch Steuern der Drosselöffnung und/oder der Ventileinstellung, des Ventilhubs und des Ladedrucks für Kraftmaschinen mit Turbolader oder Abgasturbolader. Bei einer Dieselkraftmaschine kann die Steuerung 12 die Drehmomentabgabe der Kraftmaschine steuern, indem sie eine Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulszeit und Ladeluft steuert. In allen Fällen kann die Motorsteuerung für jeden Zylinder einzeln erfolgen, um die Drehmomentabgabe der Kraftmaschine zu steuern. Die Steuerung 12 kann außerdem die Drehmomentabgabe und die Elektroenergieerzeugung vom DISG steuern, indem der Strom, der zu und von den Feld- und/oder Ankerwicklungen des DISG fließt, geregelt wird wie in der Technik bekannt.
Wenn Stopp-Bedingungen erfüllt sind, kann die Steuerung 42 das Abschalten der Kraftmaschine veranlassen, indem die Zufuhr von Kraftstoff und Zündfunken zur Kraftmaschine unterbunden wird. Allerdings kann sich in einigen Beispielen die Kraftmaschine weiter drehen. Ferner kann, um einen Betrag an Torsion im Getriebe zu erhalten, die Steuerung 12 rotierende Elemente des Getriebes 208 an einem Gehäuse 259 des Getriebes und damit am Rahmen des Fahrzeugs erden. Wenn Bedingungen für den Wiederstart der Kraftmaschine erfüllt sind und/oder ein Bediener des Fahrzeugs das Fahrzeug starten will, kann die Steuerung 12 die Kraftmaschine 10 wieder aktivieren, indem die Kraftmaschine 10 angelassen und die Verbrennung im Zylinder wieder in Gang gesetzt wird.
Es wird nun Bezug genommen auf ; sie zeigt ein Übersichts-Blockschaltbild eines Steuerungssystems zum Verbessern der Steuerung des Antriebsstrang-Drehmoments während eines Übergangs von einer ersten Anzahl von aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment für den Fahrzeugantriebsstrang bereitstellen, zu einer zweiten Anzahl von aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment für den Fahrzeugantriebsstrang bereitstellen. Das System aus kann eine Steuerung wie in dargestellt aufweisen.
Die Fahrzeugsystemsteuerung 121 empfängt Eingaben von Sensoren und Stellgliedern des Fahrzeugs, einschließlich, aber nicht beschränkt auf eine Position eines Gaspedals 330 von einem Gaspedalsensor 334, wenn das Gaspedal 330 per Fuß betätigt 332 wird, und die Position eines Bremspedals 354 von einem Bremspedalsensor 350, wenn das Bremspedal 350 per Fuß betätigt 352 wird. In einem Beispiel wird das vom Fahrer angeforderte Drehmoment anhand der Position des Gaspedals 330 und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Die Fahrzeugsystemsteuerung 121 bestimmt eine Drehmomentanforderung der Kraftmaschine anhand des vom Fahrer angeforderten Drehmoments und sendet die Drehmomentanforderung der Kraftmaschine über eine Kommunikationsverbindung 320 an die Steuerung 12 der Kraftmaschine. Die Fahrzeugsystemsteuerung bestimmt außerdem ein gewünschtes Motor- oder DISG-Drehmoment und sendet das gewünschte Motordrehmoment über die Kommunikationsverbindung 322 an die Motorsteuerung 122. Die Fahrzeugsystemsteuerung bestimmt außerdem eine gewünschte Motor- oder DISG-Drehzahl und sendet die gewünschte Motordrehzahl über die Kommunikationsverbindung 324 an die Motorsteuerung. Die tatsächliche Motor- oder DISG-Drehzahl wird über die Kommunikationsverbindung 330 in die Motorsteuerung 122 eingespeist. In einigen Beispielen sind die Kommunikationsverbindungen 320, 322, 324 und 330 Teil einer einzigen Kommunikationsverbindung (z. B. eines CAN-Busses).
Die Motorsteuerung 122 weist eine Steuerungsübertragungsfunktion 304, einen ersten Summierpunkt 302 und einen zweiten Summierpunkt 306 auf. Die tatsächliche Motordrehzahl wird am Summierpunkt 302 von der gewünschten Motordrehzahl subtrahiert, und das Ergebnis wird für die Steuerungsübertragungsfunktion 304 bereitgestellt. Die Ausgabe der Steuerungsübertragungsfunktion 304 ist ein Drehmoment und wird dem angeforderten Motordrehmoment am Summierpunkt 306 hinzuaddiert. Die Drehmomentanforderung des Motors wird in elektrischen Strom umgewandelt und an den Motor oder den DISG 240 ausgegeben. Somit wird, falls ein Fehler zwischen der gewünschten Motordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl vorliegt, das Motordrehmoment angepasst, um die gewünschte Motordrehzahl bereitzustellen. Da der Motor bzw. der DISG zwischen der Kraftmaschine und dem Getriebe angeordnet ist, kann für die gewünschte Motordrehzahl ein konstanter Wert vorgegeben werden, wenn die Kraftmaschine vom Antriebsstrang durch Öffnen und/oder Schließen der Ausrückkupplung des Antriebsstrangs aktiviert oder deaktiviert wird, so dass ein im Wesentlichen konstantes in das Getriebe des Antriebsstrangs eingespeistes Drehmoment (z. B. +15 N-m) bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise können Drehmomentstörungen im Antriebsstrang, die das Fahrzeug während einer Änderung der Antriebsstrang-Betriebsart von einer ersten Anzahl von drehmomentgenerierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zu einer zweiten Anzahl von drehmomentgenerierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zeitweise beschleunigen oder verlangsamen, reduziert werden.
Es wird nun Bezug genommen auf ; sie zeigt ein zweites Übersichts-Blockschaltbild eines Steuerungssystems zum Verbessern der Steuerung des Antriebsstrang-Drehmoments während eines Übergangs von einer ersten Anzahl von aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment für den Fahrzeugantriebsstrang bereitstellen, zu einer zweiten Anzahl von aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment für den Fahrzeugantriebsstrang bereitstellen. Das System aus kann eine Steuerung wie in dargestellt aufweisen.
In diesem beispielhaften Blockschaltbild empfängt die Fahrzeugsystemsteuerung 121 Eingaben von Sensoren und Stellgliedern des Fahrzeugs, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Position des Gaspedals 330 vom Gaspedalsensor 334, wenn das Gaspedal 330 per Fuß betätigt 332 wird, und die Position des Bremspedals 354 vom Bremspedalsensor 350, wenn das Bremspedal 350 per Fuß betätigt 352 wird. Die Eingaben vom Gaspedalsensor werden von der Drehmomentsteuerlogik 380 verarbeitet und in einen Kraftmaschinendrehmoment-Befehl und einen Motor- oder DISG-Befehl aufgeteilt. Der Kraftmaschinendrehmoment-Befehl wird von der Fahrzeugsystemsteuerung 121 über eine Kommunikationsverbindung 360 an die Steuerung der Kraftmaschine ausgegeben. Der Motordrehmoment-Befehl wird von der Fahrzeugsystemsteuerung 121 über eine Kommunikationsverbindung 362 an den Summierpunkt 306 ausgegeben. Der Kraftmaschinendrehmoment-Befehl wird von der Fahrzeugsystemsteuerung 121 über eine Kommunikationsverbindung 121 an die Steuerung 12 der Kraftmaschine ausgegeben.
Die Fahrzeugsystemsteuerung 121 bestimmt außerdem eine gewünschte Motordrehzahl, und die tatsächliche Motordrehzahl wird am Summierpunkt 302 von der gewünschten Motordrehzahl subtrahiert. Das Ergebnis des Summierpunkts 302 wird an die Steuerungsübertragungsfunktion 304 geliefert. Die Ausgabe der Steuerungsübertragungsfunktion 304 ist ein Drehmoment und wird dem gewünschten Motordrehmoment wie von der Drehmomentsteuerlogik 380 bestimmt am Summierpunkt 306 hinzuaddiert. Somit weist in diesem Beispiel die Fahrzeugsystemsteuerung eine Steuerung auf, die das Motor- oder DISG-Drehmoment anpasst, um eine gewünschte Antriebsstrang-Drehzahl bereitzustellen. Der Motordrehmoment-Befehl wird vom Summierpunkt 306 über eine Kommunikationsverbindung 364 an die Motorsteuerung 122 ausgegeben.
Die Motorsteuerung 122 wandelt den Motordrehmoment-Befehl in einen elektrischen Strom um, und der Strom wird an den DISG 240 ausgegeben. Die Drehzahl des DISG 240 wird über die Kommunikationsverbindung 370 an den Summierpunkt 302 zurückgemeldet. In einigen Beispielen sind die Kommunikationsverbindungen 360, 362, 364 und 370 Teil einer einzigen Kommunikationsverbindung (z. B. eines CAN-Busses).
Folglich wird, falls ein Fehler zwischen der gewünschten Motordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl vorliegt, das Motordrehmoment angepasst, um die gewünschte Motordrehzahl bereitzustellen. Da der Motor bzw. der DISG zwischen der Kraftmaschine und dem Getriebe angeordnet ist, kann für die gewünschte Motordrehzahl ein konstanter Wert vorgegeben werden, wenn die Kraftmaschine vom Antriebsstrang durch Öffnen und/oder Schließen der Ausrückkupplung des Antriebsstrangs aktiviert oder deaktiviert wird, so dass ein im Wesentlichen konstantes in das Getriebe des Antriebsstrangs eingespeistes Drehmoment (z. B. +15 N-m) bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise können Drehmomentstörungen im Antriebsstrang, die das Fahrzeug während einer Änderung der Antriebsstrang-Betriebsart von einer ersten Anzahl von drehmomentgenerierenden Vorrichtungen, welche Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zu einer zweiten Anzahl von drehmomentgenerierenden Vorrichtungen, welche Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zeitweise beschleunigen oder verlangsamen, durch zeitweises Eintreten in eine Drehzahlsteuerbetriebsart für die Antriebsstrangkomponente reduziert werden.
Es wird nun Bezug genommen auf ; sie zeigt ein Verfahren für das Steuern des Antriebsstrang-Drehmoments während eines Übergangs von einer ersten Anzahl von aktiven drehmomentproduzierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang liefern oder absorbieren, zu einer zweiten Anzahl von aktiven drehmomentproduzierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang liefern oder absorbieren. Das Verfahren von kann in Form ausführbarer Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher des in dargestellten Systems gespeichert sein.
In Schritt 402 beurteilt das Verfahren 400, ob eine Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart vorliegt oder nicht. Eine Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart kann in Reaktion auf Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, beispielsweise vom Fahrer angefordertes Drehmoment, Ladezustand der Batterie (SOC), Fahrzeuggeschwindigkeit und Drehzahl der Kraftmaschine, veranlasst werden. Während einer Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart kann der Antriebsstrang von einer ersten Anzahl von aktiven drehmomentproduzierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zu einer zweiten Anzahl von drehmomentproduzierenden Vorrichtungen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, übergehen. So kann der Antriebsstrang beispielsweise von einer rein elektrischen Betriebsart, in der ein Elektromotor die alleinige aktive drehmomentproduzierende Vorrichtung ist, welche Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, zu einer Kraftmaschinen- und elektrischen Betriebsart übergehen, in der sowohl eine Kraftmaschine als auch ein Motor Drehmoment an den Antriebsstrang liefern.
Zusätzlich kann eine Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart einschließen, dass eine oder mehrere aktive drehmomentliefernde Vorrichtungen aufhören, Drehmoment an den Antriebsstrang zu liefern, während eine oder mehrere aktive drehmomentliefernde Vorrichtungen beginnen, Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang zu liefern oder zu absorbieren. So kann der Antriebsstrang beispielsweise von einer reinen Kraftmaschinenbetriebsart, in der ausschließlich eine Kraftmaschine Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, zu einer rein elektrischen Betriebsart übergehen, in der ausschließlich ein Motor Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, oder umgekehrt. In noch anderen Beispielen können eine oder mehrere elektrische Maschine(n) in einer ersten Betriebsart Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang bereitstellen oder absorbieren, ohne dass eine Kraftmaschine Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang bereitstellt oder absorbiert, wobei ein Übergang zu einer zweiten Betriebsart erfolgt, in der die Kraftmaschine während eines Übergangs der Antriebsstrang-Betriebsart ausschließlich oder in Kombination mit einer oder mehreren elektrische Maschine(n) Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang bereitstellt oder absorbiert. Der Antriebsstrang kann auch einen Betriebsartenübergang durchführen, indem von einer reinen Kraftmaschinenbetriebsart zu einer Betriebsart gewechselt wird, in der die Kraftmaschine und der Motor Drehmoment an den bzw. vom Antriebsstrang bereitstellen oder absorbieren.
Der Übergang von einer Antriebsstrang-Betriebsart zu einer anderen Betriebsart beginnt ab dem Zeitpunkt einer Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart und dauert bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Betriebsartenübergang erfolgt ist. Eine Antriebsstrangkupplung kann geöffnet oder geschlossen werden, um eine oder mehrere aktive drehmomentproduzierende Vorrichtungen zu aktivieren. Ferner kann eine drehmomentproduzierende Vorrichtung aktiviert werden, indem Energie (z. B. Kraftstoff oder elektrischer Strom) an die drehmomentproduzierende Vorrichtung geliefert wird, oder eine Drehmomentsteuerungsvorrichtung kann deaktiviert werden, indem der Energiefluss zu der drehmomentproduzierenden Vorrichtung angehalten wird.
Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass eine Anforderung zum Ändern der Antriebsstrang-Betriebsart vorliegt, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 fährt mit 404 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 wird bis zum Ende fortgesetzt.
In Schritt 404 beurteilt das Verfahren 400, ob eine Drehmomentwandlerkupplung offen ist oder nicht. In einem Beispiel kann basierend auf einem im Speicher einer Steuerung gespeicherten Wert einer Variable bestimmt werden, dass eine Drehmomentwandlerkupplung geöffnet ist. In anderen Beispielen beurteilt das Verfahren 400 basierend auf einem Status einer Sensorausgabe, ob die Drehmomentwandlerkupplung offen ist. Wenn Verfahren 400 beurteilt, dass die Drehmomentwandlerkupplung offen ist, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 fährt mit 408 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 wird mit 406 fortgesetzt.
In Schritt 406 vergleicht das Verfahren 400 die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers mit einer gewünschten Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers und passt das DISG- oder Motordrehmoment in Reaktion auf einen Unterschied zwischen der gewünschten Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers und der tatsächlichen Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers an. In einem Beispiel ist die gewünschte Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers zu einem Zeitpunkt kurz vor dem Übergang der Antriebsstrang-Betriebsart, so dass für die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers während des Wechsels der Antriebsstrang-Betriebsart dieselbe Drehzahl beibehalten werden kann. Alternativ kann das Verfahren 400 die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit vergleichen und das DISG- oder Motordrehmoment in Reaktion auf einen Unterschied zwischen der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit anpassen. In einem Beispiel ist die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt kurz vor dem Übergang der Antriebsstrang-Betriebsart, so dass für die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Wechsels der Antriebsstrang-Betriebsart dieselbe Geschwindigkeit beibehalten werden kann.
Somit wird eine Antriebsstrang-Drehzahl zurückgemeldet und bildet die Basis für das Anpassen des DISG-Drehmoments zum Beibehalten der Antriebsstrang-Drehzahl mit derselben Drehzahl vor, während und nach einem Übergang der Antriebsstrang-Betriebsart. Ein Erhöhen des DISG-Drehmoments erhöht die DISG-Drehzahl und erlaubt somit, dass zusätzliches Drehmoment an die Turbine des Drehmomentwandlers oder die Fahrzeugräder geliefert wird, wenn die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers oder die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als gewünscht, so dass die Antriebsstrang-Drehzahl beschleunigt werden kann, um die gewünschte Antriebsstrang-Drehzahl beizubehalten. In gleicher Weise senkt ein Verringern des DISG-Drehmoments die DISG-Drehzahl und erlaubt somit, dass weniger Drehmoment an die Turbine des Drehmomentwandlers oder die Fahrzeugräder geliefert wird, wenn die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers oder die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als gewünscht, so dass die Antriebsstrang-Drehzahl verlangsamt werden kann, um die gewünschte Antriebsstrang-Drehzahl beizubehalten. Das Verfahren 400 fährt mit 410 fort, nachdem das DISG-Drehmoment in Reaktion auf die Turbinendrehzahl oder die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Rückmeldung in einem geschlossenen Regelkreis so gesteuert worden ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftmaschinendrehmoment in Reaktion auf die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers oder die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden, indem die an die Kraftmaschine gelieferte Kraftstoffmenge und/oder Luftmenge angepasst werden, falls die Kraftmaschine während einer Änderung der Antriebsstrang-Betriebsart aktiviert wird.
In Schritt 408 stellt das Verfahren 400 eine Rückmeldung für den geschlossenen Regelkreis bereit, um für die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers eine gewünschte Drehzahl beizubehalten. In einem Beispiel passt das Verfahren 400 die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers an eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers an. Bei der gewünschten Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers kann es sich um die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers kurz vor einer Anforderung eines Übergangs der Antriebsstrang-Betriebsart oder um eine Drehzahl handeln, die auf einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment und Gang während des Übergangs der Antriebsstrang-Betriebsart basiert. Die tatsächliche oder gemessene Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers wird von der gewünschten Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers subtrahiert, und das DISG-Motordrehmoment wird angepasst, um den Fehler für die Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers zu reduzieren. Auf diese Weise wird das DISG-Motordrehmoment in Reaktion auf die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers in einem geschlossenen Regelkreis gesteuert. Das Verfahren 400 wird mit Schritt 410 fortgesetzt, nachdem das Motordrehmoment DISG angepasst worden ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftmaschinendrehmoment in Reaktion auf die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers oder die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden, indem die an die Kraftmaschine gelieferte Kraftstoffmenge und/oder Luftmenge angepasst wird/werden, wenn die Kraftmaschine während einer Änderung der Betriebsart des Antriebsstrangs aktiviert wird.
In Schritt 410 beurteilt das Verfahren 400, ob sich das vom Fahrer angeforderte Drehmoment um mehr als einen vorab festgelegten Betrag geändert hat oder ob mehr als eine vorgegebene Zeitdauer seit Beginn der Übergänge der Antriebsstrang-Betriebsart verstrichen ist. Wenn sich das vom Fahrer angeforderte Drehmoment um mehr als den vorab festgelegten Betrag geändert hat oder die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist, lautet die Antwort Ja, und das Verfahren 400 fährt mit 412 fort. Andernfalls lautet die Antwort Nein, und das Verfahren 400 wird bis zum Ende fortgesetzt.
In Schritt 412 reduziert das Verfahren 400 die Anpassung des DISG-Drehmoments anhand der Drehzahlsteuerung in einem geschlossenen Regelkreis schrittweise auf Null. Wenn beispielsweise das DISG-Drehmoment in Reaktion auf die Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers bei 408 angepasst wird, reduziert das Verfahren 400 die Anpassung des DISG-Drehmoments, die auf einem Fehler zwischen der tatsächlichen Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers und der gewünschten Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers basiert, auf Null. Wenn andererseits das DISG-Drehmoment in Reaktion auf die Drehzahl der Turbine eines Drehmomentwandlers bei 406 angepasst wird, reduziert das Verfahren 400 die Anpassung des DISG-Drehmoments, die auf einem Fehler zwischen der tatsächlichen Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers und der gewünschten Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers basiert, auf Null. Das Verfahren 400 wird bis zum Ende fortgesetzt, nachdem das DISG-Drehmoment angepasst worden ist, um Drehmoment basierend auf der Rückmeldung zur Antriebsstrang-Drehzahl während des Übergangs der Antriebsstrang-Betriebsart zu beseitigen.
Somit sieht das Verfahren 400 das Betreiben eines Antriebsstrangs vor, umfassend: Regeln der Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf einer Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf einen Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern. Bei dem Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen kann es sich um eine Änderung der Anzahl der aktiven Drehmomentquellen handeln, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, oder um einen Wechsel von einer aktiven Drehmomentquelle (z. B. einer Drehmomentquelle, die durch Steuern der Energie (elektrischer Strom, Kraftstoff, Zündzeitpunkt, Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, etc.), die an die Drehmomentquelle, beispielsweise eine Kraftmaschine oder einen Motor, geliefert wird, auf eine gewünschte Drehmomentabgabe geregelt werden kann), welche alleine Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, zu einer anderen aktiven Drehmomentquelle, die alleine Drehmoment an den Antriebsstrang liefert. Das Verfahren umfasst ferner das Regeln der Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf die gewünschte Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers basierend auf der Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf den Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, wodurch Drehmoment vom Antriebsstrang absorbiert wird.
In einigen Beispielen beinhaltet das Verfahren, dass es sich bei dem Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen um eine Änderung der Anzahl aktiver Drehmomentquellen handelt. Das Verfahren beinhaltet, dass der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren einer Kraftmaschine und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über die Kraftmaschine umfasst. Das Verfahren beinhaltet, dass der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über den Motor umfasst. Das Verfahren beinhaltet, dass der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren einer Kraftmaschine umfasst, welche Drehmoment an den Antriebsstrang liefert. Das Verfahren beinhaltet, dass der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an den Antriebsstrang umfasst.
In einem anderen Beispiel sieht das Verfahren aus das Betreiben eines Antriebsstrangs vor, umfassend: während einer ersten, rein elektrischen Betriebsart, das Antreiben eines Fahrzeugs mit von der Kraftmaschine abgekoppeltem Motor und durch ein Getriebe; das Übergehen zu einer zweiten, reinen Kraftmaschinenbetriebsart, in der das Fahrzeug mit an den Motor gekoppelter Kraftmaschine durch Reduzieren des Motordrehmoments angetrieben wird, wobei das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment während des Übergangs zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten, und wobei ferner die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments schrittweise verringert wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment über die Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten.
Das Verfahren beinhaltet außerdem, dass das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment über die Rückmeldung zur Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Das Verfahren beinhaltet, dass das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment zeitweise angepasst wird, um die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs über eine Rückmeldung zur Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln (z. B. durch Anpassen auf eine gewünschte Drehzahl einschließlich des Beibehaltens einer konstanten Drehzahl). Das Verfahren beinhaltet, dass die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments über eine vorab festgelegte Zeitdauer schrittweise verringert wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments schrittweise mit dem Ändern des vom Fahrer angeforderten Drehmoments verringert wird. Das Verfahren beinhaltet außerdem, dass während des Übergangs zu der zweiten, reinen Kraftmaschinenbetriebsart das Kraftmaschinendrehmoment erhöht wird und das Motordrehmoment verringert wird.
Das Verfahren aus sieht außerdem das Betreiben eines Antriebsstrangs vor, umfassend: das Regeln einer Drehzahl einer Antriebsstrangvorrichtung auf eine gewünschte Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung basierend auf der Rückmeldung zur Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung in Reaktion auf eine Änderung bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern. Das Verfahren beinhaltet, dass es sich bei der Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung um eine Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers, eine Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers oder um eine Fahrzeugrad-Drehzahl handelt. Das Verfahren beinhaltet, dass der Antriebsstrang von einer Betriebsart, in der ausschließlich der Motor Drehmoment an die Fahrzeugräder liefert, auf eine Betriebsart umgestellt wird, in der der Motor und eine Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefern. Das Verfahren beinhaltet außerdem, dass der Antriebsstrang von einer Betriebsart, in der ausschließlich die Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefert, auf eine Betriebsart umgestellt wird, in der der Motor und eine Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefern. Das Verfahren beinhaltet, dass die Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung während eines Übergangs beim Wechsel der aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zeitweise auf die gewünschte Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung geregelt wird. In einigen Beispielen beinhaltet das Verfahren, dass die Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung durch Anpassen des Drehmoments einer aktiven Drehmomentquelle gesteuert wird.
Wie für den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet der Technik einzusehen ist, kann das in beschriebene Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Mehrprogrammbetrieb (Multitasking), Mehrstrangbetrieb (Multithreading) und ähnliche. Daher können verschiedene der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt oder gegebenenfalls auch ausgelassen werden. In ähnlicher Weise ist die Abarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die hier beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern ist diese lediglich zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Auch wenn dies nicht ausdrücklich so dargestellt wird, ist für den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet der Technik erkennbar, dass ein/e oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen, abhängig von der jeweils verfolgten Strategie, wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Schritte, Operationen, Verfahren und/oder Funktionen in grafischer Form Code repräsentieren, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuerungssystem programmiert werden muss.
Hiermit endet die Beschreibung. Für Fachleute auf diesem Gebiet der Technik ergeben sich beim Lesen derselben zahlreiche Änderungen und Modifikationen, ohne Wesen und Schutzbereich der Beschreibung zu verlassen. Beispielsweise könnten R3-(I3-), R4(I4-), I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffzusammensetzungen betrieben werden, die hier beschriebene Erfindung vorteilhaft nutzen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Verfahren für das Betreiben eines Antriebsstrangs, umfassend:
a. Regeln einer Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf einer Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf einen Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern.
B. Verfahren nach A, ferner umfassend das Regeln der Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf die gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf der Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf den Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment vom Antriebsstrang absorbieren.
C. Verfahren nach A, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen eine Änderung der Anzahl aktiver Drehmomentquellen ist.
D. Verfahren nach A, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren einer Kraftmaschine und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über die Kraftmaschine umfasst.
E. Verfahren nach A, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über den Motor umfasst.
F. Verfahren nach A, wobei der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren einer Kraftmaschine, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, umfasst.
G. Verfahren nach A, wobei der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an den Antriebsstrang umfasst.
H. Verfahren für das Betreiben eines Antriebsstrangs, umfassend:
a. während einer ersten, rein elektrischen Betriebsart, Antreiben eines Fahrzeugs mit einem von der Kraftmaschine abgekoppelten Motor und durch ein Getriebe;
b. Übergehen zu einer zweiten, reinen Kraftmaschinenbetriebsart, in der das Fahrzeug mit an den Motor gekoppelter Kraftmaschine durch Reduzieren des Motordrehmoments angetrieben wird, wobei das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment während des Übergangs zeitweise angepasst wird, um die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung des Fahrzeugs zu regulieren, wobei die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments schrittweise verringert wird.
I. Verfahren nach H, wobei das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment über die Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeugbeschleunigung beizubehalten.
J. Verfahren nach H, wobei das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment über die Rückmeldung zur Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten.
K. Verfahren nach H, wobei das Kraftmaschinendrehmoment oder das Motordrehmoment über die Rückmeldung zur Fahrzeuggeschwindigkeit zeitweise angepasst wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten.
L. Verfahren nach K, wobei die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments über eine vorab festgelegte Zeitdauer schrittweise verringert wird.
M. Verfahren nach H, wobei die Anpassung des Kraftmaschinendrehmoments oder des Motordrehmoments mit Änderung des vom Fahrer angeforderten Drehmoments schrittweise verringert wird.
N. Verfahren nach H, wobei während des Übergangs zu der zweiten, reinen Kraftmaschinenbetriebsart das Kraftmaschinendrehmoment erhöht wird und das Motordrehmoment verringert wird.
O. Verfahren für das Betreiben eines Antriebsstrangs, umfassend:
a. Regeln der Drehzahl einer Antriebsstrangvorrichtung auf eine gewünschte Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung basierend auf der Rückmeldung zur Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung in Reaktion auf eine Änderung bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern.
P. Verfahren nach O, wobei es sich bei der Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung um eine Turbinendrehzahl eines Drehmomentwandlers, eine Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers oder um eine Fahrzeugrad-Drehzahl handelt.
Q. Verfahren nach O, wobei der Antriebsstrang von einer Betriebsart, in der ausschließlich ein Motor Drehmoment an die Fahrzeugräder liefert, auf eine Betriebsart umgestellt wird, in der der Motor und eine Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefern.
R. Verfahren nach O, wobei der Antriebsstrang von einer Betriebsart, in der ausschließlich eine Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefert, auf eine Betriebsart umgestellt wird, in der der Motor und eine Kraftmaschine Drehmoment an die Fahrzeugräder liefern.
S. Verfahren nach O, wobei die Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung während eines Übergangs bei der Änderung bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern, zeitweise auf die gewünschte Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung geregelt wird.
T. Verfahren nach O, wobei die Drehzahl der Antriebsstrangvorrichtung durch Anpassen des Drehmoments einer aktiven Drehmomentquelle geregelt wird.

Claims

Verfahren für das Betreiben eines Antriebsstrangs, umfassend: Regeln einer Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf eine gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf einer Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf einen Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefern.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Regeln der Flügelraddrehzahl eines Drehmomentwandlers auf die gewünschte Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers basierend auf der Rückmeldung zur Flügelraddrehzahl des Drehmomentwandlers in Reaktion auf den Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen, die Drehmoment vom Antriebsstrang absorbieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen eine Änderung der Anzahl aktiver Drehmomentquellen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren einer Kraftmaschine und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über die Kraftmaschine umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übergang bei den aktiven Drehmomentquellen das Aktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an die Fahrzeugräder über den Motor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren einer Kraftmaschine, die Drehmoment an den Antriebsstrang liefert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Übergang bei den aktiven Quellen das Deaktivieren eines Motors und das Liefern von Drehmoment an den Antriebsstrang umfasst.