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DE102006024196A1 - Verfahren zur Steuerung eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs Download PDF

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DE102006024196A1
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Goro West Bloomfield Tamai
William L. Davisburg Adrich III
Birendra P. Novi Bhattarai
Donald D. Washington Crites
Tony T. Warren Hoang
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung liefert eine Vielzahl von Funktionseigenschaften eines Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Betriebsmodus. Eine erste Routine wird eingeleitet, um ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens eines Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate zu schaffen. Die erste Routine kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Routinen einschließen, die jeweils dafür ausgelegt sind, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs innerhalb eines vordefinierten Bereichs von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsraten zu schaffen. Eine zweite Routine wird eingeleitet, falls die Abbremsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt. Die zweite Routine beinhaltet ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators, während das Hybridfahrzeug gerade gestoppt wird, um das Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Starts des Motors zu minimieren.

Description

  • QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Diese Erfindung beansprucht den Nutzen der am 31. Mai 2005 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung 60/685,814, die in ihrer Gesamtheit hiermit durch Verweis einbezogen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für eine Steuerung eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Ein elektrisches Hybridfahrzeug kann alternativ oder gleichzeitig von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor/Generator angetrieben werden, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Um das Fahrzeug aus einem Stand anzutreiben, kann der Motor/Generator elektrische Energie von einer Batterie ziehen, um die Kurbelwelle des Motors zu drehen. Während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, werden Kraftstoff und Zündfunke geliefert, um den Motorbetrieb einzuleiten. Bei einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich kann der Elektromotor/Generator als ein von der Motorkurbelwelle angetriebener Generator arbeiten, um die Batterie wieder aufzuladen und elektrische Leistung an zusätzliche Einrichtungen des Fahrzeugs wie z.B. Gebläse, Radios etc. zu liefern.
    •
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgelegt, die Vielzahl von Funktionseigenschaften des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Betriebsmodus bereitzustellen. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung dafür ausgelegt, maximales Ansprechverhalten des Motor/Antriebsstrangs während eines dynamischen Fahrmodus, ein herkömmliches Kriechmoment während einer geringen Abbremsung „Parkplatz-Modus" und ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und des Kraftstoffverbrauchs während eines herkömmlichen Fahrmodus zu liefern. Die vorliegende Erfindung ist zusätzlich dafür angepasst, den Motor eines Hybrid-Elektrofahrzeugs mit minimaler Störung neu zu starten.
  • Das Verfahren zum Steuern eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs beinhaltet ein Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate des Fahrzeugs. Eine erste Routine wird eingeleitet, um ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und des Kraftstoffverbrauchs für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate zu liefern. Die erste Routine kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mehrere Routinen enthalten, die jeweils dafür ausgelegt sind, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs innerhalb eines vordefinierten Bereichs von Fahrzeuggeschwindigkeiten und Abbremsraten zu liefern. Eine zweite Routine wird eingeleitet, falls die Abbremsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt. Die zweite Routine beinhaltet ein Steuern des Elektromotors/Generators, während das Hybridfahrzeug gerade gestoppt wird, um ein An triebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren.
  • Die erste Routine kann ein Leiten von Kraftstoff zum Motor zu einer ersten vorbestimmten Zeit und Lösen einer Drehmomentwandlerkupplung beinhalten, um die Übertragung einer Drehmomentspitze vom Motor zum Getriebe während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu unterbrechen.
  • Die zweite Routine kann einschließen, dass man den Elektromotor/Generator während einer vorbestimmten Zeitspanne laufenlässt, nachdem das Hybridfahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren.
  • Das Verfahren zum Steuern eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs kann auch ein Abschalten des Motors nach Beendigung der ersten Routine oder der zweiten Routine beinhalten.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Verfahren zum Ausführen der Erfindung ohne weiteres ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung;
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegen die Zeit, die mehrere Abbremsraten des Fahrzeugs zeigt;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von 3 veranschaulicht;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von 3 veranschaulicht;
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von 3 veranschaulicht; und
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das einen Schritt des Verfahrens von 3 veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bezug nehmend auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugsziffern auf gleiche Komponenten verweisen, zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Hybrid-Elektrofahrzeugs 10. Das Hybrid-Elektrofahrzeug 10 enthält einen Verbrennungsmotor 12 mit mehreren Kraftstoffeinspritzern 13, einen Elektromotor/Generator 14 und ein mehrstufiges Automatikgetriebe 16. Der Motor 12 und der Elektromotor/Generator 14 sind über einen Antriebsstrang 11 wirksam mit dem Getriebe 16 verbunden. Das Hybrid-Elektrofahrzeug 10 kann auch optional einen Drehmomentwandler 6 mit einer Drehmomentwandlerkupplung (TCC) 8 enthalten, der zwischen dem Motor 12 und dem Getriebe 16 angeordnet ist. Die TCC 8 ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar, um den Drehmomentwandler 6 zu sperren, so dass Energie darüber mit minimalem Verlust (d.h. bei einem Verhältnis von ungefähr 1:1) übertragen werden kann. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist ein Motor/Antriebsstrang 17 eines Fahrzeugs definiert als eine Kombination von Komponenten, die zumindest den Motor 12, den Elektromotor/Generator 14 und das Getriebe 16 einschließen.
  • Der Elektromotor/Generator 14 des Hybridfahrzeugs 10 wird durch einen Controller 18 für den Elektromotor/Generator gesteuert. Der Elektromotor/Generator 14 ist wirksam mit dem Motor 12 so verbunden, dass der Elektromotor/Generator 14 selektiv als Anlasser arbeitet (indem ein Kurbelmoment an den Motor 12 geliefert wird) und als Generator (indem Drehenergie vom Motor 12 empfangen und sie zum Wiederaufladen einer Batterie 19 in elektrische Energie umgewandelt wird).
  • Das Getriebe 16 des Antriebssystems des Fahrzeugs ist eine gut bekannte Einrichtung, die mehrere (nicht dargestellte) Zahnradsätze und Reibungseinrichtungen enthält, die betrieben werden können, um mehrere Antriebsübersetzungen zwischen dem Motor 12 und (nicht dargestellten) Antriebsrädern des Fahrzeugs einzurichten. Ein Steuerungsmodul (PCM) 20 für den Motor/Antriebsstrang steuert den Betrieb des Motors 12, des Getriebes 16 und des Controllers 18 für den Elektromotor/Generator. Es sollte erkannt werden, dass gemäß einer alternativen Ausführungsform das dargestellte einzelne PCM 20 durch alternative oder zusätzliche Steuerungsmodule wie z.B. ein Motorsteuerungsmodul und/oder Getriebesteuerungsmodul ersetzt werden kann.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dafür ausgelegt, eine Vielzahl verschiedener Funktionseigenschaften des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Betriebsmodus zu liefern. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung dafür ausgelegt, maximales Ansprechverhalten des Motor/Antriebsstrangs 17 während eines dynamischen Fahrmodus, ein herkömmliches Kriechmoment während einer geringen Abbremsung „Parkplatz-Modus" und ein optimales Gleichgewicht des Fahrbarkeit und des Kraftstoffverbrauchs während eines herkömmlichen Fahrmodus zu liefern. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung ist „Kriechmoment" definiert als ein minimales Drehmoment, das ausreicht, um das Fahrzeug 10 langsam anzutreiben. „Ansprechverhalten des Motor/Antriebsstrangs" ist definiert als die Zeit, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug 10 auf einen Beschleunigungsbefehl antwortet.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wurden vier grundlegende Betriebsmodi des Fahrzeugs definiert, welche umfassen: abrupte Abbremsrate in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsband oder -bereich; abrupte Abbremsrate in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband oder -bereich, normale Abbremsrate im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband und langsame Abbremsrate im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsband. „Normale Abbremsung" kann z.B. definiert werden, als diejenige innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 20 mph/s (2,4 bis 32,2 km/h/s). Dementsprechend schließt „abrupte Abbremsung" jegliche Abbremsrate oberhalb 20 mph/s (32,2 km/h/s) ein. Das „hohe Fahrzeuggeschwindigkeitsband" ist vorzugsweise definiert zwischen 20 und 25 mph (32,2 und 40,3 km/h), und das niedrige Fahrzeuggeschwindigkeitsband liegt zwischen 14 und 19 mph (22,5 und 30,6 km/h). Es sollte erkannt werden, dass zusätzliche und/oder alternative Betriebsmodi des Fahrzeugs definiert werden können und dass die beispielhaften Definitionen für die Abbremsraten und Geschwindigkeitsbänder gemäß alternativen Ausführungsformen variieren können.
  • Bezug nehmend auf 2 ist eine graphische Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit (gemessen in Meilen pro Stunde oder mph) gegen die Zeit (gemessen in Sekunden) dargestellt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V1 beträgt 25 mph (40,3 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V2 beträgt 20 mph (32,2 km/h), so dass das hohe Fahrzeuggeschwindigkeitsband dazwischen definiert ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V3 beträgt 19 mph (30,6 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V4 beträgt 14 mph (22,5 km/h), so dass das niedrige Fahrzeuggeschwindigkeitsband dazwischen definiert ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V2' beträgt ungefähr 19,9 mph (32,0 km/h), und die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' beträgt ungefähr 13,9 mph (22,4 km/h). Die Fahrzeuggeschwindigkeit VEOTL, beträgt ungefähr 6,0 mph (9,7 km/h) und repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Routine für Motor-Aus-Übergang-Spiel (im Folgenden EOTL) ausgeführt wird, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird.
  • Die „normale Abbremsung" bezeichnete durchgezogene Linie repräsentiert eine normale Abbremsrate. Die „abrupt hoch" bezeichnete gestrichelte Linie repräsentiert eine im hohen Geschwindigkeitsband eingeleitete abrupte Abbremsung. Die „abrupt niedrig" bezeichnete gestrichelte Linie repräsentiert eine abrupte Abbremsung, die im niedrigen Geschwindigkeitsband eingeleitet wurde. Die „langsam niedrig" bezeichnete gepunktete Linie repräsentiert eine im niedrigen Geschwindigkeitsband eingeleitete langsame Abbremsung. Die Zeit T1 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „abrupt hoch" die Fahrzeuggeschwindigkeit V2' erreicht; die Zeit T2 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „abrupt niedrig" die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' erreicht, und die Zeit T3 repräsentiert die Zeit, zu der die Kurve „langsam niedrig" die Fahrzeuggeschwindigkeit V4' erreicht.
  • 3 stellt ein Verfahren 50 der vorliegenden Erfindung dar. Genauer gesagt zeigt 3 ein Blockdiagramm, das Schritte repräsentiert, die von dem (in 1 dargestellten) PCM 20 durchgeführt werden. Es sollte erkannt werden, dass das Verfahren 50 vorzugsweise ausgeführt wird, nur wenn das Fahrzeug 10 abbremst, die Drehmomentwandlerkupplung oder TCC 8 (in 1 gezeigt) eingelegt ist und die (in 1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer 13 des Motors 12 (dargestellt in 1) gesperrt sind.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist das Verfahren 50 zur automatischen Steuerung der Gefällegeschwindigkeit (worauf hierin auch als Algorithmus 50 verwiesen wird) der vorliegenden Erfindung dafür ausgelegt, bei Schritt 52 zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V1 und V2 (in 2 dargestellten) definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie oben definiert „abrupt" ist. Falls bei Schritt 52 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V1 und V2 definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „abrupt" ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 54. Falls bei Schritt 52 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V1 und V2 definierten hohen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „abrupt" ist, geht der Algorithmus 50 zu Schritt 58. Bei Schritt 54 leitet der Algorithmus 50 die „Routine Abrupt Hohes Band" ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem die Routine Abrupt Hohes Band bei Schritt 54 eingeleitet ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 56, bei dem der (in 1 dargestellte) Motor 12 gestoppt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei Schritt 56 das PCM 20 so eingerichtet, dass es die Leitung von Kraftstoff zu den (in 1 gezeigten) Kraftstoffeinspritzern 13 unterbricht, um den Motor 12 zu stoppen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass andere herkömmliche Mittel zum Stoppen des Motors 12 ebenso implementiert sein können. Wenn der Motor 12 bei Schritt 54 gestoppt wird, kann außerdem der (in 1 dargestellte) Elektromotor/Generator 14 betrieben werden, um die Abbremsrate und Stopplage der (in 1 dargestellten) Kurbelwelle 11 zu steuern, wie in dem im Gemeinschaftsbesitz befindlichen US-Patent Nr. 6,453,864 beschrieben ist, das in seiner Gesamtheit durch Verweis hiermit einbezogen ist.
  • Der Algorithmus 50 ist bei Schritt 58 dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 (dargestellt in 2) definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie oben definiert „abrupt" oben ist. Falls bei Schritt 58 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „abrupt" ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 60. Falls bei Schritt 58 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „abrupt" oben ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 62. Bei Schritt 60 leitet der Algorithmus 50 die „Routine Abrupt Niedriges Band" ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem die Routine Abrupt Niedriges Band bei Schritt 60 eingeleitet ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 56, bei dem der (in 1 gezeigte) Motor 12 gestoppt wird.
  • Der Algorithmus 50 ist bei Schritt 62 dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten (in 2 dargestellte) niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt und ob die aktuelle Abbremsrate Dcurrent wie hierin oben definiert „langsam" ist. Falls bei Schritt 62 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Ge schwindigkeitsbandes liegt und die aktuelle Abbremsrate Dcurrent „langsam" ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 64. Falls bei Schritt 62 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent nicht innerhalb des zwischen V3 und V4 definierten niedrigen Geschwindigkeitsbandes liegt oder die aktuelle Abbremsrate Dcurrent nicht „langsam" ist, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 66. Bei Schritt 64 leitet der Algorithmus 50 die „Routine Langsam Niedriges Band" ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird. Nachdem bei Schritt 64 die Routine Langsam Niedriges Band eingeleitet wird, geht der Algorithmus 50 weiter zu Schritt 56, bei dem der (in 1 gezeigte) Motor 12 gestoppt wird. Bei Schritt 66 leitet der Algorithmus 60 die „Routine Normale Abbremsung" ein, wie im Folgenden im Detail beschrieben wird.
  • Bezug nehmend auf 4 wird Schritt 54 detaillierter dargestellt, bei dem der (in 3 gezeigte) Algorithmus 50 die „Routine Abrupt Hohes Band" einleitet. Bei Schritt 68 gibt der Algorithmus 50 die Kraftstoffeinspritzer 13 (dargestellt in 1) des (in 1 dargestellten) Motors 12 zur Zeit T1 (dargestellt in 2) frei. Bei Schritt 70 wird die (in 1 dargestellte) TCC 8 gelöst. Die TCC 8 wird vorzugsweise gelöst, um einen sanfteren Neustart des Motors zu liefern, indem der Motor 12 von dem (in 1 dargestellten) Getriebe 16 entkoppelt wird, um die Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC 8 eine während des Neustarts des Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe 16 übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte 68 und 70 gleichzeitig ausgeführt werden können. Alternativ dazu kann Schritt 70 eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor oder nachdem Schritt 68 eingeleitet wird, durchgeführt werden.
  • Bei Schritt 72 bestimmt der Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug 10 komplett gestoppt ist) und ein erster Zeitgeber (Timer1) abgelaufen ist. Timer1 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,9 Sekunden) ermöglicht wird, nachdem das (in 1 dargestellte) Fahrzeug 10 zum Halten kommt, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren (wie im Folgenden im Detail beschrieben wird) und ein reagierendes Fahrverhalten zu schaffen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. „Antriebsstrangspiel" bezieht sich auf ein Spiel oder einen Spielraum der Drehlage des (in 10 dargestellten) Antriebsstrangs 11. Ein solcher Spielraum ist im Wesentlichen notwendig, um eine Variation und thermische Expansion von Komponenten des Motor/Antriebstrangs aufzunehmen; jedoch ist bekannt, dass der Umfang des Antriebsstrangspiels eher zunimmt, wenn die Komponenten verschleissen. Falls Vcurrent Null ist und Timer1 abgelaufen ist, ist Schritt 54 des Algorithmus 50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer1 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 68 zurück.
  • Bezug nehmend auf 5 wird Schritt 60 detaillierter dargestellt, bei dem der (in 3 dargestellte) Algorithmus 50 die „Routine Abrupt Niedriges Band" einleitet. Bei Schritt 74 gibt der Algorithmus 50 die (in 1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer 13 des (in 1 gezeigten) Motors 12 zur Zeit T2 (dargestellt in 2) frei. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann bei Schritt 74 der Elektromotor/Generator 14 betrieben werden, bevor die Kraftstoffeinspritzer betätigt werden, um vordefinierte Anforderungen an den Luftmassendruck (im Folgenden MAP) (z.B. MAP unter 45 kPa zu halten) zu erfüllen. Bei Schritt 76 wird die (in 1 gezeigte) TCC 8 gelöst. Die TCC 8 wird vorzugsweise gelöst, um einen sanfteren Neustart des Motors zu liefern, indem der Motor 12 von dem (in 1 gezeigten) Getriebe 16 entkoppelt wird, um die Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC 8 eine während des Neustarts des Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe 16 übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte 74 und 76 gleichzeitig ausgeführt werden können. Alternativ dazu kann Schritt 76 eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor oder nachdem Schritt 74 eingeleitet wird, durchgeführt werden.
  • Bei Schritt 78 bestimmt der Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug 10 komplett gestoppt ist) und ein zweiter Zeitgeber (Timer2) abgelaufen ist. Timer2 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,6 Sekunden), nachdem das (in 1 gezeigte) Fahrzeug 10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer2 abgelaufen ist, ist Schritt 60 des Algorithmus 50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer2 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 74 zurück.
  • Bezug nehmend auf 6 ist Schritt 64 detaillierter dargestellt, bei dem der (in 3 dargestellte) Algorithmus 50 die „Routine Langsam Niedriges Band" einleitet. Bei Schritt 80 gibt der Algorithmus 50 die (in 1 dargestellten) Kraftstoffeinspritzer 13 des (in 1 gezeigten) Motors 12 zur Zeit T2 (dargestellt in 2) frei. Durch Einschalten der Kraftstoffeinspritzer 13 wird der Motor 12 am Laufen gehalten und kann daher ein Kriechmoment erzeugen, so dass das (in 1 gezeigte) Fahrzeug 10 eine ausreichende Fahrbarkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten behält. Bei Schritt 82 wird die (in 1 gezeigte) TCC 8 gelöst. Die TCC 8 wird vorzugsweise ge löst, um für einen sanfteren Neustart des Motors zu sorgen, indem der Motor 12 von dem (in 1. gezeigten) Getriebe 16 entkoppelt wird, um eine Übertragung einer Drehmomentspitze des Motors dazwischen zu verhindern. Mit anderen Worten wird durch Lösen der TCC 8 eine während des Neustarts eines Motors erzeugte Drehmomentspitze nicht zum Getriebe 16 nicht übertragen und ist daher für etwaige Fahrzeuginsassen im Wesentlichen nicht beobachtbar oder störend. Es sollte erkannt werden, dass die Schritte 80 und 82 gleichzeitig ausgeführt werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch Schritt 82 ausgeführt, nachdem Schritt 80 eingeleitet ist und wenn das Fahrzeug 10 ungefähr 10 mph (16,1 km/h) erreicht.
  • Bei Schritt 84 bestimmt der Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent Null ist (d.h. das Fahrzeug 10 komplett gestoppt ist) und ein dritter Zeitgeber (Timer3) abgelaufen ist. Timer3 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,4 Sekunden), nachdem das Fahrzeug 10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer3 abgelaufen ist, ist Schritt 64 des Algorithmus 50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer3 nicht abgelaufen ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 80 zurück.
  • Bezug nehmend auf 7 wird Schritt 66 detaillierter dargestellt, bei dem der (in 3 dargestellte) Algorithmus 50 die „Routine Normale Abbremsung" einleitet. Bei Schritt 86 wird eine EOTL- Routine eingeleitet. Die EOTL-Routine von Schritt 86 beinhaltet vorzugsweise Schritte 88–94, die im Folgenden detaillierter beschrieben werden. Schritt 86 wird vorzugsweise zur Zeit T4 (dargestellt in 4) eingeleitet, zu der die Fahrzeugge schwindigkeit ungefähr 6 mph (9,7 km/h) während einer „normalen Abbremsung" erreicht. Wie hierin oben definiert wurde, ist eine „normale Abbremsung" eine Abbremsung innerhalb des Bereichs von 1,5 bis 20 mph/s (2,4 und 32,2 km/h/s). Bei Schritt 88 wird der (in 1 dargestellte) Elektromotor/Generator 14 veranlasst, den (in 1 gezeigten) Motor 12 mit einer niedrigen Drehzahl zu drehen, so dass die gestoppte Stellung des (in 1 gezeigten) Antriebsstrangs 11 elektronisch und Kraftstoff sparend (d.h. ohne Kraftstoff zu nutzen, um den Motor 12 laufen zu lassen) steuerbar ist. Mit anderen Worten kann der Antriebsstrang 11 bei einer vordefinierten Stellung gestoppt werden, in der er in einer Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, um die Effekte eines Antriebsstrangspiels für den folgenden Neustart zu minimieren.
  • Bei Schritt 90 bestimmt der (in 3 dargestellte) Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent geringer als VEOTL (in 2 dargestellt) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 6 mph (9,7 km/h) beträgt. Falls Vcurrent nicht geringer als VEOTL ist, geht der Algorithmus 50 zu Schritt 92 weiter. Falls Vcurrent geringer als VEOTL ist, geht der Algorithmus 50 zu Schritt 94 weiter. Bei Schritt 92 verhindert das (in 1 gezeigte) PCM 20, dass das (in 1 gezeigte) Getriebe 16 herunterschaltet, und behält eine Einkupplung der (in 1) gezeigten TCC 8 bei. Bei Schritt 94 lässt das PCM 20 das Getriebe 16 herunterschalten, und die TCC 8 wird gelöst. Bei Schritt 96 bestimmt der Algorithmus 50, ob Vcurrent kleiner oder gleich einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist (z.B. Null, in welchem Fall das Fahrzeug 10 vollständig gestoppt ist) und ein vierter Zeitgeber (Timer4) abgelaufen ist. Timer4 ist vorzugsweise implementiert, um sicherzustellen, dass eine Motordrehung für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 0,2 Sekunden), nachdem das (in 1 gezeigte) Fahrzeug 10 zum Halten kommt, ermöglicht wird, um ein Antriebsstrangspiel zu minimieren und für ein reaktives Fahrverhalten zu sorgen, falls der Fahrer beschleunigen möchte. Falls Vcurrent Null ist und Timer4 abgelaufen ist, ist Schritt 66 des Algorithmus 50 abgeschlossen. Falls Vcurrent nicht Null ist oder Timer4 nicht abgelaufen ist, wiederholt der Algorithmus 50 Schritt 96.
  • Wieder auf 3 verweisend kann man erkennen, dass, nachdem der Motor bei Schritt 56 gestoppt ist, der Algorithmus 50 zu Schritt 98 weitergeht. Bei Schritt 98 bestimmt der Algorithmus 50, ob ein Neustart des Motors befohlen wurde. Falls ein Neustart des Motors nicht befohlen wurde, wird Schritt 98 wiederholt. Falls ein Neustart des Motors befohlen wurde, geht der Algorithmus 50 zu Schritt 100 weiter. Bei Schritt 100 bestimmt der Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent größer als V1 (dargestellt in 2) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 25 mph (40,3 km/h) beträgt. Falls Vcurrent größer als V1 ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 52 zurück. Falls Vcurrent nicht größer als V1 ist, geht der Algorithmus 50 zu Schritt 102 weiter. Bei Schritt 102 bestimmt der Algorithmus 50, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vcurrent größer als V3 (dargestellt in 2) ist, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 19 mph (30,6 km/h) beträgt. Falls Vcurrent größer als V3 ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 58 Zurück. Falls Vcurrent nicht größer als V3 ist, kehrt der Algorithmus 50 zu Schritt 10 zurück.
  • Obgleich die besten Verfahren zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, erkennt der Fachmann für die Technik, auf die sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche in die Praxis umzusetzen.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Steuern eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, welcher Motor/Antriebsstrang einen Motor, ein Getriebe und einen Elektromotor/Generator umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Überwachen de Abbremsrate des Fahrzeugs; Einleiten einer ersten Routine, die dafür ausgelegt ist, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate zu liefern; und Einleiten einer zweiten Routine, falls die Abbremsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt, wobei die zweite Routine ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators einschließt, während das Hybridfahrzeug gerade gestoppt wird, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt: Vorsehen eines Drehmomentwandlers, der zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist, wobei der Drehmomentwandler eine Drehmomentwandlerkupplung enthält, die betätigt werden kann, um den Drehmomentwandler so zu sperren, dass Energie über ihn mit minimalem Verlust übertragen werden kann.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einleiten einer ersten Routine ein Leiten von Kraftstoff zum Motor zu einer ersten vorbestimmten Zeit und Lösen der Drehmomentwandlerkupplung einschließt, um die Übertragung einer Drehmomentspitze vom Motor zum Getriebe während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu unterbrechen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einleiten einer zweiten Routine ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators für eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem das Hybridfahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, einschließt, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit dem Schritt: Abschalten des Motors nach der Beendigung der ersten Routine oder der zweiten Routine.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Abschalten des Motors ein Abschalten der Leitung von Kraftstoff zum Motor einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Einleiten einer ersten Routine ein Einleiten mehrerer Routinen einschließt, die jeweils dafür ausgelegt sind, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs innerhalb eines vordefinierten Bereichs der Fahrzeuggeschwindigkeiten und Abbremsraten zu liefern.
  8. Verfahren zum Steuern eines Motor/Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, welcher Motor/Antriebsstrangs einen Motor, ein Getriebe und einen Elektromotor/Generator einschließt, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen eines Drehmomentwandlers, der zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist, wobei der Drehmomentwandler eine Drehmomentwandlerkupplung enthält, die betätigt werden kann, um den Drehmomentwandler so zu sperren, dass Energie über ihn mit minimalem Verlust übertragen werden kann; Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Überwachen der Abbremsrate des Fahrzeugs; Einleiten einer ersten Routine, die dafür ausgelegt ist, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs für jede beliebige gegebene Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Abbremsrate zu liefern; Einleiten einer zweiten Routine, falls die Abbremsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt, wobei die zweite Routine ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators einschließt, während das Hybridfahrzeug gerade gestoppt wird, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren; und Abschalten des Motors nach der Beendigung der ersten Routine oder der zweiten Routine.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Einleiten einer ersten Routine ein Leiten von Kraftstoff zum Motor zu einer ersten vorbestimmten Zeit und Lösen der Drehmomentwandlerkupplung einschließt, um die Übertragung einer Drehmomentspitze vom Motor zum Getriebe während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu unterbrechen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Einleiten einer zweiten Routine ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators für eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem das Hybridfahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, einschließt, um ein Antriebsstrangspiel zu steuern und dadurch Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors zu minimieren.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Abschalten des Motors ein Abschalten der Leitung von Kraftstoff zum Motor einschließt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Einleiten einer ersten Routine ein Einleiten mehrerer Routinen einschließt, die jeweils dafür ausgelegt sind, ein optimales Gleichgewicht des Ansprechverhaltens des Motor/Antriebsstrangs und Kraftstoffverbrauchs innerhalb eines von mehreren vordefinierten Bereichen von Fahrzeuggeschwindigkeiten und Abbremsraten zu liefern.
  13. Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems eines Hybridfahrzeugs, welcher Motor/Antriebsstrang einen Motor, ein Getriebe und einen Elektromotor/Generator einschließt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Überwachen der Fahrzeuggeschwindigkeit; Überwachen der Abbremsrate des Fahrzeugs; Einleiten einer Routine, falls die Abbremsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs liegt, wobei die Routine einschließt: Bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt; Laufenlassen des Elektromotors/Generators in einer Weise, die dafür angepasst, das Antriebsstrangspiel zu steuern, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der Schwellengeschwindigkeit liegt, so dass Störungen während eines nachfolgenden Neustarts des Motors minimiert werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Schritt: Vorsehen eines Drehmomentwandlers, der zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist, wobei der Drehmomentwandler eine Drehmomentwandlerkupplung einschließt, die betätigt werden kann, um den Drehmomentwandler zu sperren, so dass Energie über ihn mit minimalem Verlust übertragen werden kann.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einleiten einer Routine ein Lösen der Drehmomentwandlerkupplung einschließt, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der vordefinierten Schwellengeschwindigkeit liegt.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Laufenlassen des Elektromotors/Generators, um das Antriebsstrangspiel zu steuern, ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators, bis die Drehzahl der Kurbelwelle ungefähr Null erreicht, einschließt.
  17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Laufenlassen des Elektromotors/Generators, um das Antriebsstrangspiel zu steuern, ein Laufenlassen des Elektromotors/Generators für eine vorbestimmte Zeitspanne, nachdem die Geschwindig keit des Hybridfahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, einschließt.
  18. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Schritt: Abschalten des Motors nach Beendigung der Routine.
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