DE102008002677A1

DE102008002677A1 - System und Verfahren zum Steuern eines Kupllungseingriffs bei einem Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102008002677A1
Application number: DE102008002677A
Authority: DE
Inventors: Jong Han Yongin Oh; Sang Hee Shin
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2009-06-25
Also published as: CN101456347B; KR20090062666A; US8116957B2; KR100992781B1; CN101456347A; US20090156355A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug zur Verfügung, bei dem eine angepasste Kupplungseingriffsart basierend auf einem Fahrzeugzustand und dergleichen ausgewählt wird und eine Drehzahldifferenz zwischen beiden Abschnitten einer Kupplung und einem Drehmoment, das zu dem Fahrzeug während dem Kupplungseingriffsvorgang übertragen wird, gesteuert werden, indem ein Parameter wiedergegeben wird, der mittels der Kupplungseingriffsart geändert wurde, wodurch die Beschleunigungsleistung und Fahrleistung verbessert werden, ein Eingriffsstoß reduziert und einfach verschiedene Kupplungseingriffsarten zur Verfügung gestellt werden.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht such auf ein System und ein Verfahren zum Steuern des Kupplungseingriffs bei einem Hybridfahrzeug, das die Beschleunigungsleistung und die Fahrleistung verbessern kann, das ein Eingriffsrucken reduzieren kann und verschiedene Kupplungseingriffszustände auf eine einfache und angenehme Art und Weise zur Verfügung stellen kann.
Stand der Technik
Ein Hybridfahrzeug bedeutet im weitesten Sinne des Wortes ein Fahrzeug, das durch wenigstens zwei verschiedene miteinander kombinierte Arten von Antriebsquellen angetrieben wird. Jedoch bezieht es sich im Allgemeinen auf ein Fahrzeug, das mittels eines Motors angetrieben wird, der mit Benzin betrieben wird, und einem Motor, der mit einer elektrischen Batterie betrieben wird. Solch ein Hybridfahrzeug wird auch als elektrisches Hybridfahrzeug bezeichnet.
Um den Anforderungen der heutigen Gesellschaft im Hinblick auf Kraftstoffeffizienz und die Entwicklung von mehr umweltfreundlichen Produkten gerecht zu werden, wird die Forschung und Entwicklung stärker auf elektrische Hybridfahrzeuge gerichtet.
Wie im Stand der Technik bekannt ist, weisen elektrische Hybridfahrzeuge verschiedene Kraftübertragungsstrukturen auf. Die meisten elektrischen Hybridfahrzeuge, die bis heute entwickelt wurden, verwenden eine Parallelschaltung oder eine Serienschaltung.
Hierbei weist der Serienschaltungstyp, bei dem der Verbrennungsmotor und der elektrische Motor in Serie geschaltet sind, die Vorteile auf, dass er eine einfachere Struktur und eine einfachere Steuerungslogik aufweist als der parallel geschaltete Typ. Jedoch weist er, da er die mechanische Energie von dem Elektromotor in einer Batterie speichert, die verwendet wird, um den Elektromotor zu versorgen und das Fahrzeug anzutreiben, den Nachteil eines geringen Wirkungsgrades in der Energieumwandlung auf.
Im Gegensatz dazu weist der Typ mit einem parallelen Aufbau die Nachteile einer komplizierteren Struktur und einer komplizierteren Steuerlogik als bei dem seriengeschalteten Typ auf. Jedoch kann dieser die mechanische Energie und die elektrische Energie der Batterie gleichzeitig nutzen, was Vorteile im Wirkungsgrad bei der Energienutzung bedeutet.
Derzeit beinhaltet, wie in 1 dargestellt ist, ein typisches Hybridfahrzeug einen integrierten Starter und Generator (ISG) 101, einen Verbrennungsmotor 103, eine Kupplung 105, einen Elektromotor 107 und ein Getriebe 109, wobei die Positionen des IGS 101 und des Verbrennungsmotors 103 getauscht sein können.
ISG 101 bezieht sich auf einen Elektromotor, der in der Lage ist, anzutreiben und als Generator zu wirken. Es ist mit dem Verbrennungsmotor 103 durch mechanische Mittel, wie zum Beispiel einen Riemen, einen Kette, ein Zahnrad usw. verbunden und sein Übersetzungsverhältnis wird entsprechend den Anforderungen verschieden ausgelegt. Der Elektromotor 107 bezieht sich auf einen Elektromotor, der in der Lage ist, anzutreiben und als Generator zu wirken. Das Getriebe 109 ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eingang und dem Ausgang bei einer automatischen Steuerung zu variieren und besteht aus einem oder mehreren Planetengetrieben oder Differentialgetrieben.
Derzeit hängt bei elektrischen Hybridfahrzeugen, die eine automatisch gesteuerte Hauptkupplung 105 aufweisen oder bei Fahrzeugen, die mit einem halbautomatischen Getriebe (AMT)ausgestattet sind, die Fahrleistung und Haltbarkeit des Fahrzeugs von der Eingriffs art der Hauptkupplung ab, die so wirkt, dass sie die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors unterbricht oder überträgt.
Jedoch wird konventionell eine angemessener Kupplungseingriffsart aufgrund verschiedener Faktoren nicht ausgewählt und eine Veränderung im Drehmoment, die durch den Kupplungseingriff verursacht wird, wird nicht aktiv gesteuert und daher wird die Haltbarkeit, die Fahrleistung, die Beschleunigungsleistung und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verschlechtert.
Die im Vorhergehenden offenbarten Informationen in diesem Stand der Technik Abschnitt dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und können daher Informationen beinhalten, die nicht den Stand der Technik bilden, die in diesem Land für einen normalen Fachmann bekannt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in der Anstrengung gemacht, die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Steuern des Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug zur Verfügung, das eine Kupplung beinhaltet, die zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angeordnet ist, wobei das System eine Festlegungseinheit umfasst, um eine Eingriffsart aus einer Mehrzahl von Eingriffarten basierend auf dem Fahrzeugzustand, einer Kupplungseingriffsunterbrechungsanfrage durch einen Bediener und einer Kupplungsschlupfanfrage durch einen Bediener auszuwählen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten entsprechend einem Motorstartprofil einer Zünddrehzahl, einem Verbrennungsmotordrehzahlbefehl nach dem Zünden und einer Differenz in einer Reib-Startdrehzahl klassifiziert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten: eine erste Kupplungseingriffsart, bei der die Geschwindigkeit eines verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnittes und die Geschwindigkeit eines getriebeseitigen Kupplungsabschnittes synchronisiert sind, in einem Zustand, in dem die Abschnitte der Kupplung voneinander getrennt sind und dann wird ein Öldruck erhöht; eine zweite Kupplungseingriffsart, in der die beiden Geschwindigkeiten in einem Zustand synchronisiert sind, wenn die Abschnitte der Kupplung gegeneinander gleiten und dann wird der Öldruck erhöht; und eine dritte Kupplungseingriffsart, in der sich die Abschnitte der Kupplung im Eingriff miteinander befinden in einem Zustand, in dem die Geschwindigkeit des elektromotorseitigen Kupplungsabschnitts höher ist als die des verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnitts, um eine Bremskraft auf das Fahrzeug auszuüben.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ferner: eine erste Steuerungseinheit zum Berechnen eines Verbrennungsmotordrehmomentbefehls und eines VFS-Strombefehls zum Einstellen einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Abschnitten der Kupplung; und eine zweite Steuerungseinheit zum Berechnen eines Elektromotordrehmomentbefehls zum Einstellen eines Drehmoments, das auf das Fahrzeug während des Kupplungseingriffs übertragen wird.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Steuereinheit: eine Schlupfmengenberechnungseinheit; und eine Verbrennungsmotordrehmomentanweisungsberechnungseinheit zum Berechnen einer Motordrehmomentanweisung basierend auf einer Schlupfmenge, die durch die Schlupfmengenberechnungseinheit berechnet wurde, wobei ein Verbrennungsmotordrehmomentkennfeld gemäß der Schlupfmenge durch die Kupplungseingriffsart variiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Steuereinheit: eine Kupplungsmodelleinheit zum Berechnen eines bestehenden Kupplungsübertragungsmomentes durch Aufnahme einer Schlupfmenge, einer Kupplungsstrukturspezifikation, eines anliegenden Kupplungsdrucks und eines Kupplungsreibkoeffizienten gemäß einer Öltemperatur; und eine Motordrehmomentanweisungsberechnungseinheit zum Berechnen einer Motordrehmomentanweisung mittels einer Differenz, die erhalten wird, indem das vorliegende Kupplungsübertragungsdrehmoment, das durch die Kupplungsmodelleinheit berechnet wurde, und ein Fahreranforderungsdrehmoment verglichen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug, das eine Kupplung aufweist, die zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angeordnet ist, zur Verfügung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen einer Eingriffsart aus einer Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten basierend auf einem Fahrzeugzustand, einer Kupplungseingriffsunterbrechungsanfrage, und einer Kupplungsschlupfanfrage.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten gemäß einem Verbrennungsmotorstart-Profil, einem Zünd U/MIN, einem Verbrennungsmotor U/MIN Befehls nach der Zündung, und einer Differenz in einem Reib-Start U/MIN klassifiziert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Berechnen einer Verbrennungsmotordrehmomentanweisung zum Einstellen einer Drehzahldifferenz zwischen den Abschnitten der Kupplung durch Wiedergeben eines Parameterwechsels gemäß der Kupplungseingriffsart; und Berechnen einer Motordrehmomentanweisung zum Einstellen eines Drehmoments, das zu dem Fahrzeug während eines Kupplungseingriffs übertragen wird.
Es soll so verstanden werden, dass der Begriff "Fahrzeug" oder "Vehikel" oder andere ähnliche Begriffe, die hierin verwendet werden, Motorfahrzeuge im Allgemeinen wie zum Beispiel Personenfahrzeuge inklusive Sport Utility Vehicles (SUV), Busse, LKW, verschiedene Wirtschaftsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge inklusive einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen beinhalten.
Die vorher genannten und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mehr im Detail aus den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, die in die Beschreibung eingearbeitet sind und einen Teil der Beschreibung bilden und die nachfolgen de detaillierte Beschreibung, die zusammen dazu dienen, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen zu erläutern.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorher genannten und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und die im Nachfolgenden lediglich als illustrierendes Beispiel angegeben sind und daher die vorliegende Erfindung nicht einschränken beschrieben, und worin:
1 ein Diagramm ist, das eine Konfiguration eines allgemeinen elektrischen Hybridfahrzeugs darstellt;
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration darstellt, in der ein Kupplungseingriffssteuersystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist;
3 ist ein Diagramm, das das Kupplungseingriffssteuersystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Diagramm, das den Wechsel der jeweiligen Befehle in einer ersten Kupplungseingriffsart darstellt;
5 ist ein Diagramm, das den Wechsel der jeweiligen Befehle in einer zweiten Kupplungseingriffsart darstellt;
6 ist ein Diagramm, das den Wechsel der jeweiligen Befehle in einer dritten Kupplungseingriffsart darstellt;
7 ist ein Diagramm, das eine Kupplungseingriffsartbestimmung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist ein Flowchart, das den Steuerungsablauf von einer ersten Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration von einer zweiten Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
10 ist ein Flowchart, das einen Steuerungsablauf von einer zweiten Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Es soll verstanden werden, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstäblich sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen sind, die beschreibend für grundlegende Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind. Die spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, beinhalten zum Beispiel spezifische Abmessungen, Orientierungen, Anordnungen und Formen und werden teilweise von der beabsichtigten Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele davon in den Figuren, die im Anschluss angefügt sind, dargestellt werden, wobei gleiche Bezugszeichen sich durchweg auf gleiche Komponenten beziehen. Die Ausführungsformen werden im Nachfolgenden beschrieben, um die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren zu beschreiben.
Wie in 2 dargestellt ist, führt ein Kupplungseingriffssteuersystem 200 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kupplungseingriffsartauswahl und Drehmomentsteuerung durch. Das Steuersystem 200 überträgt eine variable Kraft-Solenoid-(VFS)-Stromanweisung an einen VFS-Antriebskreis 300. Gemäß der Stromanweisung treibt der Antriebskreis 300 ein VFS 400 an, um den Öldruck zu verändern, der auf eine Kupplung wirkt.
Wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet das Steuersystem 200 eine Kupplungseingriffsartbestimmungseinheit 201, eine erste Steuerungseinheit 211 zum Steuern einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen beiden Abschnitten von der Kupplung und eine zweite Steuerungseinheit 251 zum Steuern eines Drehmoments, das auf das Fahrzeug während des Kupplungseingriffs übertragen wird.
Die vorher genannten jeweiligen Komponenten werden weiter unten im Detail beschrieben.
Zunächst wird die Kupplungseingriffsartbestimmungseinheit 201 unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben.
Wie in 3 dargestellt ist, empfängt die Kupplungseingriffsartbestimmungseinheit 201 Fahrzeugzustandsinformationen 202, eine Anwenderkupplungseingriffsunterbrechungsanfrage 203 und eine Anwenderkupplungsschlupfanfrage 204 als Eingangswerte, um eine angepasste Kupplungseingriffsart (Verfahren) 206 zu bestimmen und liefert eine Übertragungsunterbrechungsanfrage 205. Kupplungseingriffsarten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beinhalten: eine erste Kupplungseingriffsart (an/aus Eingriffsart), bei der die Geschwindigkeit von dem verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnitt und die von dem getriebeseitigen Kupplungsabschnitt synchronisiert sind in einem Zustand, wenn die Abschnitte von der Kupplung voneinander getrennt sind und dann wird der Öldruck erhöht, wie in 4 dargestellt ist; eine zweite Kupplungseingriffsart (Schlupfeingriffsart), bei der die zwei Geschwindigkeiten synchronisiert sind, in einem Zustand, wenn die Abschnitte von der Kupplung aneinander gleiten und dann wird der Öldruck erhöht, wie in 5 dargestellt ist; und eine dritte Kupplungseingriffsart (passive Verbrennungsmotorbetrieb Eingriffsart), bei der die Abschnitte von der Kupplung sich miteinander im Eingriff befinden in einem Zustand, wenn die Geschwindigkeit von dem elektromotorseitigen Kupplungsabschnitt höher ist als die Geschwindigkeit von dem verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnitt, um eine Bremskraft auf das Fahrzeug auszuüben.
Als nächstes wird der Kupplungseingriff gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.

(A) Der Verbrennungsmotor ist angeschaltet und ein Kupplungseingriff ist bestimmt.
(B) Ein Verbrennungsmotorstart-Profil wird angewiesen und eine Verbrennungsmotordrehzahl arbeitet gemäß dem vorher genannten Befehl. Wenn sie eine Zünddrehzahl erreicht, wird ein Starten des Fahrzeugs ausgeführt. Ein Verbrennungsmotordrehzahlbefehl nach dem Start ist als schwarze Linie dargestellt.
(C) Während des vorher genannten Verbrennungsmotorstarts führt eine Kupplungsöldrucksteuereinheit einen initialen Füllvorgang durch, bei dem ein Arbeitsfluid angepasst in einen Leerraum der Kupplung gefüllt wird. Der initiale Füllvorgang wird durchgeführt, um das Arbeitsfluid davon abzuhalten, nicht in den Freiraum der Kupplung nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeit in einem Zustand, wenn die Kupplung geöffnet ist, gefüllt zu werden und um ein Gleiten der Kupplung zu starten, indem ein etwas höherer Druck appliziert wird.
(D) Nach der Zündung wird, wenn die augenblickliche Verbrennungsmotordrehzahl gemäß der Verbrennungsmotor Drehzahlanweisung erhöht wird und somit innerhalb von einem vorbestimmten Bereich von einer Elektromotordrehzahl fällt, die eine Zieleingriffsdrehzahl darstellt, der Öldruck auf die Kupplung appliziert, nachdem der initiale Füllvorgang ausgeführt wurde, um eine Reibung und einen Eingriff zu verursachen.
(E) Während der Reibung von beiden Abschnitten der Kupplung wird, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Abschnitten unter einen vorbestimmten Bereich fällt, ein maximaler Druck appliziert, um einen vollständigen Eingriff miteinander zu erreichen, und dann wird die Kupplungseingriffssteuerung beendet.

Die vorher genannten Vorgänge (A) bis (E) werden auf die ersten bis dritten Kupplungseingriffsarten in der gleichen Art und Weise nur mit Differenzen der Größen von i) des Verbrennungsmotorstartprofils, ii) der Zünddrehzahl, III) der Verbrennungsmotordrehzahlanweisung nach der Zündung und iv) die Differenz in der Reibungsstartdrehzahl angewendet.
Insbesondere in der ersten Kupplungseingriffsart wird eine Verbrennungsmotorstartdrehzahl auf bis zu etwa 800 U/MIN mit einer geeigneten Steigung erhöht und die Zünddrehzahl wird auf etwa 800 U/MIN festgelegt. Ferner wird der Verbrennungsmotordrehzahlbefehl nach der Zündung mit einer angemessenen Steigung erhöht und die Differenz in der Reibungsstartdrehzahl wird nahezu auf 0 gesetzt.
In der zweiten Kupplungseingriffsart wird die Verbrennungsmotorstartdrehzahl auf etwa 800 U/MIN mit einer geeigneten Steigung erhöht, die der der ersten Kupplungseingriffsart entspricht, jedoch wird die Zünddrehzahl auf einen Wert so niedrig wie etwa 500 U/MIN gesetzt, um schnell ein Motordrehmoment zu erzielen. Ferner wird der Verbrennungsmotordrehzahlbefehl nach der Zündung mit einer geeigneten Steigung erhöht, die höher als die vorherige ist, und die Differenz in der Reibungsstartdrehzahl wird auf einen Wert gesetzt, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl größer ist als die Elektromotordrehzahl, zum Beispiel 1000 U/MIN. Mit der vorher beschriebenen Einstellung wird eine Beschleunigungskraft auf das Fahrzeug während dem Durchrutschen übertragen und somit die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs erhöht.
Die dritte Kupplungseingriffsart ist auf eine Betriebsart zum Abgeben einer Bremskraft auf das Fahrzeug gerichtet, bei der beim Verbrennungsmotorstartdrehzahlprofil der Verbrennungsmotor mit einer geringeren Rate beschleunigt wird, als im Normalzustand, oder er wird nicht beschleunigt, in einem Fall, wenn die Kupplung direkt in Eingriff gebracht werden kann, ohne den Verbrennungsmotor zu beschleunigen. Jedoch ist es bevorzugt, da der Verbrennungsmotor beachtliche Vibrationen im Bereich von 0 bis 100 U/MIN erzeugt, das Verbrennungsmotorstartdrehzahlprofil im vorher genannten Bereich zu erhöhen und den Eingriff danach zu starten.
Nachfolgend wird, wenn die anliegende Verbrennungsmotordrehzahl bis in den Anweisungsbereich erhöht wird, die Zünddrehzahl auf einen Drehzahlwert, d. h. 1000 U/MIN festgelegt, den der Verbrennungsmotor nicht erreichen kann, so dass keine Zündung verursacht wird. Zur gleichen Zeit, wenn der Reibstartdrehzahlwert auf einen vorbestimmten Höhenwert, zum Beispiel 1000 U/min gesetzt wird, starten beide Abschnitte der Kupplung die Reibung und es wird keine Zündung durchgeführt. Demzufolge weist das Verbrennungsmotordrehmoment lediglich einen Reibwiderstand auf, was zu dem Fahrzeug über die Reibung der Kupplung übertragen wird und daher wird ein Verbrennungsmotorbremseffekt erzielt.
Ferner können in der ersten bis dritten Kupplungseingriffsart verschiedene Änderungen in den Eingriffsarten durchgeführt werden, indem bestimmte Befehlswerte geändert werden.
7 ist ein Diagramm, das ein Kupplungseingriffsartbestimmungsverfahren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Kupplungseingriffsartbestimmungseinheit 210 empfängt ein Fahreranfragedrehmoment 701, eine Übertragung von einer fahrzeugseitigen Kupplungsgeschwindigkeit 703, einen Kupplungszustand (offen oder geschlossen) 705, eine Verbrennungsmotorbremsanfrage 707, eine Kupplungseingriffsunterbrechungsanfrage, eine Kupplungsschlupfanfrage, und dergleichen und bestimmt eine Kupplungseingriffsart.
Bei dieser Ausführungsform wird die dritte Kupplungseingriffsart angewendet, wenn ein Bremsen des Verbrennungsmotors gefordert ist, die erste Kupplungseingriffsart wird im Normalzustand angewendet und die zweite Kupplungseingriffsart wird angewendet, in den Fällen von einem Losfahren des Fahrzeugs aus einem angehaltenen Fahrzeug, einer schnellen Beschleunigung während dem Fahren, eines starken Anstiegs und eines schnellen Starts.
Insbesondere wird die vorher genannten Kupplungseingriffsartbestimmung durchgeführt, wenn keine Kupplungseingriffsunterbrechungsanfragen und Kupplungsschlupfanfragen durch den Fahrer vorliegen.
Gemäß der im Vorhergehenden beschriebenen Kupplungseingriffsartbestimmung tritt ein Wechsel von Parameter, wie zum Beispiel ein Zunahmewert 216 von einem PI Controller in der ersten Steuereinheit, einer Schlupfmengenaufstellung 214 gemäß der Zeit, einer Motordrehmomentaufstellung 213 gemäß der Schlupfmenge und des Eingriffszeitpunkts auf. Demzufolge führt die erste Steuereinheit den Steuervorgang durch Applizieren der vorher beschriebenen Wechsel aus, und als ein Ergebnis werden ein Verbrennungsmotordrehmomentbefehl 221 und ein VFS Strombefehl 222 während des Kupplungseingriffs für die Verbrennungsmotordrehzahlsteuerung berechnet.
8 zeigt einen Steuerungsablauf der ersten Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Steuerungseinheit erfasst die Drehzahlen der beiden Abschnitte der Kupplung (S801), um die Schlupfmenge 212 zu berechnen, die eine Drehzahldifferenz zwischen den beiden Abschnitten der Kupplung (S803) darstellt.
Inzwischen wird ein Parameterwechsel durch eine Kupplungseingriffsart appliziert (S805), um zu bestimmen, ob sie eine Eingriffsstartschlupfmenge (S807) erreicht. Wenn dies so ist, dann führt die Steuereinheit eine PI Steuerung (S808) gemäß der Schlupfmenge und eine Verbrennungsmotordrehzahlsteuerung (S810) gemäß der Schlupfmenge durch.
Während der im Vorhergehenden beschriebenen Steuerung, gibt die Steuereinheit, wenn die Schlupfmenge unter einen vorbestimmten Wert (S812) fällt, einen maximalen Kupplungseingriffsdruck (S814) aus, hält den Kupplungseingriffsdruck für eine bestimmte Zeitdauer aufrecht und beendet den Kupplungseingriffsvorgang (S818).
Während der PI Steuerung, nachdem der Druckbefehl generiert wurde, misst die Steuereinheit eine TM Öltemperatur 217 und einen Leitungsdruck (218), um einen angepassten Faktor zu berechnen. Die Steuerungseinheit führt mit diesem Faktor einen Kompensationsvorgang (219) aus, wodurch ein VFS Strombefehl 222 berechnet wird.
Inzwischen wird zur gleichen Zeit wie der Steuervorgang durch die erste Steuerungseinheit, mittels der zweiten Steuerungseinheit ein Kompensieren eines Drehmoments, das zu dem Getriebe des Fahrzeugs übertragen wird, durchgeführt.
Die Konfiguration der zweiten Steuereinheit ist in 9 dargestellt und der Steuerungsablauf ist in 10 dargestellt.
Ein Kupplungsmodell 253 erfasst eine Schlupfmenge 256, eine Kupplungsaufbaubeschreibung 257 (effektiver Radius, Anzahl der Abschnitte, Kolbenbereich, usw.), einen aktuellen Kupplungsdruck 252 und einen Kupplungsreibkoeffizienten gemäß der Öltemperatur und berechnet ein aktuelles Übertragungsdrehmoment. Bei diesem Vorgang wird eine konventionelle Kupplungsübertragungsdrehmomenttheorie angewendet, wie sie dem Durchschnittsfachmann geläufig ist.
Dann berechnet die zweite Steuerungseinheit eine Differenz zwischen dem Kupplungsübertragungsdrehmoment, das wie vorher beschrieben berechnet wurde, und ein Fahreranforderungsdrehmoment 1009 (S1013) und erhöht ein Motordrehmoment mittels des Differenzwertes (S1015).
Wie im Vorhergehenden beinhaltet das Kupplungseingriffssteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen eine Bestimmungseinheit, um eine Kupplungseingriffsart basierend auf Variablen beinhaltend einen Fahrzeugzustand zu bestimmen und erste und zweite Steuereinheiten, um einen Drehmomentwechsel zu steuern, der verursacht wird, wenn der Kupplungseingriff durch die vorher genannte Eingriffsart ausgeführt wird.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, bietet das System und Verfahren zum Steuern eines Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Wirkungen; auch die nachfolgend genannten.
Zuerst wird eine angepasste Kupplungseingriffsart basierend auf vielen Variablen inklusive eines Fahrzeugzustandes, eines Fahreranforderungsdrehmomentes, einer Kupplungseingriffsunterbrechungsanfrage, einer Kupplungsschlupfanfrage und dergleichen ausgewählt, wodurch die Beschleunigungsleistung, Treibstoffeffizienz, Fahrleistung und Haltbarkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
Als zweites wird ein Parameterwechsel gemäß der Kupplungseingriffsart wiedergegeben indem der Steuerungsvorgang ausgeführt wird, wodurch einfach verschiedene Kupplungseingriffsarten ausgebildet und zur Verfügung gestellt werden.
Letztlich wird ein Drehmoment, das zu dem Fahrzeug während des Kupplungseingriffsvorgangs übertragen wird, gesteuert und somit der Eingriffsstoß reduziert.
Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben. Jedoch wird es dem Fachmann klar sein, das Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können ohne von den Prinzipien und Sinn der Erfindung abzuweichen, deren Schutzbereich von den angefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten festgelegt wird.

Claims

System zum Steuern eines Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug mit einer Kupplung, die zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angeordnet ist, wobei das System eine Bestimmungseinheit zum Auswählen einer Eingriffsart aus einer Vielzahl von Kupplungseingriffsarten basierend auf einem Fahrzeugzustand, einer Kupplungseingriffsunterbrechungsanfrage und einer Kupplungsschlupfanfrage aufweist.
System nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten gemäß einem Motorstartprofil, einer Zünddrehzahl, einer Verbrennungsmotordrehzahlanweisung nach der Zündung und einer Differenz in einer Reibstartdrehzahl klassifiziert sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten umfasst: eine erste Kupplungseingriffsart, bei der die Geschwindigkeit des verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnitts und die Geschwindigkeit des getriebeseitigen Kupplungsabschnitts synchronisiert sind, in einem Zustand in dem die Abschnitte der Kupplung voneinander getrennt sind, und dann wird ein Öldruck erhöht; eine zweite Kupplungseingriffsart, bei der die zwei Geschwindigkeiten synchronisiert sind in einem Zustand, wenn die Abschnitte der Kupplung zueinander verrutschen, und dann wird der Öldruck erhöht; und eine dritte Kupplungseingriffsart, bei der die Abschnitte sich miteinander im Eingriff befinden in einem Zustand, bei dem die Geschwindigkeit des elektromotorseitigen Kupplungsabschnitts höher ist als die Geschwindigkeit des verbrennungsmotorseitigen Kupplungsabschnitts, um eine Bremskraft auf das Fahrzeug zu applizieren.
System nach Anspruch 1 zusätzlich umfassend: eine erste Steuereinheit für das Berechnen einer Verbrennungsmotordrehmomentanweisung und einer VFS Stromanweisung zum Einstellen einer Drehzahldifferenz zwischen beiden Abschnitten der Kupplung; und eine zweite Steuereinheit zum Berechnen einer Elektromotordrehmomentanweisung zum Einstellen eines Drehmoments, das an das Fahrzeug während des Kupplungseingriffs übertragen wird.
System nach Anspruch 4, wobei die erste Steuereinheit umfasst: eine Schlupfmengenberechnungseinheit; und eine Verbrennungsmotordrehmomentanweisung Berechnungseinheit zum Berechnen einer Verbrennungsmotordrehmomentanweisung basierend auf einer Schlupfmenge, die von der Schlupfmengenberechnungseinheit berechnet wurde, wobei ein Verbrennungsmotordrehmomentwert in Bezug auf die Schlupfmenge durch die Kupplungseingriffsart bestimmt wird.
System nach Anspruch 4, wobei die zweite Steuereinheit umfasst: eine Kupplungsmodelleinheit für das Berechnen eines aktuellen Kupplungsübertragungsdrehmoments durch Erfassen einer Schlupfmenge, einer Kupplungsstrukturbeschreibung, eines aktuellen Kupplungsdruckes und eines Kupplungsreibkoeffizienten gemäß einer Öltemperatur; und eine Elektromotordrehmoment Anweisung Berechungseinheit zum Berechnen einer Elektromotordrehmomentanweisung mittels einer Differenz, die durch Vergleichen des aktuel len Kupplungsübertragungsdrehmomentes, das durch die Kupplungsmodelleinheit berechnet wurde und einem Fahreranforderungsdrehmoment erhalten wird.
Ein Verfahren zum Steuern eines Kupplungseingriffs in einem Hybridfahrzeug, das eine Kupplung, die zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angeordnet ist, aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass eine Eingriffsart aus einer Mehrzahl von Eingriffsarten basierend auf einem Fahrzeugzustand, einer Kupplungsunterbrechungsanfrage und einer Kupplungsschlupfanfrage ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Mehrzahl von Kupplungseingriffsarten gemäß einem Verbrennungsmotorstartprofil, einer Zünddrehzahl, einem Motordrehzahlbefehl nach der Zündung und einer Differenz in einer Reibstartdrehzahl klassifiziert sind.
Verfahren nach Anspruch 7 zusätzlich umfassend: Berechnen eines Verbrennungsmotordrehmomentbefehls zum Einstellen einer Drehzahldifferenz zwischen beiden Abschnitten der Kupplung durch Analysieren eines Parameterwechsels gemäß einer Kupplungseingriffsart; und Berechnen eines Elektromotordrehmomentbefehls zum Einstellen eines Drehmoments, das zum Fahrzeug während des Kupplungseingriffs übertragen wird.