DE102013208024A1 - Steuern eines Traktionsmotors während des Hochfahrens der Kraftmaschine in einem Fahrzeug - Google Patents

Steuern eines Traktionsmotors während des Hochfahrens der Kraftmaschine in einem Fahrzeug Download PDF

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Daniel Scott Colvin
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Abstract

Ein Fahrzeug umfasst eine Kraftmaschine und einen Traktionsmotor. Eine Kupplung ist konfiguriert, um die Kraftmaschine und den Traktionsmotor wahlweise mechanisch zu koppeln. Eine oder mehrere Steuereinheiten sind vorgesehen, die konfiguriert sind, um eine Änderung der Größe eines der elektrischen Maschine zugeführten elektrischen Stroms zu befehlen. Der Befehl erfolgt als Reaktion auf den Beginn des Einrückens der Kupplung zwischen dem Traktionsmotor und der Kraftmaschine. Die Änderung der Größe des elektrischen Stroms stellt sicher, dass die Drehzahl des Traktionsmotors während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt, während eine Drehzahl der Kraftmaschine niedriger ist als jene des Traktionsmotors.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Steuerung des Drehmoments in einem Traktionsmotor eines Hybrid-Elektrofahrzeugs zu Zeiten, zu denen die Kraftmaschine hochgefahren wird.
  • HINTERGRUND
  • Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs) enthalten eine Brennkraftmaschine und einen elektrischen Traktionsmotor, um Leistung bereitzustellen, um das Fahrzeug voranzutreiben. Ein Verfahren zum Erhöhen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit in einem HEV besteht darin, die Kraftmaschine abzuschalten, wenn die Gesamtleistungsanforderungen gering sind. Falls jedoch die Gesamtleistungsanforderungen zunehmen, so dass der Traktionsmotor nicht genügend Leistung bereitstellen kann, um die Anforderung zu erfüllen, oder falls der Traktionsbatterie-Ladezustand (SOC) unter einem gewissen Schwellenwert liegt, muss die Kraftmaschine aktiviert werden, um die Leistungsausgabe des Traktionsmotors zu ergänzen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein Fahrzeug eine Kraftmaschine, eine elektrische Maschine und eine Kupplung, die konfiguriert ist, die Kraftmaschine und die elektrische Maschine zu koppeln. Wenigstens eine Steuereinheit ist konfiguriert, eine Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms als Reaktion auf den Beginn des Einrückens der Kupplung zu befehlen. Die Drehzahl der elektrischen Maschine bleibt während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant. Eine Drehzahl der Kraftmaschine ist geringer als die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung und während die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Hybrid-Elektrofahrzeugs;
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Motordrehzahl und der Kraftmaschinendrehzahl, während die Kraftmaschine hochgefahren wird;
  • 3 ist eine graphische Darstellung des Motordrehmoments und des Kraftmaschinendrehmoments, wenn die Kraftmaschine hochgefahren wird; und
  • 4 ist ein Ablaufplan eines Algorithmus zum Steuern eines Fahrzeugs.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Selbstverständlich stellen jedoch die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele dar, wobei andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendig maßstabsgerecht; einige Merkmale könnten vergrößert oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sollen spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als beschränkend, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise zu verwenden, interpretiert werden. Wie der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennt, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf irgendwelche der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, kombiniert werden, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung konsistent sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
  • In 1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 ist ein HEV (Hybrid Electric Vehicle). Der Antriebsstrang oder Triebstrang des Fahrzeugs 10 enthält eine Kraftmaschine 12, eine elektrische Maschine oder einen Motor/Generator (M/G) 14 und ein Getriebe 16, das zwischen dem M/G 14 und Rädern 18 angeordnet ist. Zwischen dem M/G 14 und dem Getriebe 16 kann optional ein Drehmomentwandler 19 vorgesehen sein. Der Drehmomentwandler 19 überträgt Drehleistung von dem M/G 14 an das Getriebe 16. Es sollte verstanden sein, dass statt eines Drehmomentwandlers 19 eine oder mehrere Kupplungen vorgesehen sein können, um wahlweise Drehmoment von dem M/G 14 an das Getriebe 16 zu übertragen. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
  • Der M/G 14 kann als ein Generator arbeiten, indem er Drehmoment von der Kraftmaschine 12 empfängt und Wechselspannung an einen Stromrichter 20 liefert, wobei der Stromrichter 20 die Spannung in eine Gleichspannung umsetzt, um eine Traktionsbatterie oder Batterie 22 zu laden. Der M/G 14 kann als ein Generator arbeiten, indem er ein Nutzbremsen verwendet, um die Bremsenergie des Fahrzeugs 10 in elektrische Energie, die in der Batterie 22 zu speichern ist, umzusetzen. Alternativ kann der M/G 14 als ein Elektromotor arbeiten. Der M/G 14 empfängt Leistung von dem Stromrichter 20 und von der Batterie 22 und stellt Drehmoment über den Drehmomentwandler 19 (oder die Kupplung) über das Getriebe 16 und schließlich an die Räder 18 bereit. Ein Differential 24 kann vorgesehen sein, um Drehmoment von dem Ausgang des Getriebes 16 an die Räder 18 zu verteilen.
  • Eine erste Kupplung oder Trennkupplung 26 befindet sich zwischen der Kraftmaschine 12 und dem M/G 14. Die Trennkupplung 26 kann vollständig geöffnet, teilweise eingerückt oder vollständig eingerückt (verriegelt) sein. Um die Kraftmaschine 12 zu starten, dreht der M/G 14 die Kraftmaschine 12, wenn die Trennkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt ist. Sobald die Kraftmaschine 12 durch den M/G 14 bis zu einer bestimmten Drehzahl (z. B. etwa 100–200 min–1) gedreht ist, können der Kraftstoffeinlass und die Zündung beginnen. Dies ermöglicht der Kraftmaschine 12 zu ”starten” und Drehmoment zurück an den M/G 14 bereitzustellen; der M/G 14 kann die Batterie 22 laden und/oder Drehmoment von der Kraftmaschine 12 an den Drehmomentwandler 19 über das Getriebe 16 und schließlich an die Räder 18 verteilen. In einer weiteren Ausführungsform kann ein getrennter Kraftmaschinen-Startermotor (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
  • Das Fahrzeug 10 enthält außerdem ein Steuersystem, das in der Ausführungsform von 1 als drei getrennte Steuereinheiten gezeigt ist: ein Kraftmaschinen-Steuermodul (ECM – Engine Control Module) 28, ein Getriebesteuermodul (TCM – Transmission Control Module) 30 und eine Fahrzeugsystem-Steuereinheit (VSC – Vehicle System Controller) 32. Das ECM 28 ist direkt mit der Kraftmaschine 12 verbunden und das TCM 30 kann mit dem M/G 14 und mit dem Getriebe 16 verbunden sein. Die drei Steuereinheiten 28, 30, 32 können miteinander über ein Steuereinheit-Bereichsnetz (CAN – Controller Area Network) 34 verbunden sein. Die VSC 32 steuert das ECM 28, um die Kraftmaschine 12 zu steuern, und das TCM 30, um den M/G 14 und das Getriebe 16 zu steuern. Obwohl das Steuersystem des Fahrzeugs 10 drei getrennte Steuereinheiten enthält, kann ein solches Steuersystem je nach Wunsch mehr oder weniger als drei Steuereinheiten enthalten. Beispielsweise kann ein getrenntes Motorsteuermodul direkt mit dem M/G 14 und mit den anderen Steuereinheiten in dem CAN 34 verbunden sein.
  • Wie oben beschrieben, wird der M/G 14 verwendet, um die Kraftmaschine 12 zu starten. Dies wird als Hochfahren der Kraftmaschine bezeichnet. Es kann vorteilhaft sein, die Kraftmaschine 12 hochzufahren, um den M/G 14 zu drehen und um beispielsweise die Batterie 22 zu laden. Es kann auch vorteilhaft sein, die Kraftmaschine 12 hochzufahren, um Beschleunigungsanforderungen zu erfüllen. Während des Hochfahrens der Kraftmaschine ist die Trennkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt und wird Drehmoment von dem M/G 14 über die Trennkupplung 26 und an die Kraftmaschine 12 ausgeübt. Sobald die Kraftmaschine 12 hochgefahren ist, kann eine Drehmomentverstärkung über den Antriebsstrang beispielsweise aufgrund einer plötzlichen Zündung in der Kraftmaschine 12 bereitgestellt werden. Die Zunahme der Drehzahl der Kraftmaschine nach dem Hochfahren der Kraftmaschine kann in eine erhöhte Drehzahl des M/G 14 überführt werden. Eine erhöhte Drehzahl des M/G 14 bewirkt, dass die Batterie 22 geladen wird und/oder dass mehr Drehmoment an den Drehmomentwandler 19 angelegt wird, wie zuvor beschrieben wurde. Sobald die Batterie 22 ausreichend geladen ist und das Fahrzeug 10 für den Vortrieb keine Kraftmaschinenleistung erfordert, kann die Kraftmaschine 12 außer Betrieb gesetzt oder heruntergefahren werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der M/G 14 gesteuert, um der von der Kraftmaschine 12 während des Hochfahrens der Kraftmaschine bereitgestellten Drehmomenterhöhung entgegenzuwirken. Sobald die Kraftmaschine 12 hochgefahren und aktiviert ist und die Trennkupplung 26 wenigstens teilweise eingerückt oder verriegelt ist, stellt der M/G 14 Drehmoment zurück an die Kraftmaschine 12 in einer zu dem Kraftmaschinendrehmoment entgegengesetzten Richtung bereit, um dem Kraftmaschinendrehmoment entgegenzuwirken.
  • Während dieser Drehmomentübertragung zwischen dem M/G 14 und der Kraftmaschine 12 kann die VSC 32 den Antriebsstrang in der Weise steuern, dass an den Rädern 18 kein Drehmomentrauschen wahrnehmbar ist. Änderungen der Drehzahl des M/G 14 ändern notwendig den Eingang des Drehmomentwandlers 19, was wiederum die Drehzahl im Eingang des Getriebes 16 ändern kann. Falls die Getriebeeingangsdrehzahl zunimmt, nimmt die Drehzahl bei den Rädern 18 zu. Daher kann während des Hochfahrens und Herunterfahrens der Kraftmaschine der M/G 14 so gesteuert werden, dass das Drehmoment, das dem Kraftmaschinendrehmoment entgegenwirkt, zunimmt, während er eine im Allgemeinen konstante Drehzahl beibehält, so dass Drehzahlschwankungen nicht an die Räder 18 übertragen werden, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Eine Kupplung stromabseitig des Drehmomentwandlers 19 (z. B. in dem Getriebe 16) kann während des Hochfahrens der Kraftmaschine mit Schlupf betrieben werden, um sicherzustellen, dass die Drehzahl des M/G 14 während des Einrückens der Trennkupplung 26 im Allgemeinen konstant bleibt.
  • Mit Bezug auf 1 und 2 sind die Drehzahl des M/G 14 (”Motordrehzahl”) und die Drehzahl der Kraftmaschine 12 (”Kraftmaschinendrehzahl”) veranschaulicht. Bis zu der Zeit T1 ist die Motordrehzahl im Allgemeinen konstant, so dass das Drehmoment an den Rädern 18 im Allgemeinen konstant ist. Zu der Zeit T1 veranlassen Bedingungen wie oben beschrieben die VSC 32, die Trennkupplung 26 anzuweisen, teilweise einzurücken. Da die Drehzahl des M/G 14 großer ist als die Drehzahl der Kraftmaschine 12, beginnt die Kraftmaschinendrehzahl anzusteigen. Wie mit Bezug auf 3 diskutiert wird, bleibt jedoch die Motordrehzahl während des gesamten Einrückens der Trennkupplung 26 (zwischen den Zeiten T1 bis T3) im Allgemeinen konstant, so dass der Drehmomenteingang in den Drehmomentwandler 19 im Allgemeinen konstant bleibt.
  • Zu der Zeit T2 erfolgt Zündung. Die Zündung kann irgendwo zwischen T1 und T3 erfolgen, wobei der Zeitbetrag zwischen T1–T2 und T2–T3 veränderlich sein kann (2 zeigt nur ein Beispiel). Die Zündung bewirkt, dass die Kraftmaschinendrehzahl weiter ansteigt. An einem Punkt, an dem die Motordrehzahl und die Kraftmaschinendrehzahl im Allgemeinen äquivalent sind (z. B. innerhalb von 20 min–1) kann die VSC 32 die Trennkupplung 26 anweisen zu verriegeln, wie mit Bezug auf die Zeit T3 diskutiert wird. 2 enthält außerdem eine gestrichelte Linie, die ein Beispiel der Kraftmaschinendrehzahl repräsentiert, die den Anstieg über die Motordrehzahl hinaus fortsetzt. Diese Linie zeigt, was geschehen kann, wenn nach der Zündung eine zu hohe Drehmomentverstärkung auftritt und das Motordrehmoment nicht verändert wird, um der Zunahme der Drehzahl und des Drehmoments von der Kraftmaschine 12 entgegenzuwirken. Die Veränderung des Motordrehmoments kann verhindern, dass die Kraftmaschinendrehzahl auf einen Pegel oberhalb jenes der Motordrehzahl ansteigt.
  • Zu der Zeit T3 ist die Trennkupplung 26 verriegelt und sind die Motordrehzahl und die Kraftmaschinendrehzahl äquivalent. Zu irgendeiner Zeit nach T3, wenn ein Fahrer eine Zunahme oder eine Abnahme des Drehmoments fordert, nehmen wegen der Leistungszunahmen in der Kraftmaschine sowohl die Kraftmaschinendrehzahl als auch die Motordrehzahl zu bzw. ab.
  • In 3 sind verschiedene Drehmomente, Drehzahlen und Drücke veranschaulicht und werden nun beschrieben. Die Zeiten T1, T2 und T3 repräsentieren die Punkte des teilweise Einrückens der Trennkupplung 26, der Zündung bzw. der Verriegelung der Trennkupplung 26 wie in 2.
  • Vor der Zeit T1 ist die Motordrehzahl im Allgemeinen konstant und ist auch das Drehmoment des M/G 14 (”Motordrehmoment”) im Allgemeinen konstant. Der Druck der Anordnung der Trennkupplung 26 (”Kupplungsdruck”) ist null oder ungefähr null, da die Trennkupplung geöffnet ist, so dass der M/G 14 und die Kraftmaschine 12 nicht gekoppelt sind. Das Drehmoment der Kraftmaschine 12 (”Kraftmaschinendrehmoment”) ist daher ebenfalls null oder ungefähr null, da die Kraftmaschine deaktiviert ist. Das Gesamtdrehmoment, das bei den Rädern 18 des Fahrzeugs wahrgenommen wird, bleibt ebenfalls im Allgemeinen konstant, konsistent mit der Motordrehzahl.
  • Zu der Zeit T1 weist die VSC 32 die Trennkupplung 26 an, mit dem Einrücken zu beginnen. Dies ist daraus ersichtlich, dass der Kupplungsdruck ansteigt (z. B. auf etwa 100 lbs). Das Motordrehmoment beginnt anzusteigen, um mit dem Hochfahren der Kraftmaschine 12 zu beginnen, während die Trennkupplung 26 einen Schlupf aufweist und die Motordrehzahl im Allgemeinen konstant bleibt. Das Gesamtdrehmoment, das bei den Rädern wahrgenommen wird, bleibt aufgrund des Schlupfes der Trennkupplung 26 im Allgemeinen konstant. Die Zunahme des Drehmoments zum M/G 14 wird durch Erhöhen des elektrischen Stroms, der dem M/G 14 von dem Stromrichter 20 und von der Batterie 22 zugeführt wird, erzielt, wobei die Drehzahl des M/G 14 beibehalten wird.
  • Zu der Zeit T2 erfolgt die Zündung in der Kraftmaschine 12. Die Zündung kann irgendwo zwischen T1 und T3 auftreten, wobei der Zeitbetrag zwischen T1–T2 und T2–T3 unterschiedlich sein kann (2 zeigt nur ein Beispiel). Der Kupplungsdruck kann zwischen den Zeiten T2 und T3 im Allgemeinen konstant bleiben oder seine Größe kann sich ändern, um eine gewünschte Kraftmaschinendrehzahl und ein gewünschtes Kraftmaschinendrehmoment zu erzielen. Bei einer gewissen Zeit, die direkt auf die Zündung folgt, beginnt das Kraftmaschinendrehmoment schnell anzusteigen. Das Motordrehmoment nimmt entsprechend aufgrund der Größenänderung des elektrischen Stroms, der dem M/G 14 zugeführt wird, ab. Die Abnahme des Motordrehmoments entspricht der Zunahme des Kraftmaschinendrehmoments, so dass die Motordrehzahl im Allgemeinen konstant bleibt, während ein schnelles Einrücken der Trennkupplung 26 erfolgen kann. Für eine Zeit zwischen T2 und T3 ist das Motordrehmoment negativ. Dies bedeutet eine Motordrehmomentzunahme in einer Richtung entgegengesetzt zum Kraftmaschinendrehmoment. Das Motordrehmoment kann negativ bleiben, bis eine Sollkapazität in der Trennkupplung 26 erreicht ist. Diese Sollkapazität ist jene Kapazität in der Trennkupplung 26, um das erforderliche Drehmoment von der Kraftmaschine 12 zu übertragen, zuzüglich jeglichen Sicherheitsfaktors.
  • Sobald die Sollkapazität erreicht ist, kann das Motordrehmoment wieder in eine positive Richtung zurückkehren, was der Zeit T3 entspricht, in der die Trennkupplung 26 verriegelt wird. Sobald die Trennkupplung 26 verriegelt ist, sind die Motordrehzahl und die Kraftmaschinendrehzahl (nicht gezeigt) gleich und synchronisiert die Trennkupplung die Drehzahlen des M/G 14 und der Kraftmaschine 12. Zu irgendeiner Zeit nach T3 haben irgendwelche Änderungen des gewünschten Drehmoments an das Fahrzeug 10 eine direkte entsprechende Änderung des Kraftmaschinendrehmoments und des Motordrehmoments sowie der Kraftmaschinendrehzahl und der Motordrehzahl zur Folge. Ferner kann der Kupplungsdruck weiterhin ansteigen, um den synchronen Zustand der Trennkupplung 26 aufrecht zu erhalten.
  • Das in den 1–3 veranschaulichte Steuersystem kann eine schnelle Erhöhung des Kraftmaschinendrehmoments zulassen. Falls ferner eine Änderung der Drehzahl des Fahrzeugs 10 während des Hochfahrens der Kraftmaschine nicht erwünscht ist, kann das Motordrehmoment verändert werden, um die Motordrehzahl aufrecht zu erhalten. Sobald eine Bedienungsperson des Fahrzeugs 10 eine Drehzahlerhöhung wünscht, ermöglicht das Steuersystem der Kraftmaschine 12, schnell einzurücken, um Drehmoment an die Räder 18 effizient bereitzustellen.
  • Nun wird mit Bezug auf die 1 und 4 ein Algorithmus zum Steuern des Fahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert. Der Algorithmus kann beispielsweise durch die VSC 32 implementiert sein. Im Prozess 100 bestimmt die VSC 32, ob ein Befehl zum Hochfahren der Kraftmaschine notwendig ist. Wie oben beschrieben, kann dies beispielsweise auf dem SOC der Batterie 22 beruhen. Falls kein Befehl zum Hochfahren der Kraftmaschine notwendig ist, endet der Algorithmus im Prozess 102. Falls Umstände vorliegen, die einen Befehl zum Hochfahren der Kraftmaschine erfordern, wird die Trennkupplung 26 im Prozess 104 teilweise eingerückt. Dies beginnt das Drehen einer Welle der Kraftmaschine 12. Im Prozess 106 bestimmt die VSC 32 das Drehmoment der Kraftmaschine 12 (τeng) und des M/G 14 (τmot) sowie die Drehzahl der Kraftmaschine 12 (ωeng) und des M/G 14 (ωmot). Nachdem die Trennkupplung 26 teilweise eingerückt ist, erfolgt in der Kraftmaschine 12 im Prozess 108 eine Zündung.
  • Im Prozess 110 erfolgt eine Bestimmung, ob die Drehzahl der Kraftmaschine 12 zu der Drehzahl des Motors im Allgemeinen äquivalent ist. Während des Hochfahrens der Kraftmaschine und kurz nach der Zündung wird die Trennkupplung 26, falls die Drehzahlen im Allgemeinen äquivalent sind, verriegelt, so dass die Drehzahlen miteinander verriegelt sind und irgendwelche Drehzahlerhöhungen der Kraftmaschine 12 zu Drehzahlerhöhungen des M/G 14 führen. Falls die relativen Drehzahlen im Prozess 110 im Allgemeinen nicht äquivalent sind, stellt die VSC 32 bei 114 das Drehmoment des M/G 14 ein, während die Drehzahl des M/G 14 relativ konstant gehalten wird. Die Einstellung des Drehmoments des M/G 14 kann fortgesetzt werden, bis die relativen Drehzahlen der Kraftmaschine 12 und des M/G 14 im Allgemeinen äquivalent sind, während die Drehzahl des M/G 14 beibehalten wird.
  • Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen, die hier offenbart sind, können an eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuereinheit oder einen Computer, die irgendeine vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit enthalten können, lieferbar oder darin implementiert sein. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Befehle, die von einer Steuereinheit oder einem Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, die, ohne darauf eingeschränkt zu sein, umfassen: Informationen, die in nicht beschreibbaren Speichermedien wie etwa ROM-Vorrichtungen dauerhaft gespeichert sind, und Informationen, die in beschreibbaren Speichermedien wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen oder anderen magnetischen und optischen Medien veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem durch Software ausführbaren Objekt implementiert sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Ganzes oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardware-Komponenten wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Controllern oder anderen Hardware-Komponenten oder -Vorrichtungen oder in einer Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten ausgeführt sein.
  • Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen, die die Ansprüche umfassen, beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Worte sind eher Worte der Beschreibung als der Beschränkung, wobei selbstverständlich viele verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie oben beschrieben worden ist, können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht worden sein könnten. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein könnten, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik bezüglich einer oder mehrerer erwünschter Eigenschaften bevorzugt werden, kann der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um die gewünschten Gesamtsystem-Attribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Stärke, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Anordnung und dergleichen umfassen, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Somit liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für besondere Anwendungen wünschenswert sein.
  • Es werden allgemein beschrieben.
    • A. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine elektrische Maschine; eine Kupplung, die konfiguriert ist, die Kraftmaschine und die elektrische Maschine mechanisch zu koppeln; und wenigstens eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Änderung der Größe eines der elektrischen Maschine zugeführten Stroms als Reaktion auf den Beginn eines Einrückens der Kupplung zu befehlen, so dass eine Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt, während eine Drehzahl der Kraftmaschine kleiner ist als die Drehzahl der elektrischen Maschine.
    • B. Fahrzeug nach A, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms ein von der elektrischen Maschine ausgegebenes Drehmoment in einer Richtung, die zu jener eines von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant bleibt, bis die Kupplung eine Sollkapazität erreicht.
    • C. Fahrzeug nach B, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms das von der elektrischen Maschine ausgegebene Drehmoment in einer Richtung, die zu jener des von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
    • D. Fahrzeug nach A, das ferner einen Drehmomentwandler, ein Schaltgetriebe und eine weitere Kupplung, die konfiguriert ist, den Drehmomentwandler und das Schaltgetriebe mechanisch zu koppeln, umfasst, wobei die wenigstens eine Steuereinheit ferner konfiguriert ist, einen Schlupf der weiteren Kupplung basierend auf dem der elektrischen Maschine zugeführten Strom zu verändern, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
    • E. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine elektrische Maschine; eine Kupplung, die konfiguriert ist, die Kraftmaschine und die elektrische Maschine mechanisch zu koppeln; und wenigstens eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Änderung der Größe eines der elektrischen Maschine zugeführten Stroms basierend auf einer Drehzahl der Kraftmaschine und einer Drehzahl der elektrischen Maschine zu befehlen, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
    • F. Fahrzeug nach E, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms ein von der elektrischen Maschine ausgegebenes Drehmoment in einer Richtung, die zu jener eines von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant bleibt, bis die Kupplung eine Sollkapazität erreicht.
    • G. Fahrzeug nach F, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms das von der elektrischen Maschine ausgegebene Drehmoment in der Richtung, die zu jener des von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
    • H. Fahrzeug nach E, das ferner einen Drehmomentwandler, ein Schaltgetriebe und eine weitere Kupplung, die konfiguriert ist, den Drehmomentwandler und das Schaltgetriebe mechanisch zu koppeln, umfasst, wobei die wenigstens eine Steuereinheit ferner konfiguriert ist, einen Schlupf der weiteren Kupplung basierend auf dem der elektrischen Maschine zugeführten Strom zu verändern, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
    • I. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugtriebstrangs, das Folgendes umfasst: Initiieren eines Einrückens einer Kupplung, um eine Kraftmaschine mit einer elektrischen Maschine mechanisch zu koppeln; und Verändern einer Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms als Reaktion auf das Initiieren, so dass eine Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt, während eine Drehzahl der Kraftmaschine niedriger ist als die Drehzahl der elektrischen Maschine.
    • J. Verfahren nach I, wobei nach dem Einrücken der Kupplung das Verändern der Größe des Stroms ein von der elektrischen Maschine ausgegebenes Drehmoment in einer Richtung, die zu jener eines von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant bleibt, bis die Kupplung eine Sollkapazität erreicht.
    • K. Verfahren nach J, das ferner das Verriegeln der Kupplung umfasst, nachdem die Kupplung die Sollkapazität erreicht hat.
    • L. Verfahren nach K, das ferner das Ändern der Richtung des von der elektrischen Maschine ausgegebenen Drehmoments als Reaktion auf die Verriegelung der Kupplung umfasst.
    • M. Verfahren nach I, das ferner das Verändern eines Schlupfes einer weiteren Kupplung, die konfiguriert ist, einen Drehmomentwandler und ein Schaltgetriebe mechanisch zu koppeln, umfasst, wobei das Verändern des Schlupfes auf dem der elektrischen Maschine zugeführten Strom beruht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.

Claims (8)

  1. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine elektrische Maschine; eine Kupplung, die konfiguriert ist, die Kraftmaschine und die elektrische Maschine mechanisch zu koppeln; und wenigstens eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Änderung der Größe eines der elektrischen Maschine zugeführten Stroms als Reaktion auf den Beginn eines Einrückens der Kupplung zu befehlen, so dass eine Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt, während eine Drehzahl der Kraftmaschine kleiner ist als die Drehzahl der elektrischen Maschine.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms ein von der elektrischen Maschine ausgegebenes Drehmoment in einer Richtung, die zu jener eines von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant bleibt, bis die Kupplung eine Sollkapazität erreicht.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms das von der elektrischen Maschine ausgegebene Drehmoment in einer Richtung, die zu jener des von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 1, das ferner einen Drehmomentwandler, ein Schaltgetriebe und eine weitere Kupplung, die konfiguriert ist, den Drehmomentwandler und das Schaltgetriebe mechanisch zu koppeln, umfasst, wobei die wenigstens eine Steuereinheit ferner konfiguriert ist, einen Schlupf der weiteren Kupplung basierend auf dem der elektrischen Maschine zugeführten Strom zu verändern, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
  5. Fahrzeug, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; eine elektrische Maschine; eine Kupplung, die konfiguriert ist, die Kraftmaschine und die elektrische Maschine mechanisch zu koppeln; und wenigstens eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, eine Änderung der Größe eines der elektrischen Maschine zugeführten Stroms basierend auf einer Drehzahl der Kraftmaschine und einer Drehzahl der elektrischen Maschine zu befehlen, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
  6. Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms ein von der elektrischen Maschine ausgegebenes Drehmoment in einer Richtung, die zu jener eines von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine im Allgemeinen konstant bleibt, bis die Kupplung eine Sollkapazität erreicht.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei nach dem Einrücken der Kupplung die Änderung der Größe des der elektrischen Maschine zugeführten Stroms das von der elektrischen Maschine ausgegebene Drehmoment in der Richtung, die zu jener des von der Kraftmaschine ausgegebenen Drehmoments entgegengesetzt ist, erhöht, so dass die Drehzahl der Kraftmaschine ungefähr gleich der Drehzahl der elektrischen Maschine ist.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 5, das ferner einen Drehmomentwandler, ein Schaltgetriebe und eine weitere Kupplung, die konfiguriert ist, den Drehmomentwandler und das Schaltgetriebe mechanisch zu koppeln, umfasst, wobei die wenigstens eine Steuereinheit ferner konfiguriert ist, einen Schlupf der weiteren Kupplung basierend auf dem der elektrischen Maschine zugeführten Strom zu verändern, so dass die Drehzahl der elektrischen Maschine während des Einrückens der Kupplung im Allgemeinen konstant bleibt.
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