DE102015112262A1 - Steuerung eines Kraftmaschinenstarts aus einem EV-Modus mit hoher Leistung heraus - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug enthält eine Kraftmaschine, ein Gleichrichter/Wechsel Richter-Modul, ein Getriebe, eine Kraftmaschinenbremse und ein Steuerungssystem. Das Getriebe weist ein stationäres Element, ein Getriebegehäuse und einen elektrischen Antriebsmotor auf, der über eine Impulsbreitenmodulation gesteuert wird. Die Kraftmaschinenbremse verbindet in einem Elektrofahrzeug-Antriebsmodus die Kraftmaschine selektiv mit dem stationären Element. Das Steuerungssystem führt ein Verfahren aus, um einen angeforderten Autostart der Kraftmaschine während des Elektrofahrzeug-Antriebsmodus zu detektieren, es trennt die Kraftmaschine von dem stationären Element über die Kraftmaschinenbremse in Ansprechen auf den detektieren angeforderten Autostart, es bestimmt ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment und ein maximales Ausgabedrehmoment des Getriebes und es führt entweder eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine oder eine Motorübermodulationsroutine aus, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um weniger als einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet, und beide Routinen, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um mehr als den kalibrierten Schwellenwert überschreitet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung eines Kraftmaschinenstarts aus einem Elektrofahrzeug-Modus (EV-Modus) heraus.
  • HINTERGRUND
  • Ein Antriebsstrang eines Hybridelektrofahrzeugs enthält typischerweise eine Brennkraftmaschine und ein Getriebe, wobei das Getriebe einen oder mehrere elektrische Hochspannungs-Antriebsmotoren aufweist. Die Kraftmaschine und/oder die elektrischen Antriebsmotoren können Eingabedrehmoment in Abhängigkeit von dem befohlenen Antriebsstrang-Betriebsmodus bereitstellen. Insbesondere bleibt in einem Elektrofahrzeug-Antriebsmodus (EV-Antriebsmodus) die Kraftmaschine ausgeschaltet. Der bzw. die elektrischen Antriebsmotor(en) wird bzw. werden in dem EV-Antriebsmodus über ein Gleichrichter/Wechselrichter-Modul, eine Hochspannungsbatterie und eine zugehörige Leistungselektronik mit Leistung versorgt. Wenn die Kraftmaschine läuft, kann jeder elektrische Antriebsmotor wie ein Generator betrieben werden, um die Zellen der Batterie schnell wieder aufzuladen. Wenn Kraftmaschinendrehmoment benötigt wird, kann die Kraftmaschine automatisch angekurbelt und neu gestartet werden, beispielsweise, um das Getriebe in einen Antriebsmodus mit einem elektrisch variablen Getriebe (EVT-Antriebsmodus) zu schalten.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein beispielhaftes Hybridelektrofahrzeug enthält eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe mit einem oder mehreren elektrischen Antriebsmotoren und ein Steuerungssystem. Das Steuerungssystem, welches in einer möglichen Ausführungsform ein Hybridsteuerungsmodul (HCM) und ein Kraftmaschinensteuerungsmodul (ECM) enthalten kann, ist programmiert, um die Kraftmaschine während eines Elektrofahrzeug-Antriebsmodus (EV-Antriebsmodus) mit hoher Geschwindigkeit/hoher Leistung selektiv neu zu starten. Ein Neustart der Kraftmaschine findet in Übereinstimmung mit einer oder beiden eines Paares von Steuerungsroutinen statt, wie hier offen gelegt wird.
  • Der in einem EV-Antriebsmodus mögliche Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ist herkömmlicherweise beschränkt. D. h., dass ein Kraftmaschinen-Autostartereignis, wenn dieses bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten durchgeführt wird, bei denen ein erheblicher Anteil des verfügbaren Motordrehmoments benötigt wird, um die Antriebsachsen des Fahrzeugs anzutreiben, zu einer rasanten Verringerung beim Getriebeausgabedrehmoment führen kann. Eine derartige Verringerung kann, wenn sie heftig genug ist, von dem Fahrer und den Insassen des Fahrzeugs als Störung im Endantrieb wahrgenommen werden. Daher neigen Steuerungspläne für hybride Antriebsstränge dazu, das Laufen in einem EV-Antriebsmodus über einem Ausgabedrehzahl-Schwellenwert des Getriebes zu vermeiden. Der vorliegende Steuerungsansatz soll dazu beitragen, dieses spezielle Steuerungsproblem zu lösen.
  • Das hier beschriebene Steuerungssystem verwendet allgemein eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine und/oder eine Motorübermodulationsroutine, um die Heftigkeit von Störungen im Endantrieb bei Kraftmaschinenneustartereignissen bei hoher Leistung zu minimieren. Die beiden Steuerungsroutinen werden nachstehend im Detail beschrieben. Die gewählte Routine hängt von der Größe ab, um welche ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment ein berechnetes maximales Ausgabedrehmoment überschreitet, wobei beide Routinen verwendet werden, wenn der Unterschied zwischen diesen zwei Drehmomentwerten relativ zu einem kalibrierten Schwellenwert groß ist. Wenn der Unterschied zwischen diesen zwei Drehmomentwerten kleiner als der kalibrierte Schwellenwert ist, wird die eine oder die andere Routine gewählt, aber nicht beide.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Fahrzeug eine Kraftmaschine, eine Kraftmaschinenbremse, die eingerückt wird, wenn sich das Fahrzeug in einem EV-Antriebsmodus befindet und in allen Modi mit eingeschalteter Kraftmaschine gelöst wird, ein Getriebe, ein Gleichrichter/Wechselrichter-Modul (PIM) und ein Steuerungssystem. Das Getriebe enthält außerdem einen oder mehrere elektrische Antriebsmotoren, von denen jeder mit einem Getriebegehäuse des Getriebes verbunden ist und durch das Steuerungssystem über eine Impulsbreitenmodulation (PWM) des PIM gesteuert wird. Das Steuerungssystem ist programmiert, um ein angefordertes Autostartereignis der Kraftmaschine über den bzw. die elektrischen Antriebsmotoren während eines EV-Antriebsmodus mit hoher Leistung zu detektieren, und auch, um ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment und ein maximales Ausgabedrehmoment zu bestimmen.
  • In dieser Fahrzeugausführungsform führt das Steuerungssystem eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine über eine Steuerung der Kraftmaschine und des bzw. der elektrischen Antriebsmotoren aus, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um weniger als einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet. Alternativ führt das Steuerungssystem die Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine und über das PIM eine Motorübermodulationsroutine aus, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um mehr als den berechneten Schwellenwert überschreitet. Sobald die Kraftmaschine gestartet worden ist, führt das Steuerungssystem die Routine(n) nicht fort und wechselt in einen Modus mit eingeschalteter Kraftmaschine, zum Beispiel in einen Modus mit einem elektrisch variablen Getriebe (EVT-Modus).
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten, um die Erfindung auszuführen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Veranschaulichung eines beispielhaften Hybridelektrofahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine, ein Getriebe und ein Steuerungssystem aufweist, das programmiert ist, um ein Starten der Kraftmaschine während eines Elektrofahrzeug-Antriebsmodus (EV-Antriebsmodus) mit hoher Leistung zu steuern.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsformen zum Steuern eines Kraftmaschinenstarts bei hoher Leistung in dem Fahrzeug von 1 beschreibt.
  • 3 ist eine beispielhafte Spannungsvektorzeichnung, die von dem Steuerungssystem von 1 gewendet werden kann.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 enthält eine Brennkraftmaschine (E) 12, ein Getriebe 14 mit einem Getriebegehäuse 17 und ein Steuerungssystem 16. Das Steuerungssystem 16 kann wie gezeigt als verteiltes Steuerungssystem ausgeführt sein, welches einen Controller auf oberster Ebene in der Form eines Hybridsteuerungsmoduls (HCM) 18 und ein separates Kraftmaschinensteuerungsmodul (ECM) 20 aufweist. Das Getriebe 14 enthält außerdem einen oder mehrere mehrphasige elektrische Hochspannungs-Antriebsmotoren 30 und 40, welche in 1 außerdem jeweils als MGA und MGB beschriftet sind. Jeder elektrische Antriebsmotor 30 und 40 liefert ein Motordrehmoment (TmA, TmB) an einen oder mehrere (nicht gezeigte) Zahnradsätze in dem Getriebegehäuse 17 und jeder enthält einen Motorsteuerungsprozessor 31 bzw. 41, wobei die Motorsteuerungsprozessoren 31 und 41 Teil des hier beschriebenen Steuerungssystems 16 sind.
  • Wie nachstehend mit Bezug auf 2 und 3 erläutert wird, ist das Steuerungssystem 16 ausgestaltet, d. h. in Software programmiert und mit Hardware ausgestattet, um Anweisungen auszuführen, die ein Verfahren 100 verkörpern. Das Verfahren 100 umfasst, dass eine oder beide von zwei verschiedenen Steuerungsroutinen selektiv ausgeführt wird bzw. werden, d. h. eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine und eine Motorübermodulationsroutine, um Störungen im Endantrieb während eines Neustarts der Kraftmaschine 12 bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 10 oder bei anderen Neustartereignissen bei hoher Leistung zu minimieren. Die Verwendung des Verfahrens 100 zielt darauf ab, Elektrofahrzeug-Antriebsmodi (EV-Antriebsmodi) mit höherer Geschwindigkeit/hoher Leistung im Vergleich mit herkömmlichen Steuerungsansätzen zu ermöglichen, welche einen Betrieb in derartigen Modi als einen Weg zur Verhinderung einer nicht akzeptabel heftigen Drehmomentverringerung im Endantrieb möglicherweise vermeiden. Eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens 100 ist in 2 gezeigt und wird nachstehend in größerem Detail beschrieben.
  • Das HCM 18 und das ECM 20 von 1 können jeweils als eine oder mehrere Computervorrichtungen mit konkretem, nicht vorübergehendem Speicher (M) ausgestaltet sein. Das HCM 18 kann Elemente enthalten, etwa einen Prozessor (P), Schaltkreise, die einen Zeitgeber, einen Schwingkreis, Analog/Digital-Schaltkreise, Digital/Analog-Schaltkreise (A/D und D/A-Schaltkreise), einen digitalen Signalprozessor und beliebige benötigte Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (I/O-Vorrichtungen) und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltungen enthalten, aber nicht darauf begrenzt sind. Der Speicher (M) kann einen Festwertspeicher (ROM), beispielsweise einen magnetischen und/oder optischen Speicher, sowie einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) und dergleichen enthalten.
  • Wie auch immer es ausgestaltet ist, führt das HCM 18 das Verfahren 100 während eines EV-Antriebsmodus aus seinem Speicher (M) aus, wobei eine Kommunikation zwischen dem HCM 18, dem ECM 20 und den Motorsteuerungsprozessoren 31 und 41 nach Bedarf über einen Controllerbereichsnetzwerk-Bus oder andere geeignete Kommunikationspfade stattfindet. Das ECM 20 empfängt ein Drosselklappenniveau (Pfeil Th%) von einem Gaspedal AX oder einer anderen geeigneten Drosselklappenvorrichtung, wobei das ECM 18 ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment (Pfeil TREQ) aus dem Drosselklappenniveau (Pfeil Th%) berechnet. Das ECM 20 kann das empfangene von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (Pfeil TREQ) als Teil des Verfahrens 100 auch an das HCM 18 übermitteln.
  • Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Begriff „Steuerung mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine” eine koordinierte Steuerungsroutine, während der die Kraftmaschine 12 auf relativ niedrige Drehzahlen angekurbelt wird, bevor das ECM 20 ein Neustarten der Kraftmaschine 12 befiehlt, etwa über eine Steuerung der Kraftstoffzufuhr, des Zündfunkens und/oder der Luftströmung. Die Kraftmaschinendrehzahl (NE) wird stetig auf einen kalibrierten Schwellenwert erhöht, beispielsweise 300–400 U/min. Für herkömmliche Kraftmaschinen-Start/Stopp-Systeme gibt es Standardsysteme mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine beruhend auf einem Startermotor mit 12 VDC. Der vorliegende Ansatz hingegen managt Drehmoment von den elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 anstelle eines derartigen Startermotors mit 12 VDC, um die Kraftmaschine 12 auf einen Drehzahlschwellenwert anzukurbeln, beispielsweise auf etwa 80–100 U/min, bevor das Starten der Kraftmaschine 12 über das ECM 20 angefordert wird.
  • Nach dem Starten kann die Kraftmaschine 12 schneller beschleunigen, als es im Verfahren 100 gewünscht wird. D. h., die Kraftmaschinendrehzahl (NE) kann dazu tendieren, über den vorstehend erwähnten Drehzahlschwellenwert hinaus zu schießen. Wenn der kalibrierte Drehzahlschwellenwert beispielsweise 300–400 U/min beträgt, kann die Kraftmaschine 12 ohne Intervention schnell über 1000 U/min hinaus beschleunigen, nachdem die Kraftmaschine 12 gestartet wurde. Daher kann das HCM 18 als Teil des Verfahrens 100 die Ausgabe der elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 über das Übertragen von Motorbefehlen (Pfeile 11) an die Motorsteuerungsprozessoren 31 und 41 steuern. Dies wirkt dem ansteigenden Kraftmaschinendrehmoment temporär entgegen oder unterdrückt dies, wodurch der Anstieg der Kraftmaschinendrehzahl (NE) bei einer kalibrierten Anstiegsrate gehalten wird. Das Selbsthochfahren der Kraftmaschine steht im Gegensatz zu herkömmlichen Ankurbel- und Startroutinen, welche eine Kraftmaschine auf 1000 U/min oder mehr beschleunigen, bevor die vorstehend erwähnten Steuerungen zum Ankurbeln und Starten der Kraftmaschine beginnen.
  • Der Begriff „Motorübermodulationssteuerung” bezeichnet, so wie er hier verwendet wird, eine auf einer Impulsbreitenmodulation (PWM) beruhende Elektromotorsteuerungsroutine, die ein Motorausgabedrehmoment temporär maximiert. Eine derartige Routine wird üblicherweise in der Technik auch als „6-stufiger Modus” bezeichnet. Unter kurzer Bezugnahme auf 3 ist eine Spannungsvektorzeichnung 60 für eine Phase eines dreiphasigen Spannungsbefehls für einen der elektrischen Antriebsmotoren 30 oder 40 von 1 gezeigt. Der Spannungsvektor V rotiert durch eine lineare PWM-Regionen, die durch einen Kreis 62 skizziert ist.
  • Als Teil des Verfahrens 100 erhöht das HCM 18 nach Bedarf selektiv den Ausgabedrehmomentbereich des elektrischen Antriebsmotors 30 oder 40 über PWM-Steuerungssignale (Pfeil PWM) an ein Gleichrichter/Wechselrichter-Modul (PIM) 32. Dies veranlasst, dass der elektrische Antriebsmotor 30 oder 40 die nichtlinearen Regionen 65 der PWM betritt, die in 3 zur besseren Klarheit schraffiert sind. Dies kann temporär eine Zunahme beim verfügbaren Motorausgabedrehmoment von 5–10% bis zu einer maximalen Grenze, die durch eine Begrenzung 64 angezeigt ist, bereitstellen. Eine derartige Maßnahme geht zulasten von zusätzlichen Geräuschen, Vibrationen und Rauigkeit (NVH) aufgrund der resultierenden Drehmomentwelligkeit und anderer bekannter Effekte der Übermodulation. Diese NVH-Effekte tendieren jedoch dazu, sich bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten abzuschwächen, wenn die Übermodulation von dem HCM 18 selektiv verwendet wird, und sie werden daher als ein vernünftiger Verhaltenskompromiss betrachtet.
  • Wieder mit Bezug auf 1 enthält die Kraftmaschine 12 eine Ausgabewelle 13, die mit einem Eingabeelement 15 des Getriebes 14, beispielsweise über einen Eingangsdämpfer (CI) gekoppelt ist. Die Ausgabewelle 13 wird mit einem stationären Element 28 des Getriebes 14 über eine Kraftmaschinenbremse (CB), beispielsweise eine elektromechanische Vorrichtung oder eine hydraulische Kupplung selektiv verbunden, welche die Kraftmaschine 12 mit dem stationären Element 28 verriegelt, wenn sich das Getriebe 14 in einem EV-Modus befindet. Das HCM 18 kann die Kraftmaschinenbremse (CB) nach Bedarf über Kupplungssteuerungssignale (Pfeil 19) selektiv einrücken oder ausdrücken. Das Kraftmaschinendrehmoment (Pfeil TE) geht als Eingabedrehmoment (Pfeil TI) alleine oder in Verbindung mit einem Motordrehmoment (Pfeile TmA, TmB) von den elektrischen Antriebsmotoren 30 und/oder 40 in das Getriebegehäuse 17 des Getriebes 14. Ein Ausgabedrehmoment (Pfeil TO) wird schließlich an ein Ausgabeelement 23 des Getriebes 14 und von dort zu einer Antriebsachse 24 und zu Antriebsrädern 25 weitergeleitet, um das Fahrzeug 10 anzutreiben.
  • Die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 können als mehrphasige elektrische Hochspannungsmaschinen ausgeführt sein. Beispielsweise können die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 in einer Ausführungsform für mindestens 200 VAC klassifiziert sein, sodass der Begriff „Hochspannung” alle Spannungsniveaus über herkömmlichen Hilfsspannungsniveaus von 12–15 VAC oder VDC bezeichnet. In anderen Ausführungsformen kann die Spannungsklassifizierung der elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 30–60 VAC überschreiten. Die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 sind mit dem PIM 32 über einen Hochspannungs-AC-Bus 21 elektrisch verbunden, wobei das PIM 32 eine spannungsinvertierende Vorrichtung ist, die eine Leistungsaufbereitungselektronik und Halbleiterschalter 33 verwendet.
  • Die Halbleiterschalter 33 können als IGBTs oder MOSFETs ausgeführt sein, welche in Ansprechen auf die PWM-Signale (Pfeil PWM) von dem HCM 18 schnell umgeschaltet werden. Dieses Umschalten und eine beliebige notwendige Signalfilterung liefert die benötigte mehrphasige Ausgabespannung an die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40. Das PIM 32 wiederum ist über einen Hochspannungs-DC-Bus 22 mit einem Hochspannungs-Batteriemodul (B) 34 elektrisch verbunden, zum Beispiel mit einer wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterie mit vielen Zellen oder mit einem anderen geeigneten Energiespeichersystem. Batterieparameter wie etwa ein Ladezustand (Pfeil SOC) können an das HCM 18 übermittelt werden und als Teil des Verfahrens 100 verarbeitet werden, wie nachstehend erläutert wird. Das Fahrzeug 10 kann außerdem andere Leistungskomponenten enthalten, die in der vereinfachten Zeichnung von 1 nicht gezeigt sind, etwa ein Hilfsleistungsmodul oder einen Spannungsregler, der eine Spannung von dem PIM 32 auf Hilfspegel mit 12–15 VDC reduziert, die zum Betreiben von Fahrzeughilfssystemen geeignet sind.
  • Unter Bezugnahme auf 2 und mit Bezug auf die in 1 gezeigten strukturellen Elemente beginnt eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens 100 zum Steuern eines Startens der Kraftmaschine 12 bei hoher Leistung mit Schritt 102. Bei Schritt 102 detektiert das HCM 18 ein angefordertes Autostartereignis der Kraftmaschine 12 während eines EV-Antriebsmodus. Schritt 102 kann umfassen, dass verifiziert wird, dass der gegenwärtige Antriebsmodus ein EV-Antriebsmodus ist, was in der Logik des HCM 18 bekannt ist, und dass dann das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) zum Beispiel über eine Kommunikation mit dem ECM 20 bestimmt wird. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) bestimmt werden, indem das Drosselklappenniveau (Th%) unter Verwendung des Prozessors (P) des ECM 20 verarbeitet wird. Schritt 102 wird wiederholt, bis das Starten des Kraftmaschinenautostartereignisses bei hoher Leistung detektiert wird, wobei das Verfahren 100 an dieser Stelle zu Schritt 104 weitergeht.
  • Schritt 104 umfasst, dass die Kraftmaschinenbremse CB von 1 entlastet wird, um die Kraftmaschine 12 von dem stationären Element 28 zu lösen. Das HCM 18 kann die Kupplungssteuerungssignale (Pfeil 19) an die Kraftmaschinenbremse CB übertragen, wobei das Wesen der Kupplungssteuerungssignale (Pfeil 19) unabhängig von der speziellen Konstruktion der Kraftmaschinenbremse CB ist. Zum Beispiel könnte eine herkömmliche hydraulisch betätigte Scheibenkupplung durch ein (nicht gezeigtes) Solenoid mit variabler Kraft gesteuert werden, welches auf Positions- oder Druckbefehle anspricht, während eine elektromechanische Kupplung auf Strom- oder Spannungssignale ansprechen könnte. Das Verfahren 100 geht zu Schritt 106 weiter, sobald die Kraftmaschinenbremse CB ausgerückt oder entlastet ist.
  • Bei Schritt 106 berechnet das HCM 18 als nächstes ein maximales Ausgabedrehmoment (TO,MAX). Zum Beispiel kann ein beispielhafter Motor bei 3000 U/min und 90°C ein Drehmoment von bis zu 200 Nm erzeugen. Das maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) für einen beliebigen gegebenen Motor kann, wie in der Technik gut bekannt ist, als Funktion von verschiedenen Antriebsstrangbeschränkungen berechnet werden. In dem Fahrzeug 10 von 1 können derartige Antriebsstrangbeschränkungen die Leistungsgrenze des Batteriemoduls 34 umfassen, die über den Ladezustand (SOC), die Spannung, den Strom und/oder andere Variablen bestimmt werden kann. Andere Beschränkungen können eine kalibrierte gewünschte Beschleunigung des Eingabeelements 15, das Kraftmaschinendrehmoment der Kraftmaschine 12 und die maximalen Motordrehmomente umfassen. Das Kraftmaschinendrehmoment kann von dem Steuerungssystem berechnet werden, indem auf eine Nachschlagetabelle mit einer Drehzahl und einem Krümmerdruck (Pfeil MAP) der Kraftmaschine 12 zugegriffen wird, wobei die Drehzahl dem ECM 20 über die Drosselklappe (Pfeil Th%) bekannt ist oder gemessen wird, um ein Reibungsdrehmoment der Kraftmaschine beim Autostart der Kraftmaschine 12 zu bestimmen, wenn die Kraftmaschine 12 ausgeschaltet ist. Eine derartige Nachschlagetabelle kann im Speicher (M) des HCM 18 oder des ECM 20 aufgezeichnet sein.
  • Mit Bezug auf maximale Motordrehmomente können diese Beschränkungen analog über eine Nachschlagetabelle oder durch Berechnung bestimmt werden. Wie in der Technik bekannt ist, weist jeder elektrische Antriebsmotor, einschließlich der elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 von 1, eine Kurve mit einem maximalen Drehmoment auf, die durch die Eingangsspannung und die Drehzahl indiziert ist, sodass das HCM 18 durch ein Messen der Motorspannung und der Motordrehzahl die entsprechenden maximalen Motordrehmomente leicht berechnen oder darauf zugreifen kann. Obwohl sie zur Vereinfachung der Veranschaulichung aus 1 weggelassen wurden, können andere elektrische Sensoren, wie etwa Spannungs- und Drehzahlsensoren, innerhalb der oder an den elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 positioniert sein, um diese Werte zu bestimmen. Das Verfahren 100 geht zu Schritt 108 weiter, sobald das maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) des Getriebes 14 bekannt ist.
  • Schritt 108 umfasst, dass festgestellt wird, ob das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) das berechnete maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) überschreitet, etwa über einen einfachen logischen mathematischen Vergleich. Schritt 110 wird ausgeführt, wenn das maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) überschreitet, d. h., wenn die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 in der Lage sind, das notwendige Drehmoment bereitzustellen, ohne auf die speziellen Steuerungsschritte 114 oder 116 zurückzugreifen. Alternativ wird Schritt 112 ausgeführt, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) das berechnete maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) überschreitet.
  • Bei Schritt 110 wird die Kraftmaschine 12 von 1 unter Verwendung des Motordrehmoments TmA und/oder TmB von einem oder beiden elektrischen Antriebsmotoren 30 und/oder 40 auf eine Weise gestartet, die durch das HCM 18 bestimmt wird. Da man zu Schritt 110 nur nach der Feststellung von Schritt 108 gelangt, dass die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 genügend verfügbares Motordrehmoment aufweisen, um das angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) zu befriedigen, können die elektrischen Antriebsmotoren 30 und 40 die Kraftmaschine 12 bis hin zu einer gewünschten Kraftmaschinenstartdrehzahl, beispielsweise 600–700 U/min ankurbeln, bevor die Kraftstoffzufuhr/der Zündfunke über das ECM 20 befohlen werden und das Starten der Kraftmaschine 12 begonnen wird. Das Verfahren 100 ist beendet, wenn die Kraftmaschine 12 läuft.
  • Schritt 112 kann umfassen, dass auf einen kalibrierten Achsdrehmoment-Verringerungs-Schwellenwert zugegriffen wird, der im Speicher (M) des HCM 18 vorab aufgezeichnet sein kann. Schritt 112 stellt fest, ob das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment (TREQ) von Schritt 102 das maximale Ausgabedrehmoment (TO,MAX) um einen kalibrierten Betrag (CAL 1) überschreitet, d. h., ob ein Verringerungs-Schwellenwert beim Achsdrehmoment beim Neustart der Kraftmaschine 12 auftreten würde. Wenn dem so ist, geht das Verfahren 100 zu Schritt 116 weiter. Andernfalls geht das Verfahren 100 zu Schritt 114 weiter.
  • Bei Schritt 114 wählt das HCM 18 als nächstes eine von zwei verschiedenen Steuerungsroutinen und führt diese aus, d. h. die Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine (ESLC-Routine) und die Motorübermodulationsroutine (OM-Routine), welche beide hier vorstehend beschrieben wurden. Die gewählte Routine kann bei einer möglichen Ausführungsform für einen Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten offline bestimmt worden sein, zum Beispiel unter Verwendung objektiver oder subjektiver Kostenkriterien. Objektive Kostenkriterien können den Leistungsverbrauch umfassen, wobei Schritt 114 umfasst, dass die Option mit den geringeren Kosten gewählt wird. Subjektive Kostenkriterien können die Qualität des Kraftmaschinenstarts umfassen, die beispielsweise in einem Testfahrzeug bei verschiedenen Geschwindigkeiten wahrgenommen wird.
  • Da Startvorgänge der Kraftmaschine 12 bei höherer Geschwindigkeit/höherer Leistung dazu tendieren, für den Fahrer transparenter zu werden, wenn die Geschwindigkeiten zu nehmen, speziell über einer Schwellenwertgeschwindigkeit von etwa 110 km/h (70 MPH), zum Beispiel 95–125 km/h (60–80 MPH), kann Schritt 114 umfassen, dass eine der Routinen unter der Schwellenwertgeschwindigkeit und die andere über der Schwellenwertgeschwindigkeit ausgeführt wird. Unabhängig von der Weise, in der die Routine in Schritt 114 gewählt wird, wird bei diesem Schritt jedoch nur eine Routine gewählt. Nach Schritt 114 ist das Verfahren 100 beendet, und wird von neuem bei Schritt 102 beim nächsten Fall eines Kraftmaschinenstartereignisses bei hoher Leistung wiederholt.
  • Schritt 116 umfasst, dass gleichzeitig sowohl die die Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine als auch die Motorübermodulationsroutine ausgeführt werden. Wenn Schritt 116 abgeschlossen ist, sind Schritt 116 sowie das Verfahren 100 beendet. Beim nächsten Fall eines Kraftmaschinenstartereignisses bei hoher Leistung wird das Verfahren 100 bei Schritt 102 von neuem wiederholt.
  • Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche in die Praxis umzusetzen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine während eines Elektrofahrzeug-Antriebsmodus mit hoher Leistung eines Fahrzeugs, das die Kraftmaschine und ein Getriebe aufweist, wobei das Verfahren umfasst, dass: während des Elektrofahrzeug-Antriebsmodus ein angefordertes Autostartereignis der Kraftmaschine über ein Steuerungssystem detektiert wird; die Kraftmaschine automatisch über die Betätigung einer Kraftmaschinenbremse von einem stationären Element des Getriebes gelöst wird; ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment und ein maximales Ausgabedrehmoment des Getriebes bestimmt werden; entweder eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine oder eine Motorübermodulationsroutine ausgeführt wird, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um weniger als einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet; und sowohl die Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine als auch die Motorübermodulationsroutine ausgeführt werden, wenn das vom Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um mehr als den kalibrierten Schwellenwert überschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausführen einer Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine oder einer Motorübermodulationsroutine umfasst, dass die Routine mit den geringeren Kosten aus der Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine und der Motorübermodulationsroutine gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass eine Ausgabegeschwindigkeit des Getriebes ermittelt wird und die Routine mit den geringeren Kosten auf der Grundlage der ermittelten Ausgabegeschwindigkeit gewählt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Wählen der Routine mit den geringeren Kosten auf der Grundlage der Ausgabegeschwindigkeit umfasst, dass die Motorübermodulationsroutine gewählt wird, wenn die Ausgabegeschwindigkeit über 110 km/h liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass ein Drehzahlanstieg der Kraftmaschine über das Aufbringen von Motordrehmoment von dem elektrischen Antriebsmotor auf das Eingabeelement während der Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine temporär unterdrückt wird und ein Drehzahlanstieg der Kraftmaschine bei einer kalibrierten Anstiegsrate gehalten wird.
  6. System für ein Fahrzeug, dass eine Kraftmaschine, eine Kraftmaschinenbremse und ein Gleichrichter/Wechselrichter-Modul aufweist, wobei das System umfasst: ein Getriebe mit einem stationären Element, einem Ausgabeelement und einem elektrischen Antriebsmotor, der über eine Impulsbreitenmodulation gesteuert wird; und ein Steuerungssystem in Kommunikation mit dem elektrischen Antriebsmotor, wobei das Steuerungssystem programmiert ist, um: einen angeforderten Autostart der Kraftmaschine über ein Steuerungssystem während eines Elektrofahrzeug-Antriebsmodus zu detektieren; das Lösen der Kraftmaschinenbremse in Ansprechen auf den detektieren angeforderten Autostart der Kraftmaschine anzufordern; ein von einem Fahrer angefordertes Ausgabedrehmoment und ein maximales Ausgabedrehmoment des Getriebes zu bestimmen; entweder eine Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine oder eine Motorübermodulationsroutine anzufordern, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um weniger als einen kalibrierten Schwellenwert überschreitet; und sowohl die Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine als auch die Motorübermodulationsroutine anzufordern, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um mehr als den kalibrierten Schwellenwert überschreitet.
  7. System nach Anspruch 6, wobei das Steuerungssystem programmiert ist, um die Routine mit den geringeren Kosten aus der Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine und der Motorübermodulationsroutine anzufordern, wenn das von einem Fahrer angeforderte Ausgabedrehmoment das berechnete maximale Ausgabedrehmoment um weniger als den kalibrierten Schwellenwert überschreitet.
  8. System nach Anspruch 7, wobei das Steuerungssystem ausgestaltet ist, um eine Ausgabegeschwindigkeit des Getriebes zu bestimmen, und um die Routine mit den geringeren Kosten auf der Grundlage der bestimmten Ausgabegeschwindigkeit anzufordern.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Motorübermodulationsroutine gewählt wird, wenn die Ausgabegeschwindigkeit über 110 km/h liegt.
  10. System nach Anspruch 6, wobei das Steuerungssystem programmiert ist, um einen Drehzahlanstieg der Kraftmaschine über das Anlegen eines Motordrehmoments von dem elektrischen Antriebsmotor an das Eingabeelement während der Steuerungsroutine mit einer selbst hochfahrenden Kraftmaschine temporär zu unterdrücken und um einen Anstieg der Drehzahl der Kraftmaschine bei einer kalibrierten Anstiegsrate zu halten.
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US14/447,965 2014-07-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018162535A1 (de) 2017-03-10 2018-09-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeuges und kraftfahrzeug

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016215170A1 (de) * 2016-08-15 2018-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb
JP6709508B2 (ja) * 2016-12-13 2020-06-17 株式会社デンソー 界磁巻線型回転機
US10744891B2 (en) * 2017-12-11 2020-08-18 Fca Us Llc Voltage control for alternator mode in electrified vehicles

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19705865C2 (de) * 1997-02-15 2001-03-15 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmotoranlage
JPH10331749A (ja) * 1997-06-03 1998-12-15 Nissan Motor Co Ltd 車両のハイブリッドパワートレーンシステム
JP3463738B2 (ja) * 1999-01-19 2003-11-05 三菱自動車工業株式会社 車両のエンジン始動装置
US20020179348A1 (en) * 2001-05-30 2002-12-05 Goro Tamai Apparatus and method for controlling a hybrid vehicle
JP4661183B2 (ja) * 2004-10-07 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動装置
US7597648B2 (en) * 2006-11-28 2009-10-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Input brake providing electric only fixed gear
JP4424428B2 (ja) * 2008-03-18 2010-03-03 トヨタ自動車株式会社 電動機駆動制御装置、それを備えた車両および電動機駆動制御方法
JP5545018B2 (ja) * 2010-05-12 2014-07-09 マツダ株式会社 車両用駆動制御装置
US20120024252A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for starting an engine using low electric power
JP5655732B2 (ja) * 2011-07-19 2015-01-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US9068546B2 (en) * 2012-05-04 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine cranking
US9096208B2 (en) * 2012-05-07 2015-08-04 Ford Global Technologies, Llc Controlling a traction motor during engine pull-up in a vehicle
US8874292B2 (en) * 2012-05-07 2014-10-28 Ford Global Technologies, Llc Engine start for a hybrid electric vehicle
KR101393543B1 (ko) * 2012-10-05 2014-05-09 기아자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 엔진 기동 제어 방법 및 시스템
US9156470B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-13 Ford Global Technologies, Llc Control strategy to alter available wheel power in a vehicle
US8989935B2 (en) * 2013-03-22 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9227622B2 (en) * 2013-10-14 2016-01-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle control for traveling over a grade
US9162674B2 (en) * 2013-10-24 2015-10-20 Ford Global Technologies, Llc Dynamic mapping of pedal position to wheel output demand in a hybrid vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018162535A1 (de) 2017-03-10 2018-09-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeuges und kraftfahrzeug
DE102017204042A1 (de) 2017-03-10 2018-09-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges und Kraftfahrzeug

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