DE102016116678A1

DE102016116678A1 - Regenerationsstrategie für ein Fahrzeug mit entkoppelten vorderen und hinteren Achsantriebsstellgliedern

Info

Publication number: DE102016116678A1
Application number: DE102016116678.2A
Authority: DE
Inventors: Marsella L. White; Michael G. Petrucci
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-09-12
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer ersten Achse, die durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, und einer zweiten Achse, die unabhängig von einer elektrischen Vorrichtung angetrieben wird, beinhaltet Bestimmen, ob das Gaspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder in einer ungedrückten Position angeordnet ist, und Bestimmen, ob ein Bremspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder in einer ungedrückten Position. Eine Achsensteuerstrategie zur Steuerung einer Energieregeneration einer Energiespeichervorrichtung wird ausgewählt basierend darauf, ob die Position des Gaspedals entweder in der niedergedrückten Position oder in der ungedrückten Position angeordnet ist und ob die Position des Bremspedals entweder in der niedergedrückten Position oder in der ungedrückten Position angeordnet ist. Ein Steuersignal wird an die erste Achse und/oder die zweite Achse übermittelt, um die ausgewählte Achsensteuerstrategie zu implementieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs.
HINTERGRUND
Es gibt viele unterschiedliche Konfigurationen von Hybrid- und/oder allen Elektrofahrzeugen. Einige Ausführungsformen von Hybridfahrzeugen stellen den Rädern von einer Vorderachse und den Rädern einer Hinterachse Antriebsmoment bereit. Dementsprechend wird den Rädern der Vorderachse Antriebsmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs bereitgestellt und den Räder der Hinterachse wird ebenfalls Antriebsmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs bereitgestellt. Den Rädern der Vorderachse und den Rädern der Hinterachse kann ihr jeweiliges Antriebsmoment bereitgestellt werden durch ein oder mehrere Leistungsquellen, die einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor beinhalten können, aber nicht darauf beschränkt sind. So kann beispielsweise eine Vorderachse durch eine elektrische Vorrichtung angetrieben werden und die Hinterachse kann durch einen Verbrennungsmotor angetrieben werden. Alternativ können alle Räder der Vorderachse und alle Räder der Hinterachse jeweils durch unabhängige elektrische Vorrichtungen angetrieben werden.
Die Vorderachse und die Hinterachse können entweder gekoppelt oder entkoppelt sein. Sind die Vorderachse und die Hinterachse gekoppelt, dann sind die erste Achse und die zweite Achse mechanisch miteinander verbunden und sind in der Lage, das Drehmoment direkt dazwischen zu übertragen. Sind die Vorderachse und die Hinterachse entkoppelt, dann sind die Vorderachse und die Hinterachse nicht mechanisch miteinander verbunden, können als getrennte mechanische Systeme erachtet werden und sind nicht in der Lage, das Drehmoment direkt dazwischen zu übertragen.
Hybridfahrzeuge können kinetische Energie von den rotierenden Rädern in eine andere Form von Energie umwandeln. So beinhalten beispielsweise Hybridfahrzeuge, die eine elektrische Vorrichtung verwenden, um einer Achse eine Vorschubkraft bereitzustellen, normalerweise eine Energiespeichervorrichtung, beispielsweise eine Batterie oder eine andere ähnliche Vorrichtung. Die Energiespeichervorrichtung muss aufgeladen werden, was hierin als Regeneration bezeichnet wird. Regeneration der Energiespeichervorrichtung kann auf einige verschiedene Weisen erreicht werden. So kann beispielsweise die Energiespeichervorrichtung durch einen regenerativen Bremsvorgang regeneriert werden, bei dem Energie, die verwendet wird, um das Fahrzeug abzubremsen, in elektrische Energie umgewandelt wird, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist. Der regenerative Bremsvorgang kann bei einer oder bei der Vorderachse und/oder Hinterachse implementiert werden. Alternativ kann die elektrische Vorrichtung (oder eine zweite elektrische Vorrichtung) als Generator betrieben werden, um die Energiespeichervorrichtung aufzuladen. Die Steuerstrategie zur Steuerung des Verbrennungsmotors und/oder der elektrischen Vorrichtung bestimmt, wie die Energiespeichervorrichtung für bestimmte, verschiedene dynamische Fahrzeugbetriebsbedingungen regeneriert wird, wie z. B. Vorwärts-Beschleunigung oder Abbremsung, Querbeschleunigung, Motordrehmoment usw. Alternativ kann die kinetische Energie in eine Form von Energie außer elektrischer Energie umgewandelt werden. So kann beispielsweise die Energiespeichervorrichtung ein gewichtetes Schwungrad beinhalten, in welchem Fall die kinetische Energie von den Rädern an kinetische Energie des Schwungrads übertragen wird.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer ersten Achse, die durch eine erste Leistungsquelle angetrieben wird, und einer zweiten Achse, die durch eine zweite Leistungsquelle angetrieben wird, wird bereitgestellt. Die erste Leistungsquelle und die zweite Leistungsquelle sind entkoppelt, d. h., sie sind mechanisch unabhängig voneinander und übermitteln nicht direkt Drehmoment aneinander. Das Verfahren beinhaltet Erfassen einer Position eines Gaspedals, um zu bestimmen, ob das Gaspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder ob das Gaspedal in einer ungedrückten Position angeordnet ist. Eine Position eines Bremspedals wird erfasst, um zu bestimmen, ob das Bremspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder ob das Bremspedal in einer ungedrückten Position angeordnet ist. Eine Achsensteuerstrategie zur Steuerung der Energieregeneration einer Energiespeichervorrichtung wird ausgewählt basierend darauf, ob die Position des Gaspedals entweder in der niedergedrückten Position oder der ungedrückten Position angeordnet ist und ob die Position des Bremspedals entweder in der niedergedrückten Position oder der ungedrückten Position angeordnet ist. Ein Steuersignal wird an die erste und/oder zweite Achse gesendet, um die ausgewählte Achsensteuerstrategie zu implementieren.
Dementsprechend kann das Fahrzeug gesteuert werden basierend auf mehreren verschiedenen Achsensteuerstrategien, um für die bestimmten Betriebsbedingungen des Fahrzeugs optimale Regeneration der Energiespeichervorrichtung bereitzustellen. Die Achsensteuerstrategien aktivieren die maximale Menge an Energieregeneration für die Energiespeichervorrichtung für eine breite Palette an Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, einschließlich hochleistungsfähigen Betriebsbedingungen, wie z. B. auf einer Rennstrecke, wo Energieregeneration bisher nicht zugelassen war.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren ergeben sich leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsarten der Lehren, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen berücksichtigt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs.
2 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugs.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass Begriffe, wie „über“, „unter“, „nach oben“, „nach unten“, „oben“, „unten“ usw., beschreibend für die Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen des Umfangs der durch die beigefügten Patentansprüche definierten Erfindung darstellen. Weiterhin werden die hierin enthaltenen Lehren ggf. in Bezug auf die funktionalen bzw. logischen Blockkomponenten bzw. verschiedenen Verarbeitungsschritte beschrieben. Es gilt zu beachten, dass sich derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl von Hardware-, Software- bzw. Firmware-Komponenten zusammensetzen können, die dafür konfiguriert sind, die spezifizierten Funktionen auszuführen.
Bezugnehmend auf die Figuren, in denen gleiche Zahlen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten anzeigen, wird im Allgemeinen ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs 20 beschrieben. Das Fahrzeug 20 kann jede Art bzw. Form von Fahrzeug beinhalten, die eine erste Leistungsquelle 22 beinhaltet, die an eine erste Achse 24 gekoppelt ist, und eine zweite Leistungsquelle 32, die an eine zweite Achse 34 gekoppelt ist, wobei die erste Achse 24 und die zweite Achse 34 entkoppelt sind und nicht in der Lage sind, Drehmoment direkt dazwischen zu übertragen. Die erste Leistungsquelle 22 und die zweite Leistungsquelle 32 können jeweils einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Es gilt zu beachten, dass eine andere Art von Leistungsquelle auch für die erste Leistungsquelle 22 oder die zweite Leistungsquelle 32 verwendet werden können. Zusätzlich kann jedes Rad 28 der ersten Achse 24 und der zweiten Achse 34 eine jeweilige Leistungsquelle beinhalten. So kann beispielsweise jedes Rad 28 der Vorderachse 24 und jedes Rad 28 der zweiten Achse 34 einen separaten Elektromotor beinhalten zur Bereitstellung von Vorschub- oder Antriebsmoment an ihre jeweiligen Räder 28. Bei einigen Ausführungsformen werden die Räder 28 nur von einer der ersten Achse 24 oder der zweiten Achse 34 verwendet zur Regeneration einer Energiespeichervorrichtung 38. Die Energiespeichervorrichtung 38 kann eine Batterie oder eine andere ähnliche Vorrichtung, die in der Lage ist eine elektrische Ladung zu speichern, beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt, oder kann alternativ eine Vorrichtung beinhalten, die in der Lage ist, kinetische Energie zu speichern, wie z. B. ein gewichtetes Schwungrad.
Eine exemplarische Ausführungsform des Fahrzeugs 20 wird in 1 gezeigt. Es gilt zu beachten, dass das Fahrzeug 20 anders als in 1 gezeigt konfiguriert sein kann und dass die exemplarische Ausführungsform des Fahrzeugs 20, gezeigt in 1, lediglich bereitgestellt wird, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu fördern. Dementsprechend sollte der Schutzumfang dieser Offenbarung nicht auf die Konfiguration und bestimmten Komponenten des Fahrzeugs 20, die in 1 gezeigt und hierin beschrieben werden, beschränkt sein. Wie in 1 gezeigt und hierin beschrieben, beinhaltet die erste Leistungsquelle 22 einen Verbrennungsmotor und wird im Folgenden als Verbrennungsmotor 22 bezeichnet und die zweite Leistungsquelle 32 beinhaltet eine elektrische Vorrichtung 32 und wird im Folgenden als elektrische Vorrichtung bezeichnet. In der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 gezeigt und hierin beschrieben wird, kann die elektrische Vorrichtung 32 einen Motor/Generator beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt, der in der Lage ist, kinetische Energie des Fahrzeugs 20 in elektrische Energie umzuwandeln, die in der Energiespeichervorrichtung 38 für spätere Verwendung durch die elektrische Vorrichtung 32 verwendet werden kann zur Bereitstellung einer Vorschubkraft oder Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs 20.
Bezugnehmend auf 1 ist der Verbrennungsmotor 22 an die erste Achse 24 gekoppelt und kann betrieben werden, um der ersten Achse 24 eine Vorschubkraft oder ein Drehmoment bereitzustellen. Der Verbrennungsmotor 22 kann jede geeignete Art von Motor beinhalten, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf einen Dieselmotor, einen Benzinmotor, einen Erdgasmotor, usw. Weiterhin kann der Verbrennungsmotor 22 auf jede geeignete Form konfiguriert sein, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf eine Inline-Konfiguration, eine V-förmige Konfiguration, eine umlaufende Konfiguration usw. Der Verbrennungsmotor 22 kann an die erste Achse 24 auf jede geeignete Weise gekoppelt sein unter Verwendung von geeigneten Komponenten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf ein Getriebegehäuse bzw. ein Getriebe 26, Differential, eine Antriebswelle usw. Der Verbrennungsmotor 22 arbeitet wie in der Technik bekannt ist. Als solche werden die bestimmten Details und der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 hierin nicht ausführlich beschrieben. Zusätzlich ist die spezifische Weise, auf die der Verbrennungsmotor 22 an die erste Achse gekoppelt ist und Drehmoment an die erste Achse 24 überträgt, nicht relevant für die Lehren dieser Offenbarung und ist daher hierin nicht ausführlich beschrieben.
Die erste Achse 24 kann auf jede geeignete Weise dafür konfiguriert sein, das Vorschubmoment vom Verbrennungsmotor 22 an mindestens ein Rad 28 zu übertragen, das an der ersten Achse 24 befestigt ist. Die erste Achse 24 beinhaltet eine Reibungsbremsvorrichtung 30, die sich an jedem Rad 28 der ersten Achse 24 befindet. Die Reibungsbremsvorrichtungen 30 der ersten Achse 24 verwenden Reibung, um Drehung eines zugeordneten Rads 28 zu verlangsamen, um das Fahrzeug 20 abzubremsen, wie in der Technik bekannt ist. Die bestimmte Konfiguration und der Betrieb der ersten Achse 24 und der Reibungsbremsvorrichtung 30 der ersten Achse 24 sind nicht relevant für die Lehren der Offenbarung und werden daher hierin nicht ausführlich beschrieben.
Die elektrische Vorrichtung 32 ist mit der zweiten Achse 34 gekoppelt und kann betrieben werden, um der zweiten Achse 34 eine Vorschubkraft oder ein Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Vorrichtung 32 kann einen Elektromotor oder einen elektrischen Motor/Generator beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. Jedoch gilt zu beachten, dass die elektrische Vorrichtung 32 eine andere Vorrichtung beinhalten kann, die in der Lage ist, elektrische Energie in Drehmoment umzuwandeln und dieses Drehmoment an die zweite Achse 34 zu liefern. Die elektrische Vorrichtung 32 kann mit der zweiten Achse 34 in jeder geeigneten Weise gekoppelt werden unter Verwendung von geeigneten Komponenten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf ein Getriebegehäuse bzw. ein Getriebe 26, ein Differential, eine Antriebswelle usw. Die bestimmte Konfiguration und der Betrieb der elektrischen Vorrichtung 32 und die Weise, auf die die elektrische Vorrichtung 32 an die zweite Achse 34 gekoppelt ist und Drehmoment an die zweite Achse überträgt, sind nicht relevant für die Lehren dieser Offenbarung und werden daher hierin nicht ausführlich beschrieben.
Die zweite Achse 34 kann auf jede geeignete Weise dafür konfiguriert sein, das Vorschubmoment von der elektrischen Vorrichtung 32 an mindestens ein Rad 28, das an der zweiten Achse 34 befestigt ist, zu übertragen. Die zweite Achse 34 beinhaltet eine Reibungsbremsvorrichtung 30, die sich an jedem Rad 28 der zweiten Achse 34 befindet. Die Reibungsbremsvorrichtungen 30 der zweiten Achse 34 verwenden Reibung, um die Drehung eines zugeordneten Rads 28 zu verlangsamen, um das Fahrzeug 20 abzubremsen, wie in der Technik bekannt ist. Die bestimmte Konfiguration und der Betrieb der zweiten Achse 34 und der Reibungsbremsvorrichtungen 30 der zweiten Achse 34 sind nicht relevant für die Lehren dieser Offenbarung und werden daher hierin nicht ausführlich beschrieben.
Der Verbrennungsmotor 22 und die elektrische Vorrichtung 32 können als entkoppelt erachtet werden. Wie hierin verwendet, wird der Begriff entkoppelt als mechanisch nicht verbunden oder als mechanisch unabhängig voneinander oder als nicht direkt Drehmoment dazwischen übermittelnd definiert. Dementsprechend können der Verbrennungsmotor 22 und die elektrische Vorrichtung 32 mechanisch nicht miteinander verbunden sein und nicht direkt Drehmoment von- und/oder zueinander übermitteln. Als solcher arbeitet der Verbrennungsmotor 22, um der ersten Achse 24 Vorschubmoment bereitzustellen oder nicht bereitzustellen, und die erste Achse 24 arbeitet, um dem Fahrzeug 20 Reibungsbremsung bereitzustellen oder nicht bereitzustellen, unabhängig von der elektrischen Vorrichtung 32 und der zweiten Achse 34. Desgleichen arbeitet die elektrische Vorrichtung 32, um der zweiten Achse 34 Vorschubmoment bereitzustellen oder nicht bereitzustellen, und die zweite Achse 34 arbeitet, um dem Fahrzeug 20 Reibungsbremsung bereitzustellen oder nicht bereitzustellen, unabhängig vom Verbrennungsmotor 22 und der ersten Achse 24.
Die elektrische Vorrichtung 32 ist zudem in der Lage, der zweiten Achse 34 das Vorschubmoment bereitzustellen und ist ebenfalls in der Lage, einen elektrischen Strom zu erzeugen, der dafür verwendet werden kann, die Energiespeichervorrichtung aufzuladen oder zu regenerieren. Die Energiespeichervorrichtung kann eine Batterie oder eine andere ähnliche Vorrichtung, die in der Lage ist, eine elektrische Ladung zu speichern und die gespeicherte elektrische Ladung der elektrischen Vorrichtung 32 bereitzustellen zur Bereitstellung von Vorschubmoment, beinhalten, ist aber nicht darauf beschränkt. So kann beispielsweise die elektrische Vorrichtung 32 derart konfiguriert sein, dass die Drehung der Räder 28, die an der zweiten Achse 34 befestigt sind, wiederum die elektrische Vorrichtung 32 drehen kann, um eine Ladung zu erzeugen, die in der Energiespeichervorrichtung 38 gespeichert wird. Dadurch verlangsamt das Drehmoment oder der Widerstand, das bzw. den die elektrische Vorrichtung 32 gegen die Drehung der Räder 28 ausübt, die Räder 28 und kann das Fahrzeug 20 abbremsen. Die Menge an Drehmoment oder Widerstand gegen die Drehung der Räder 28, die mit der zweiten Achse verbunden sind, kann variieren, um das Maß an Bremsung zu steuern, das die elektrische Vorrichtung 32 bereitstellt, während sie noch immer verwendet wird, um Elektrizität zu erzeugen, um die Energiespeichervorrichtung 38 aufzuladen.
Wie in 1 gezeigt und hierin beschrieben, ist die erste Achse 24 an einem hinteren Ende des Fahrzeugs 20 angeordnet und kann als Hinterachse bezeichnet werden, wobei die zweite Achse 34 an einem vorderen Ende des Fahrzeugs 20 angeordnet ist und als Vorderachse bezeichnet werden kann. Jedoch können die relativen Positionen der ersten Achse 24 und der zweiten Achse 34 umgekehrt werden, wobei die erste Achse 24 am vorderen Ende des Fahrzeugs 20 als die Vorderachse angeordnet ist und die zweite Achse 34 am hinteren Ende des Fahrzeugs 20 als die Hinterachse angeordnet ist.
Das Fahrzeug 20 beinhaltet ferner eine Fahrzeugsteuerung 36 zur Steuerung des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 und der elektrischen Vorrichtung 32 sowie der ersten Achse 24 und der zweiten Achse 34. Die Fahrzeugsteuerung 36 kann einfach als Steuerung bezeichnet werden, als ein Steuermodul, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf ein Motorsteuergerät, eine Steuereinheit, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf eine Motorsteuereinheit, einen Computer, usw. Die Fahrzeugsteuerung 36 kann einen Computer und/oder einen Prozessor beinhalten und beinhaltet alle Software, Hardware, Speicher, Algorithmen, Verbindungen, Sensoren, usw., die erforderlich sind, um den Betrieb des Fahrzeugs 20 zu verwalten und zu steuern, wie z. B. den Verbrennungsmotor 22 und die elektrische Vorrichtung 32. Als solches kann ein Verfahren, das nachfolgend beschrieben und allgemein in 2 dargestellt ist, als ein oder mehrere Programme oder Algorithmen ausgeführt werden, die auf der Fahrzeugsteuerung 36 betrieben werden können. Es gilt zu beachten, dass die Fahrzeugsteuerung 36 jegliche Vorrichtung beinhalten kann, die in der Lage ist, Daten von verschiedenen Sensoren oder anderen Vorrichtungen zu analysieren, Daten zu vergleichen, die erforderlichen Entscheidungen zu treffen, die die Steuerung für den Betrieb des Fahrzeugs 20 benötigt, und die erforderlichen Aufgaben auszuführen, die die Steuerung für den Betrieb des Fahrzeugs 20 benötigt.
Die Fahrzeugsteuerung 36 kann als ein oder mehrere Digital- oder Host-Rechner ausgeführt werden, die jeweils über einen oder mehrere Prozessoren, Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), optische Laufwerke, Magnetlaufwerke usw., einen Hochgeschwindigkeitstakt, Analog/Digital(A/D)-Schaltungen, Digital/Analog(D/A)-Schaltungen und alle erforderlichen Eingabe/Ausgabe(E/A)-Schaltungen, Ein-/Ausgabegeräte und Kommunikationsschnittstellen sowie Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen verfügen.
Der computerlesbare Speicher kann jedes beliebige konkrete, nicht-transitorische Medium beinhalten, das zur Bereitstellung von Daten oder computerlesbaren Anweisungen dienen kann. Speicher kann nicht-flüchtig oder flüchtig sein. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Disketten und andere persistente Speicher beinhalten. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamischen Schreib-Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) beinhalten, die einen Hauptspeicher bilden. Zu weiteren Beispielen von Ausführungsformen für Speicher gehören eine Diskette, eine flexible Disk oder eine Festplatte, ein Magnetband oder andere magnetische Medien, eine CD-ROM, DVD und/oder andere optische Medien sowie andere mögliche Speicherelemente, wie Flash-Speicher.
Die Steuerung beinhaltet einen konkreten, nicht-flüchtigen Speicher, auf dem durch einen Computer ausführbare Anweisungen abgelegt sind, einschließlich eines optimierten Regenerationssteueralgorithmus. Der Prozessor der Steuerung ist zum Ausführen des optimierten Regenerationssteueralgorithmus konfiguriert. Der optimierte Regenerationssteueralgorithmus implementiert ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs 20, einschließlich Steuern des Verbrennungsmotors 22 und der elektrischen Vorrichtung 32, der ersten Achse 24 und/oder der zweiten Achse 34, um die Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 für die gegenwärtigen dynamischen Fahrzeugbetriebsbedingungen zu optimieren.
Bezugnehmend auf 2 beinhaltet das Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs 20 die Fahrzeugsteuerung 36, die mit verschiedenen unterschiedlichen Eingabesensoren von verschiedenen unterschiedlichen Sensoren und/oder Systemsteuerungen des Fahrzeugs 20, im Allgemeinen durch Kasten 50 angezeigt, kommuniziert und/oder Daten von diesen empfängt. So kann beispielsweise die Fahrzeugsteuerung 36 Daten bezüglich einer von einem Fahrer gewünschten Beschleunigung, einer von einem Fahrer gewünschten Abbremsung, eines tatsächlichen Drehmoments vom Verbrennungsmotor 22 (im Folgenden als das ICE Drehmoment tatsächlich bezeichnet), einer Regenerationsdrehmomentanforderung, eines Vorschubmoments einer zweiten Achse 34, einer Bremspedalposition, einer Gaspedalposition, eines vom Ladezustand abhängigen Bereichs einer Energiespeichervorrichtung (im Folgenden als vom Ladezustand abhängiger Bereich bezeichnet), eines Reibungsbremsdrehmoments einer linken Seite einer zweiten Achse 34 (im Folgenden als das LF Reibungsbremsdrehmoment bezeichnet), eines Reibungsbremsdrehmoments einer rechten Seite einer zweiten Achse 34 (im Folgenden als das RF Reibungsbremsdrehmoment bezeichnet), eines Reibungsbremsdrehmoments einer linken Seite einer ersten Achse 24 (im Folgenden als das LR Reibungsbremsdrehmoment bezeichnet) und eines Reibungsbremsdrehmoments einer rechten Seite einer ersten Achse 24 (im Folgenden als das RR Reibungsbremsdrehmoment bezeichnet) beinhalten.
Die obigen Eingaben können direkt durch einen oder mehrere Sensoren des Fahrzeugs 20 erfasst werden und diese Daten bezüglich der jeweiligen Eingaben können an die Fahrzeugsteuerung 36 übermittelt werden. Alternativ kann die Fahrzeugsteuerung 36 mit anderen Systemsteuerungen des Fahrzeugs 20 kommunizieren, um Daten bezüglich der jeweiligen Eingaben anzufordern und zu empfangen. Ferner gilt zu beachten, dass die Fahrzeugsteuerung 36 die Eingaben erhalten kann, die erfordert werden, um die optimierte Regenerationssteuerstrategie auf eine andere Weise, die nicht spezifisch erörtert oder hierin beschrieben ist, auszuführen. Die unterschiedlichen Eingaben, die die Fahrzeugsteuerung 36 verwendet, um die optimierte Regenerationssteuerstrategie zu implementieren, sind bekannt und werden in der Regel von verschiedenen Steuersystemen des Fahrzeugs 20 für verschiedene Bedingungen des Fahrzeugs 20 verwendet. Dementsprechend sind die bestimmte Erfassung und/oder das Verfahren der Bestimmung und Berechnung der oben erörterten Eingaben in die Fahrzeugsteuerung 36 dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt und sind deshalb hierin nicht ausführlich beschrieben. Wie hierin verwendet, sind die folgenden Eingaben wie folgt definiert.
Die „vom Fahrer gewünschte Beschleunigung“ ist eine vom Fahrer angeforderte Menge oder Rate an Beschleunigung, wie beispielsweise durch Niederdrücken des Gaspedals.
Die „vom Fahrer gewünschte Abbremsung“ ist eine Menge oder Rate an Abbremsung, d. h. negative Beschleunigung, die durch einen Fahrer angefordert wird, wie beispielsweise durch Niederdrücken des Bremspedals.
Das „ICE Drehmoment tatsächlich“ ist die tatsächliche Menge an Drehmoment, das die Abgabe vom Verbrennungsmotor 22 ist.
Die „Regenerationsdrehmomentanforderung“ ist eine Menge an angefordertem Drehmoment, die für die Regeneration oder Aufladung der Energiespeichervorrichtung 38 verwendet wird.
Das „Vorschubmoment der zweiten Achse 34“ ist die Menge an Drehmoment, die die zweite Achse 34 an die Räder 28 liefert, die an der zweiten Achse 34 zum Vortrieb des Fahrzeugs 20 befestigt sind.
Die „Bremspedalposition“ ist eine Position des Bremspedals und kann entweder als niedergedrückte Position (z. B. wenn eine vom Fahrer gewünschte Abbremsung durch Niedertreten des Bremspedals angefordert wird) oder als ungedrückte Position (z. B. wenn ein Fahrer das Bremspedal nicht niederdrückt) definiert werden. Die Bremspedalposition kann auch mit alternativen Begriffen definiert werden. So kann beispielsweise die Bremspedalposition als nicht in der ungedrückten Position definiert werden, wenn es in einer Ausgangsposition angeordnet ist, die als 0 % Spiel definiert werden kann, und kann als der niedergedrückte Zustand basierend auf einer Menge an Spiel oder Bewegung oder einem Prozentsatz möglicher Bewegung von der Ausgangsposition definiert werden, das heißt ein Wert größer als 0 % Spiel. Dementsprechend gilt zu beachten, dass die niedergedrückte Position des Bremspedals eine beliebige Position als die ungedrückte Position beinhalten kann. So kann beispielsweise die ungedrückte Position des Bremspedals als 0 % niedergedrückt definiert werden und die niedergedrückte Position des Bremspedals kann derart definiert werden, dass sie einen beliebigen Wert größer als 0 % niedergedrückt und gleich oder kleiner 100 % niedergedrückt, d. h. vollständig niedergedrückt, beinhaltet.
Die „Gaspedalposition“ ist eine Position des Gaspedals und kann definiert werden, als entweder in einer niedergedrückten Position (z. B. wenn eine vom Fahrer gewünschte Beschleunigung durch Niederdrücken des Gaspedals angefordert wird) oder einer ungedrückten Position (z. B. wenn ein Fahrer das Gaspedal nicht niederdrückt). Die Gaspedalposition kann auch mit alternativen Begriffen definiert werden. So kann beispielsweise die Gaspedalposition als in der ungedrückten Position definiert werden, wenn es in einer Ausgangsposition angeordnet ist, was auch als 0 % Spiel der möglichen Bewegung des Gaspedals definiert werden kann, und kann als der gedrückte Zustand basierend auf einem Maß an Spiel oder Bewegung oder Prozentsatz möglicher Bewegung von der Ausgangsposition definiert werden, das heißt, einem Wert größer als 0 % Spiel. Dementsprechend gilt zu beachten, dass die niedergedrückte Position des Gaspedals jede Position außer der ungedrückten Position beinhalten kann. So kann beispielsweise die ungedrückte Position des Gaspedals als 0 % niedergedrückt definiert werden und die niedergedrückte Position des Gaspedals kann derart definiert werden, dass sie einen beliebigen Wert größer als 0 % niedergedrückt und gleich oder kleiner als 100 % niedergedrückt, d. h. vollständig niedergedrückt, beinhaltet.
Der „vom Batterieladezustand abhängige Bereich“ ist eine Vielzahl von definierten Bereichen oder Modi, die die Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 für verschiedene dynamische Fahrzeugbetriebsbedingungen aktivieren. Insbesondere kann der vom Batterieladezustand abhängige Bereich als ein erster Bereich (Bereich 1), ein zweiter Bereich (Bereich 2), ein dritter Bereich (Bereich 3) oder ein vierter Bereich (Bereich 4) definiert werden. Obwohl die hierin beschriebene exemplarische Ausführungsform vier Bereiche beinhaltet, gilt zu beachten, dass andere Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von definierten Bereichen oder Modi beinhalten können. Der erste Bereich ist im Allgemeinen definiert als ein Fahren auf normaler Straße Bereich, bei dem die dynamischen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20 auf dazwischen beschränkt sind, beispielsweise 20 % bis 30 % der maximalen möglichen Abbremsung und Querbeschleunigungsfähigkeiten des Fahrzeugs 20. Der zweite bis vierte Bereich werden im Allgemeinen als zunehmend aggressives Fahren Bereiche definiert, bei denen die dynamischen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20 weniger beschränkt sind als beim ersten Bereich. So kann beispielsweise der zweite Bereich auf dazwischen beschränkt werden, beispielsweise 50 % bis 70 % maximaler möglicher Abbremsung und Querbeschleunigungsfähigkeiten des Fahrzeugs 20, während der dritte Bereich bis zu 100 % maximaler möglicher Abbremsung und Querbeschleunigungsfähigkeiten beinhalten kann. Der vierte Bereich kann als ein Bereich definiert werden, der Vorwärts-Beschleunigung sowie Abbremsung und Querbeschleunigung, die im dritten Bereich beinhaltet ist, beinhaltet. Der vierte Bereich aktiviert Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38, während das Fahrzeug 20 in eine Vorwärtsrichtung und in eine laterale oder seitliche Richtung beschleunigt. Der vierte Bereich ist ein vom Fahrer angeforderter Modus, der vom Fahrer ausgewählt wird durch Drücken eines Knopfes, um diesen Modus auszuwählen.
Das „LF Reibungsbremsdrehmoment“ ist die Menge an Reibungsbremsen, die gegenwärtig auf die linke Seite der zweiten Achse 34 (Vorderachse in der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird) ausgeübt wird.
Das „RF Reibungsbremsdrehmoment“ ist die Menge an Reibungsbremsen, das auf die rechte Seite der zweiten Achse 34 (vordere Achse in der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird) ausgeübt wird.
Das „LR Reibungsbremsdrehmoment“ ist die Menge an Reibungsbremsen, das auf die linke Seite der ersten Achse 24 (hintere Achse in der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird) ausgeübt wird.
Das „RR Reibungsbremsdrehmoment“ ist die Menge an Reibungsbremsen, die auf die rechte Seite der ersten Achse 24 (Hinterachse in der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 gezeigt wird) ausgeübt wird.
Nachdem die Fahrzeugsteuerung 36 die Daten bezüglich aller erforderlichen dynamischen Fahrzeugbetriebsbedingungeneingaben, wie beispielsweise, wie oben beschrieben, empfangen hat, folgt die Fahrzeugsteuerung 36 einem Verfahren, um eine oder eine Vielzahl von verschiedenen Achsensteuerstrategien auszuwählen, die angeben, wie die erste Achse 24, die zweite Achse 34, die elektrische Vorrichtung 32 und/oder der Verbrennungsmotor 22 gesteuert werden für die gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20. Das Verfahren beginnt durch Bestimmen, ob das Gaspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder in einer ungedrückten Position, und Bestimmen, ob das Bremspedal in einer niedergedrückten Position angeordnet ist oder in einer ungedrückten Position, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 52.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass das Gaspedal gegenwärtig in einer niedergedrückten Position angeordnet ist und das Bremspedal gegenwärtig in einer ungedrückten Position angeordnet ist, im Allgemeinen angezeigt bei 54, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob der vom Batterieladezustand abhängige Bereich auf den vierten Bereich eingestellt ist oder ob der vom Batterieladezustand abhängige Bereich gegenwärtig nicht auf den vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 56. Wie oben erwähnt, muss der vom Batterieladezustand abhängige Bereich durch einen Fahrer des Fahrzeugs 20 physikalisch ausgewählt werden. Dementsprechend ist der vom Batterieladezustand abhängige Bereich nur auf gleich dem vierten Bereich eingestellt, wenn der Fahrer das Fahrzeug 20 speziell aufgefordert hat, in diesem Bereich zu arbeiten.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass der vom Batterieladezustand abhängige Bereich nicht auf gleich dem vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt bei 58, dann autorisiert die Fahrzeugsteuerung 36 die Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 nicht oder aktiviert diese nicht, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 60.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass der vom Batterieladezustand abhängige Bereich für den vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt bei 62, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die gegenwärtigen Dynamiken des Fahrzeugs 20 gegenwärtig im vierten Bereich eingestellt sind, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 64. Fall die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass die tatsächlichen dynamischen Fahrzeugbetriebsbedingungsdynamiken, d. h. die Vorwärts- und Querbeschleunigung und/oder Abbremsung des Fahrzeugs 20 gegenwärtig nicht im vierten Bereich angeordnet sind, im Allgemeinen angezeigt bei 66, dann autorisiert die Fahrzeugsteuerung 36 die Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 nicht oder aktiviert diese nicht, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 68. Jedoch, falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass die tatsächlichen dynamischen Fahrzeugbetriebsbedingungsdynamiken, d. h. die Vorwärts- und Querbeschleunigung und/oder Abbremsung des Fahrzeugs 20, gegenwärtig im vierten Bereich angeordnet sind, d. h. sowohl die Vorwärts- als auch Querbeschleunigung, im Allgemeinen angezeigt bei 70, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 72 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 10), wo die zweite Achse 34 zur Verwendung zur Regenerierung der Energiespeichervorrichtung 38 dient und die erste Achse 24 zur Verwendung zum Vortrieb des Fahrzeugs 20 dient.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass das Gaspedal gegenwärtig in der ungedrückten Position angeordnet ist und das Bremspedal gegenwärtig in der niedergedrückten Position angeordnet ist, im Allgemeinen angezeigt bei 74, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung[(LF Reibungsbremsdrehmoment) – (Regenerationsdrehmomentanforderung)] größer als null (0) ist oder ob die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung[(RF Reibungsbremsdrehmoment) – (Regenerationsdrehmomentanforderung)] größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 76.
Wenn entweder die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung oder die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 78, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 80 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 8), wo die zweite Achse 34 verwendet wird zur Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 und Reibungsbremsung, um das Fahrzeug 20 abzubremsen, und die erste Achse 24 verwendet wird zum Reibungsbremsen, um das Fahrzeug 20 abzubremsen und um Schleppdrehmoment bereitzustellen, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 zu verlangsamen.
Falls sowohl die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung als auch die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung gleich oder kleiner als null (0) sind, im Allgemeinen angezeigt bei 82, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Summierung des LR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(LR Reibungsbremsdrehmoment) + (ICE Drehmoment tatsächlich)] kleiner als null (0) ist oder ob die nummerische Summierung des RR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(RR Reibungsbremsdrehmoment) + (ICE Drehmoment tatsächlich)] kleiner als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 84.
Falls entweder die nummerische Summierung des LR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich kleiner als null (0) ist oder die nummerische Summierung des RR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich kleiner als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 86, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 88 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 6), wo die zweite Achse 34 der Regenerierung der Energiespeichervorrichtung 38 dient und die erste Achse 24 gesteuert wird, um keine Reibungsbremsung bereitzustellen, und das Drehmoment vom Verbrennungsmotor 22 durch ein modifiziertes Raddrehmomentziel verringert wird. Das modifizierte Raddrehmomentziel ist das berechnete Drehmoment des Zielrads 28, um die vom Fahrer gewünschte Abbremsung bereitzustellen, wie durch andere Systeme des Fahrzeugs 20 modifiziert, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf ein Antiblockiersystem (ABS), ein System zur elektronischen Bremskraftverteilung EBV, ein System zur Kurvenbremskontrolle (Corner Brake Control, CBC) oder ein System zur Motorschleppkontrolle (Engine Drag Control, EDC).
Falls sowohl die nummerische Summierung des LR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich gleich oder größer als null (0) ist als auch die nummerische Summierung des RR Reibungsbremsdrehmoments plus dem ICE Drehmoment tatsächlich gleich oder größer als null (0) ist, d. h. nicht kleiner als null (0), im Allgemeinen angezeigt bei 90, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 92 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 9), wo die zweite Achse 34 der Regenerierung der Energiespeichervorrichtung 38 dient und die erste Achse 24 gesteuert wird, um Reibungsbremsung bereitzustellen, um das Fahrzeug 20 abzubremsen und um ein Schleppdrehmoment bereitzustellen, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 zu verlangsamen.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass das Gaspedal gegenwärtig in der niedergedrückten Position angeordnet ist und das Bremspedal gegenwärtig in der niedergedrückten Position angeordnet ist, im Allgemeinen angezeigt bei 94, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die vom Fahrer gewünschte Abbremsung größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 96.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass die vom Fahrer gewünschte Abbremsung nicht größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist, d. h. die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist gleich oder größer als die vom Fahrer gewünschte Abbremsung, im Allgemeinen angezeigt bei 98, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34 [(LF Reibungsbremsdrehmoment) – (Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34)] kleiner als null (0) ist oder ob die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34 [(RF Reibungsbremsdrehmoment) – (Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34)] kleiner als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 100.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass entweder die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34 kleiner als null (0) ist oder die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34 kleiner als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 102, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 104 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 7), wo das Vorschubdrehmoment der zweite Achse 34 versetzt oder verringert wird durch das modifizierte Raddrehmomentziel und das Vorschubdrehmoment der ersten Achse 24 versetzt oder verringert wird durch das modifizierte Zieldrehmoment des Rads 28.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass sowohl die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschub der zweiten Achse 34 als auch die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus dem Vorschubdrehmoment der zweiten Achse 34 nicht kleiner als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 106, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob der auf vom Batterieladezustand abhängige Bereich auf den vierten Bereich eingestellt ist oder ob der vom Batterieladezustand abhängige Bereich gegenwärtig nicht auf den vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 108. Wie oben erwähnt, muss der vom Batterieladezustand abhängige Bereich physikalisch durch einen Fahrer des Fahrzeugs 20 ausgewählt werden. Dementsprechend ist der vom Batterieladezustand abhängige Bereich nur auf gleich dem vierten Bereich eingestellt, wenn der Fahrer das Fahrzeug 20 speziell angefordert hat, in diesem Bereich zu arbeiten.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass der vom Batterieladezustand abhängige Bereich nicht auf gleich dem vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt bei 110, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 112 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 4), wo das Vorschubmoment der zweiten Achse 34 durch Reibung verringert wird, einschließlich des gesamten oder teilweisen modifizierten Raddrehmomentziels und die erste Achse 24 gesteuert wird, um das Reibungsdrehmoment zu verringern und das Vorschubmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, um die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung zu erreichen.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass der vom Batterieladezustand abhängige Bereich auf gleich dem vierten Bereich eingestellt ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 114, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 116 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 3), wo die zweite Achse 34 zur sowohl Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 als auch Reibungsbremsung verwendet wird, um das Fahrzeug 20 abzubremsen, und die erste Achse 24 gesteuert wird, um das Vorschubmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, um die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung zu erreichen.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass die vom Fahrer gewünschte Abbremsung größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist, im Allgemeinen angezeigt bei 118, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung [(LF Reibungsbremsdrehmoment) – (Regenerationsdrehmomentanforderung)] größer als null (0) ist oder ob die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung [(RF Reibungsbremsdrehmoment) – (Regenerationsdrehmomentanforderung)] größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 120.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass entweder die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung größer als null (0) ist oder die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 122, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(LR Reibungsbremsdrehmoment) – (ICE Drehmoment tatsächlich)] größer als null (0) ist oder ob die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(RR Reibungsbremsdrehmoment) – (ICE Drehmoment tatsächlich)] größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 124.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass entweder die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich größer als null (0) ist oder die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 126, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 128 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 1), wo die zweite Achse 34 zur sowohl Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 als auch Reibungsbremsung verwendet wird, um das Fahrzeug 20 abzubremsen, und das ICE Drehmoment tatsächlich auf nahezu 0 Nm verringert wird und das Reibungsbremsdrehmoment für die erste Achse 24 um eine Menge, die gleich der Drehmomentverringerung beim ICE Drehmoment tatsächlich ist, verringert wird.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass sowohl die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich als auch die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich nicht größer als null (0) sind, im Allgemeinen angezeigt bei 130, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 132 (im Folgenden als Achsensteuerstrategie 2 bezeichnet), wo die zweite Achse 34 der Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 dient und die erste Achse 24 gesteuert wird, um keine Reibungsbremsung bereitzustellen und das ICE Drehmoment tatsächlich verringert wird um eine Menge, die gleich dem modifizierten Raddrehmomentziel ist.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass sowohl die nummerische Differenz zwischen dem LF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung nicht größer als null (0) ist als auch die nummerische Differenz zwischen dem RF Reibungsbremsdrehmoment minus der Regenerationsdrehmomentanforderung nicht größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 134, dann bestimmt die Fahrzeugsteuerung 36, ob die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(LR Reibungsbremsdrehmoment) – (ICE Drehmoment tatsächlich)] größer als null (0) ist oder ob die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich [(RR Reibungsbremsdrehmoment) – (ICE Drehmoment tatsächlich)] größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 136.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass entweder die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich größer als null (0) ist oder die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich größer als null (0) ist, im Allgemeinen angezeigt bei 138, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 140 (im Folgenden bezeichnet als Achsensteuerstrategie 5), wo die zweite Achse 34 der Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 dient, das ICE Drehmoment tatsächlich auf nahezu 0 Nm verringert wird und das Reibungsbremsdrehmoment für die erste Achse 24 um eine Menge verringert wird, die gleich der Drehmomentverringerung beim ICE Drehmoment tatsächlich ist.
Falls die Fahrzeugsteuerung 36 bestimmt, dass sowohl die nummerische Differenz zwischen dem LR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich als auch die nummerische Differenz zwischen dem RR Reibungsbremsdrehmoment minus dem ICE Drehmoment tatsächlich nicht größer als null (0) sind, im Allgemeinen angezeigt bei 142, dann wählt die Fahrzeugsteuerung 36 eine Achsensteuerstrategie, im Allgemeinen angezeigt durch Kasten 144 (im Folgenden als Achsensteuerstrategie 6 bezeichnet), wo die zweite Achse 34 der Regeneration der Energiespeichervorrichtung 38 dient und die erste Achse 24 gesteuert wird, um keine Reibungsbremsung bereitzustellen und das ICE Drehmoment tatsächlich um eine Menge verringert wird, die gleich dem modifizierten Raddrehmomentziel ist.
Nachdem die Fahrzeugsteuerung 36 die Achsensteuerstrategie für die bestimmten, gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 20 ausgewählt hat, kann die Fahrzeugsteuerung 36 dann ein Steuersignal an die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs 20 senden oder übermitteln, um die ausgewählte Achsensteuerstrategie zu implementieren. Dementsprechend kann die Fahrzeugsteuerung 36 die Reibungsbremsung modifizieren, die bei den Rädern 28 für eine oder beide der ersten Achsen 24 und/oder der zweiten Achsen 34 ausgeübt wird, die Fahrzeugsteuerung 36 kann die Drehmomentausgabe vom Verbrennungsmotor 22 und/oder der elektrischen Vorrichtung 32 erhöhen oder verringern und die Fahrzeugsteuerung 36 kann die elektrische Vorrichtung 32 steuern, um eine gewünschte Menge an Regeneration zum Aufladen der Energiespeichervorrichtung 38 bereitzustellen.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Erfindung, doch der Umfang der Offenbarung ist ausschließlich durch die Patentansprüche definiert. Während einige der besten Modi und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der beanspruchten Lehren im Detail beschrieben sind, existieren verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, die in den abhängigen Patentansprüchen definiert sind.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einer ersten Achse, die durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, einer zweiten Achse, die durch eine zweite Leistungsquelle angetrieben wird, und einer Energiespeichervorrichtung, worin der Verbrennungsmotor und die zweite Leistungsquelle mechanisch unabhängig voneinander sind und sich nicht gegenseitig direkt Drehmoment übermitteln, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen mindestens eines Fahrzeugparameters, worin der mindestens eine Fahrzeugparameter eines von Folgenden beinhaltet: eine vom Fahrer gewünschte Beschleunigung, eine vom Fahrer gewünschte Abbremsung, ein tatsächliches Drehmoment des Verbrennungsmotors, eine Regenerationsdrehmomentanforderung, ein Vorschubdrehmoment einer ersten Achse, ein Vorschubdrehmoment einer zweiten Achse, ein vom Ladezustand abhängiger Bereich, ein Reibungsbremsdrehmoment einer linken Seite einer ersten Achse, ein Reibungsbremsdrehmoment einer rechten Seite einer ersten Achse, ein Reibungsbremsdrehmoment einer linken Seite einer zweiten Achse, ein Reibungsbremsdrehmoment einer rechten Seite einer zweiten Achse und ein modifiziertes Raddrehmomentziel; Erfassen einer Position eines Gaspedals zum Bestimmen, ob das Gaspedal in einer niedergedrückten Position ist oder ob das Gaspedal in einer ungedrückten Position ist; Erfassen einer Position eines Bremspedals zum Bestimmen, ob das Bremspedal in einer niedergedrückten Position oder ob das Bremspedal in einer ungedrückten Position ist; Auswählen einer Achsensteuerstrategie, mit einer Fahrzeugsteuerung, um Energieregeneration der Energiespeichervorrichtung zu steuern basierend darauf, ob die Position des Gaspedals entweder in der niedergedrückten Position oder in der ungedrückten Position ist und ob die Position des Bremspedals entweder in der niedergedrückten Position oder in der ungedrückten Position ist; und Senden eines Steuersignals von der Fahrzeugsteuerung an mindestens eine Fahrzeugkomponente, um die ausgewählte Achsensteuerstrategie zu implementieren.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Blockieren der Regeneration der Energiespeichervorrichtung, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist und der vom Ladezustand abhängige Bereich nicht auf einen vierten Bereich eingestellt ist, worin der vierte Bereich ein vom Nutzer ausgewählter Bereich ist, der die Regeneration der Energiespeichervorrichtung aktiviert während der Vorwärts-Beschleunigung des Fahrzeugs, der Querbeschleunigung des Fahrzeugs oder Abbremsung des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Blockieren der Regeneration der Energiespeichervorrichtung, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist, der vom Ladezustand abhängige Bereich auf einen vierten Bereich eingestellt ist und die gegenwärtigen Betriebsdynamiken des Fahrzeugs gegenwärtig innerhalb des vierten Bereichs liegen, worin der vierte Bereich ein vom Nutzer ausgewählter Bereich ist, der die Regeneration der Energiespeichervorrichtung aktiviert während der Vorwärts-Beschleunigung des Fahrzeugs, Querbeschleunigung des Fahrzeugs oder Abbremsung des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen der Achsensteuerstrategie beinhaltet, die die zweite Achse zur Regeneration der Energiespeichervorrichtung beruft und die erste Achse zum Vortrieb des Fahrzeugs beruft, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist, der vom Ladezustand abhängige Bereich auf einen vierten Bereich eingestellt ist und die gegenwärtigen Betriebsdynamiken des Fahrzeugs gegenwärtig innerhalb des vierten Bereichs liegen, worin der vierte Bereich ein vom Nutzer ausgewählter Bereich ist, der die Regeneration der Energiespeichervorrichtung aktiviert während der Vorwärts-Beschleunigung des Fahrzeugs, Querbeschleunigung des Fahrzeugs oder Abbremsung des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen der Achsensteuerstrategie beinhaltet, die die zweite Achse sowohl zur Regeneration der Energiespeichervorrichtung als auch Reibungsbremsung steuert, um das Fahrzeug abzubremsen, und die erste Achse zur Reibungsbremsung steuert, um das Fahrzeug abzubremsen und ein Schleppdrehmoment bereitzustellen, um eine Drehzahl des Verbrennungsmotors zu verlangsamen, wenn das Gaspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist und entweder eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus der Regenerationsdrehmomentanforderung größer als null oder eine nummerische Differenz zwischen einem Reibungsbremsdrehmoment einer rechten ersten Achse und der Regenerationsdrehmomentanforderung größer als null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen der Achsensteuerstrategie beinhaltet, die die zweite Achse zur Regeneration der Energiespeichervorrichtung beruft, die erste Achse steuert, um keine Reibungsbremsung bereitzustellen, und den Verbrennungsmotor steuert, um das tatsächliche Drehmoment des Verbrennungsmotors zu verringern durch das modifizierte Raddrehmomentziel, wenn das Gaspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, sowohl eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus der Regenerationsdrehmomentanforderung als auch eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse und der Regenerationsdrehmomentanforderung kleiner als null ist, und entweder eine nummerische Summierung des Reibungsbremsdrehmoments der linken ersten Achse plus dem tatsächlichen Drehmoment des Verbrennungsmotors kleiner als null ist oder eine nummerische Summierung des Reibungsbremsdrehmoments der rechten ersten Achse plus dem tatsächlichen Drehmoment des Verbrennungsmotors kleiner als null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen der Achsensteuerstrategie beinhaltet, die die zweite Achse zur Regeneration der Energiespeichervorrichtung beruft, die erste Achse steuert, um Reibungsbremsung bereitzustellen, um das Fahrzeug abzubremsen, und die erste Achse steuert, um Schleppdrehmoment bereitzustellen, um eine Drehzahl des Verbrennungsmotors zu verlangsamen, wenn das Gaspedal in der ungedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, sowohl eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus der Regenerationsdrehmomentanforderung als auch eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse und der Regenerationsdrehmomentanforderung kleiner als null sind und sowohl eine nummerische Summierung des Reibungsbremsdrehmoments der linken ersten Achse plus dem tatsächlichen Drehmoment des Verbrennungsmotors als auch die nummerische Summierung des Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse plus dem tatsächlichen Drehmoment des Verbrennungsmotors gleich oder größer als null sind.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen einer Strategie beinhaltet, die das Vorschubmoment der zweiten Achse um das modifizierte Raddrehmomentziel versetzt und das Vorschubmoment der ersten Achse um das modifizierte Raddrehmomentziel versetzt, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, die vom Fahrer gewünschte Abbremsung nicht größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist und entweder eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse kleiner als Null oder eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse kleiner als null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen einer Strategie beinhaltet, die das Vorschubmoment der zweiten Achse durch Reibung verringert, einschließlich des gesamten oder teilweisen modifizierten Raddrehmomentziels, und die erste Achse steuert, um das Reibungsdrehmoment der ersten Achse zu verringern und das Vorschubmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, um die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung zu erreichen, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, die vom Fahrer gewünschte Abbremsung nicht größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist, sowohl eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse als auch eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse gleich oder größer als null ist und der vom Ladezustand abhängige Bereich nicht auf einen vierten Bereich eingestellt ist, worin der vierte Bereich ein vom Nutzer ausgewählter Bereich ist, der die Regeneration der Energiespeichervorrichtung aktiviert während der Vorwärts-Beschleunigung des Fahrzeugs, Querbeschleunigung des Fahrzeugs oder Abbremsung des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Auswählen der Achsensteuerstrategie Auswählen einer Strategie beinhaltet, die die zweite Achse verwendet zur sowohl Regeneration der Energiespeichervorrichtung als auch Reibungsbremsung, um das Fahrzeug abzubremsen, und die erste Achse gesteuert wird, um das Vorschubmoment bereitzustellen, das erforderlich ist, um die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung zu erreichen, wenn das Gaspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, das Bremspedal in der niedergedrückten Position angeordnet ist, die vom Fahrer gewünschte Abbremsung nicht größer als die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung ist, sowohl eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der linken ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse als auch eine nummerische Differenz zwischen dem Reibungsbremsdrehmoment der rechten ersten Achse minus dem Vorschubmoment der zweiten Achse gleich oder größer als null ist und der vom Ladezustand abhängige Bereich auf einen vierten Bereich eingestellt ist, worin der vierte Bereich ein vom Nutzer ausgewählter Bereich ist, der die Regeneration der Energiespeichervorrichtung aktiviert während der Vorwärts-Beschleunigung des Fahrzeugs, Querbeschleunigung des Fahrzeugs oder Abbremsung des Fahrzeugs.