DE102019105443A1

DE102019105443A1 - Verbrennungsmotor-Start-Stopp-System für ein Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102019105443A1
Application number: DE102019105443.5A
Authority: DE
Inventors: Christopher Michael Kava; Kenneth Frederick; Floyd Cadwell; Justin Reuel Badger
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2019-09-12
Also published as: US20210053551A1; US20190276001A1; US10857991B2; CN110254426A

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Start-Stopp-System für ein Hybridfahrzeug bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und eine Steuerung. Der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine sind jeweils konfiguriert, um Leistung zu generieren. Die Steuerung ist programmiert, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen ersten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten. Die Steuerung ist ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert übersteigt und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Anlassens eines Verbrennungsmotors, das Starten des Verbrennungsmotors für einen vorgegebenen Zeitraum zu überschreiben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Hybridfahrzeuge und Steuersysteme für Hybridfahrzeuge.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Hybridfahrzeuge können mehrere Leistungsquellen nutzen, einschließend einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine, um innerhalb eines Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs Leistung zu generieren.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und eine Steuerung. Der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine sind jeweils konfiguriert, um Leistung zu generieren. Die Steuerung ist programmiert, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen ersten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten. Die Steuerung ist ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert übersteigt und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Anlassens eines Verbrennungsmotors, das Starten des Verbrennungsmotors für einen vorgegebenen Zeitraum zu überschreiben.
Ein Fahrzeug beinhaltet einen Antriebsstrang und eine Steuerung. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine auf. Die Steuerung ist programmiert, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen Anlassschwellenwert übersteigt, während sich der Antriebsstrang in einem rein elektrischen Modus befindet, wobei der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, den Verbrennungsmotor zu starten. Die Steuerung ist ferner programmiert, um als Reaktion auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des rein elektrischen Modus den Anlassschwellenwert für einen vorgegebenen Zeitraum von einem Basiswert auf einen angepassten Wert zu erhöhen.
Ein Fahrzeug beinhaltet einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und eine Steuerung. Der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine sind konfiguriert, um gleichzeitig Leistung in einem Hybridmodus zu generieren. Die Steuerung ist programmiert, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf auf weniger als ein erster Schwellenwert verringert wird, während das Fahrzeug in dem Hybridmodus betrieben wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten. Die Steuerung ist ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der erste Schwellenwert verringert wird und auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, das Abschalten des Verbrennungsmotors zu überschreiben.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines repräsentativen Antriebsstrangs eines Hybridelektrofahrzeugs; und
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern einer Start-Stopp-Funktion eines Verbrennungsmotors veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hier offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der Ausführungsformen zu lehren. Der Durchschnittsfachmann wird verstehen, dass verschiedene Merkmale, die in Bezug auf eine beliebige der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben sind. Die veranschaulichten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung vereinbar sind, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen wünschenswert sein.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Darstellung eines schematischen Hybridelektrofahrzeugs (Hybrid Electric Vehicle - HEV) 10, das einen Parallelhybridantriebsstrang aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 1 veranschaulicht repräsentative Beziehungen unter den Komponenten. Die physische Anordnung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs kann variieren. Das HEV 10 beinhaltet einen Antriebsstrang 12. Der Antriebsstrang 12 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 14, der ein Getriebe 16 antreibt, das als modulares Hybridgetriebe (Modular Hybrid Transmission - MHT) bezeichnet werden kann. Das Getriebe 16 kann über einen Getriebebereichsschalthebel in PRNDSL (Park, Reverse, Neutral, Drive, Sport, Low - Parken, Rückwärts, Leerlauf, Dauerbetrieb, Sport, Niedrig) geschaltet werden. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, beinhaltet das Getriebe 16 eine elektrische Maschine, wie etwa einen elektrischen Motor/Generator (M/G) 18, eine zugehörige Traktionsbatterie 20, einen Drehmomentwandler 22 und ein mehrstufig übersetztes Automatikgetriebe oder Schaltgetriebe 24.
Der Verbrennungsmotor 14 und der M/G 18 sind beide Antriebsquellen für das HEV 10, die dazu konfiguriert sind, das HEV 10 anzutreiben. Der Verbrennungsmotor 14 stellt im Allgemeinen eine Leistungsquelle dar, bei welcher es sich um einen Verbrennungsmotor, wie beispielsweise einen Benzin-, Diesel- oder Erdgasmotor, oder eine Brennstoffzelle handeln kann. Der Verbrennungsmotor 14 erzeugt eine Verbrennungsmotorleistung und ein entsprechendes Verbrennungsmotordrehmoment, welches dem M/G 18 bereitgestellt wird, wenn eine Ausrückkupplung 26 zwischen dem Verbrennungsmotor 14 und dem M/G 18 zumindest teilweise eingekuppelt ist. Der M/G 18 kann durch eine beliebige einer Vielzahl von Arten elektrischer Maschinen umgesetzt sein. Beispielsweise kann es sich beim M/G 18 um einen dauermagneterregten Synchronmotor handeln. Die Leistungselektronik passt den Gleichstrom (Direct Current - DC), welcher von der Batterie 20 bereitgestellt wird, an die Anforderungen des M/G 18 an, wie nachstehend beschrieben. Zum Beispiel kann die Leistungselektronik dem M/G 18 einen Dreiphasenwechselstrom (Alternating Current - AC) bereitstellen.
Wenn die Ausrückkupplung 26 zumindest teilweise eingekuppelt ist, ist ein Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor 14 zum M/G 18 oder vom M/G 18 zum Verbrennungsmotor 14 möglich. Zum Beispiel kann die Ausrückkupplung 26 eingekuppelt sein und kann der M/G 18 als Generator arbeiten, um Rotationsenergie, die durch eine Kurbelwelle 28 und eine M/G-Welle 30 bereitgestellt wird, in elektrische Energie umzuwandeln, die in der Batterie 20 gespeichert wird. Die Ausrückkupplung 26 kann zudem ausgekuppelt sein, um den Verbrennungsmotor 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 zu trennen, sodass der M/G 18 als alleinige Antriebsquelle für das HEV 10 fungieren kann. Eine Welle 30 erstreckt sich durch den M/G 18. Der M/G 18 ist durchgehend antriebsfähig mit der Welle 30 verbunden, wohingegen der Verbrennungsmotor 14 nur dann antriebsfähig mit der Welle 30 verbunden ist, wenn die Ausrückkupplung 26 zumindest teilweise eingekuppelt ist.
Der M/G 18 ist über die Welle 30 mit dem Drehmomentwandler 22 verbunden. Daher ist der Drehmomentwandler 22 mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden, wenn die Ausrückkupplung 26 zumindest teilweise eingekuppelt ist. Der Drehmomentwandler 22 beinhaltet ein an der M/G-Welle 30 befestigtes Pumpenrad und ein an einer Getriebeeingangswelle 32 befestigtes Turbinenrad. Der Drehmomentwandler 22 stellt somit eine hydraulische Kupplung zwischen der Welle 30 und der Getriebeeingangswelle 32 bereit. Der Drehmomentwandler 22 überträgt Leistung von dem Pumpenrad auf das Turbinenrad, wenn sich das Pumpenrad schneller als das Turbinenrad dreht. Die Größe des Turbinenraddrehmoments und des Pumpenraddrehmoments hängt im Allgemeinen von den relativen Drehzahlen ab. Wenn das Verhältnis von Pumpenraddrehzahl zu Turbinenraddrehzahl ausreichend hoch ist, ist das Turbinenraddrehmoment ein Vielfaches des Pumpenraddrehmoments. Zudem kann eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung (auch als Drehmomentwandler-Sperrkupplung bekannt) 34 bereitgestellt sein, die im eingekuppelten Zustand das Pumpenrad und das Turbinenrad des Drehmomentwandlers 22 reib schlüssig oder mechanisch aneinanderkoppelt, wodurch eine effizientere Leistungsübertragung ermöglicht wird. Die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 kann als Anfahrkupplung betrieben werden, um ein sanftes Anfahren des Fahrzeugs bereitzustellen. Alternativ dazu oder in Kombination damit kann eine Anfahrkupplung ähnlich der Ausrückkupplung 26 zwischen dem M/G 18 und dem Schaltgetriebe 24 für Anwendungen bereitgestellt werden, die keinen Drehmomentwandler 22 oder keine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 beinhalten. Bei einigen Anwendungen wird die Ausrückkupplung 26 im Allgemeinen als vorgeschaltete Kupplung bezeichnet und die Anfahrkupplung 34 (bei der es sich um eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung handeln kann) wird im Allgemeinen als nachgeschaltete Kupplung bezeichnet.
Das Schaltgetriebe 24 kann Zahnradsätze (nicht gezeigt) beinhalten, die durch selektives Einkuppeln von Reibungselementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen (nicht gezeigt), selektiv in unterschiedliche Getriebeübersetzungen gebracht werden, um die gewünschten mehreren einzelnen oder stufenweisen Antriebsübersetzungen zu erreichen. Die Reibungselemente können über einen Schaltzeitplan gesteuert werden, der bestimmte Elemente der Zahnradsätze verbindet und trennt, um die Übersetzung zwischen einer Getriebeausgangswelle 36 und der Getriebeeingangswelle 32 zu steuern. Das Schaltgetriebe 24 wird auf Grundlage verschiedener Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen durch eine zugehörige Steuerung, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (Powertrain Control Unit - PCU), automatisch aus einem Übersetzungsverhältnis in ein anderes geschaltet. Leistung und Drehmoment sowohl vom Verbrennungsmotor 14 als auch vom M/G 18 können dem Schaltgetriebe 24 zugeführt und von diesem aufgenommen werden. Das Schaltgetriebe 24 stellt dann der Ausgangswelle 36 Antriebsstrangausgangsleistung und -drehmoment zur Verfügung.
Es versteht sich, dass das hydraulisch gesteuerte Schaltgetriebe 24, das mit einem Drehmomentwandler 22 verwendet wird, nur ein Beispiel einer Schaltgetriebe- oder Getriebeanordnung ist; jedes Mehrfachübersetzungsschaltgetriebe, das (ein) Eingangsdrehmoment(e) von einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor annimmt und dann einer Ausgangswelle ein Drehmoment bei unterschiedlichen Übersetzungen bereitstellt, ist für eine Verwendung in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung annehmbar. Zum Beispiel kann das Schaltgetriebe 24 durch ein automatisiertes mechanisches (oder manuelles) Getriebe (Automated Mechanical Transmission - AMT) umgesetzt sein, das einen oder mehrere Servomotoren beinhaltet, um Schaltgabeln entlang einer Schaltstange zu verschieben/drehen, um eine gewünschte Übersetzung auszuwählen. Nach der allgemeinen Auffassung des Durchschnittsfachmanns kann ein AMT beispielsweise bei Anwendungen mit einem höheren Drehmomentbedarf verwendet werden.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform in 1 gezeigt, ist die Ausgangswelle 36 mit einem Differential 40 verbunden. Das Differential 40 treibt über entsprechende mit dem Differential 40 verbundene Achsen 44 ein Paar Antriebsräder 42 an. Das Differential überträgt ungefähr das gleiche Drehmoment auf jedes Rad 42, während es leichte Drehzahlunterschiede erlaubt, wie etwa, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt. Unterschiedliche Arten von Differentialen oder ähnlichen Vorrichtungen können verwendet werden, um das Drehmoment von dem Antriebsstrang auf ein oder mehrere Räder zu verteilen. Bei einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung variieren, beispielsweise je nach konkretem Betriebsmodus oder konkreter Betriebsbedingung.
Der Antriebsstrang 12 beinhaltet außerdem eine zugehörige Steuerung 50, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (PCU). Wenngleich sie als eine Steuerung veranschaulicht ist, kann die Steuerung 50 Teil eines größeren Steuersystems sein und durch verschiedene andere Steuerungen im gesamten Fahrzeug 10, wie etwa eine Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller - VSC), gesteuert werden. Daher versteht es sich, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 50 und eine oder mehrere andere Steuerungen gemeinsam als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Aktoren als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen wie etwa Anlassen/Abschalten des Verbrennungsmotors 14, Betreiben des M/G 18 zum Bereitstellen von Raddrehmoment oder zum Laden der Batterie 20, Auswählen oder Planen von Gangwechseln usw. zu steuern. Die Steuerung 50 kann einen Mikroprozessor oder eine Hauptprozessoreinheit (Central Processing Unit - CPU) beinhalten, der bzw. die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien in Kommunikation steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher, beispielsweise in Festwertspeicher (Read-Only Memory - ROM), Direktzugriffsspeicher (Random-Access Memory - RAM) und Keep-Alive-Speicher (Keep-Alive Memory - KAM), beinhalten. Bei einem KAM handelt es sich um Dauerspeicher oder nichtflüchtigen Speicher, der zum Speichern verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während die CPU heruntergefahren ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung beliebiger einer Reihe von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt sein, wie etwa PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrischer PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die zum Speichern von Daten in der Lage sind, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die durch die Steuerung beim Steuern des Verbrennungsmotors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Verbrennungsmotor-/Fahrzeugsensoren und - aktoren über eine Eingabe-/Ausgabe(E/A)-Schnittstelle (einschließend Eingabe- und Ausgabekanäle), die als eine einzelne integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, die verschiedene Rohdaten oder Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlussschutz und dergleichen bereitstellt. Alternativ können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor diese der CPU zugeführt werden. Wie im Allgemeinen in der repräsentativen Ausführungsform in 1 veranschaulicht, kann die Steuerung 50 Signale an den und/oder von dem Verbrennungsmotor 14, an die und/oder von der Ausrückkupplung 26, an den und/oder von dem M/G 18, an die und/oder von der Batterie 20, an die und/oder von der Anfahrkupplung 34, an das und/oder von dem Schaltgetriebe 24 und an die und/oder von der Leistungselektronik 56 kommunizieren. Wenngleich nicht ausdrücklich veranschaulicht, erkennt der Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten, die jeweils innerhalb der vorstehend genannten Teilsysteme durch die Steuerung 50 gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten, die unter Verwendung von Steuerlogik und/oder Algorithmen, die von der Steuerung ausgeführt werden, direkt oder indirekt betätigt werden können, beinhalten Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, -rate und -dauer, Drosselventilposition, Zündzeitpunkt der Zündkerze (bei fremdgezündeten Verbrennungsmotoren), Ansteuerung und Dauer für Einlass- und Auslassventil, Komponenten des Front-End-Nebenaggregatantriebs (Front End Accessory Drive - FEAD), wie etwa eine Lichtmaschine, einen Klimakompressor, Laden oder Entladen der Batterie (einschließlich Bestimmen der Ober- und Untergrenzen für Lade- und Entladeleistung), regeneratives Bremsen, M/G-Betrieb, Kupplungsdrücke für Ausrückkupplung 26, Anfahrkupplung 34 und Schaltgetriebe 24 und dergleichen. Sensoren, die Eingaben über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können dazu verwendet werden, beispielsweise Ladedruck eines Turboladers, Kurbelwellenposition (PIP), Verbrennungsmotordrehzahl (RPM), Raddrehzahlen (WS1, WS2), Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), Kühlmitteltemperatur (ECT), Ansaugkrümmerdruck (MAP), Gaspedalposition (PPS), Zündschalterposition (IGN), Drosselventilposition (TP), Lufttemperatur (TMP), Sauerstoffgehalt des Abgases (EGO) oder Konzentration oder Vorhandensein eines anderen Bestandteils des Abgases, Ansaugluftstrom (MAF), Gang, Übersetzung oder Modus des Getriebes, Getriebeöltemperatur (TOT), Drehzahl des Turbinenrads des Getriebes (TS), Status der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 (TCC), Verzögerungs- oder Gangwechselmodus (MDE), Temperatur, Spannung, Strom oder Ladezustand (SOC) der Batterie anzugeben.
Die Steuerlogik oder Funktionen, die durch die Steuerung 50 ausgeführt werden, können in einer oder mehreren Figuren durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme dargestellt sein. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder eine repräsentative Steuerlogik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multi-Tasking, Multi-Threading und dergleichen, umgesetzt werden können/kann. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Wenngleich sie nicht immer ausdrücklich veranschaulicht sind, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine/r oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt ausgeführt werden können. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern soll vielmehr die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Die Steuerlogik kann hauptsächlich in Software umgesetzt sein, die durch eine mikroprozessorbasierte Fahrzeug-, Verbrennungsmotor- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa die Steuerung 50, ausgeführt wird. Selbstverständlich kann die Steuerlogik je nach der konkreten Anwendung als Software, Hardware oder eine Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Bei einer Umsetzung in Software kann die Steuerlogik in einer/einem oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, auf denen Daten gespeichert sind, die Code oder Anweisungen wiedergeben, der/die durch einen Computer zum Steuern des Fahrzeugs oder von dessen Teilsystemen ausgeführt wird/werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere einer Anzahl von bekannten physischen Vorrichtungen beinhalten, die elektronischen, magnetischen und/oder optischen Speicher nutzen, um ausführbare Anweisungen und zugehörige Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen zu speichern.
Ein Gaspedal 52 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs dazu verwendet, dem Antriebsstrang 12 (oder konkreter dem Verbrennungsmotor 14 und/oder dem M/G 18) ein gefordertes Drehmoment, eine geforderte Leistung oder einen geforderten Antriebsbefehl zum Antreiben des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen erzeugt das Durchdrücken und Freigeben des Gaspedals 52 ein Gaspedalpositionssignal, das durch die Steuerung 50 als Anforderung einer höheren Leistung bzw. niedrigeren Leistung ausgelegt werden kann. Ein Bremspedal 58 wird zudem durch den Fahrer des Fahrzeugs verwendet, um ein gefordertes Bremsmoment zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen erzeugt das Durchdrücken und Freigeben des Bremspedals 58 ein Bremspedalpositionssignal, das durch die Steuerung 50 als Anforderung des Verringerns der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelegt werden kann. Auf Grundlage von Eingaben von dem Gaspedal 52 und dem Bremspedal 58 weist die Steuerung 50 das Drehmoment und/oder die Leistung zum Verbrennungsmotor 14, zum M/G 18 und zu Reibungsbremsen 60 an. Die Steuerung 50 steuert zudem die zeitliche Abfolge von Gangwechseln innerhalb des Schaltgetriebes 24 sowie das Einkuppeln oder Auskuppeln der Ausrückkupplung 26 und der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34. Wie die Ausrückkupplung 26 kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 über einen Bereich zwischen der eingekuppelten und der ausgekuppelten Position moduliert werden. Dies erzeugt einen variablen Schlupf im Drehmomentwandler 22 zusätzlich zum variablen Schlupf, der durch die hydrodynamische Kupplung zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad erzeugt wird. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34 verriegelt oder offen betrieben werden, ohne einen modulierten Betriebsmodus zu verwenden, was von der konkreten Anwendung abhängt.
Um das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 14 anzutreiben, ist die Ausrückkupplung 26 zumindest teilweise eingekuppelt, um mindestens einen Teil des Verbrennungsmotordrehmoments über die Ausrückkupplung 26 auf den M/G 18 und anschließend von dem M/G 18 durch den Drehmomentwandler 22 und das Schaltgetriebe 24 zu übertragen. Der M/G 18 kann den Verbrennungsmotor 14 dadurch unterstützen, dass er zusätzliche Leistung zum Drehen der Welle 30 bereitstellt. Dieser Betriebsmodus kann als „Hybridmodus“ oder „elektrisch unterstützter Modus“ bezeichnet werden.
Um das Fahrzeug mithilfe des M/G 18 als einziger Leistungsquelle anzutreiben, bleibt der Leistungsfluss gleich, mit der Ausnahme, dass die Ausrückkupplung 26 den Verbrennungsmotor 14 vom Rest des Antriebsstrangs 12 trennt. Während dieses Zeitraums kann die Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 14 deaktiviert oder anderweitig abgeschaltet sein, um Kraftstoff zu sparen. Die Traktionsbatterie 20 überträgt gespeicherte elektrische Energie über Kabel 54 an die Leistungselektronik 56, die beispielsweise einen Wechselrichter beinhalten kann. Die Leistungselektronik 56 wandelt Gleichspannung von der Batterie 20 in Wechselspannung zur Verwendung durch den M/G 18 um. Die Steuerung 50 veranlasst die Leistungselektronik 56 zum Umwandeln der Spannung von der Batterie 20 in eine Wechselspannung, die dem M/G 18 bereitgestellt wird, um der Welle 30 ein positives oder negatives Drehmoment bereitzustellen. Dieser Betriebsmodus kann als „rein elektrischer“ oder „EV“-Betriebsmodus bezeichnet werden.
In jedem beliebigen Betriebsmodus kann der M/G 18 als Elektromotor fungieren und eine Antriebskraft für den Antriebsstrang 12 bereitstellen. Alternativ kann der M/G 18 als Generator fungieren und kinetische Energie vom Antriebsstrang 12 in elektrische Energie zum Speichern in der Batterie 20 umwandeln. Der M/G 18 kann beispielsweise als Generator fungieren, während der Verbrennungsmotor 14 Antriebsleistung für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Der M/G 18 kann zusätzlich während Zeiträumen des regenerativen Bremsens als Generator fungieren, in deren Verlauf Drehmoment und Rotationsenergie (oder Bewegungsenergie) oder Leistung von den sich drehenden Rädern 42 durch das Schaltgetriebe 24, den Drehmomentwandler 22 (und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 34) zurück übertragen und in elektrische Energie zum Speichern in der Batterie 20 umgewandelt werden.
Die Batterie 20 und der M/G 18 können zudem dazu konfiguriert sein, einem oder mehreren Fahrzeugnebenverbrauchern 62 elektrische Leistung bereitzustellen. Die Fahrzeugnebenverbraucher 62 können unter anderem Klimaanlagen, Servolenkungssysteme, elektrische Heizgeräte oder ein beliebiges anderes System oder eine beliebige andere Vorrichtung beinhalten, das/die elektrisch betrieben wird.
Ein integrierter Anlasser-Generator (Integrated Starter-Generator - ISG) 64 kann mit dem Verbrennungsmotor 14 gekoppelt sein (d. h. er kann mit der Kurbelwelle 28 des Verbrennungsmotors 14 gekoppelt sein). Der ISG 64 kann dazu konfiguriert sein, während eines Verbrennungsmotorstartereignisses als Elektromotor zum Starten des Verbrennungsmotors 14 zu fungieren oder während des Fahrzeugbetriebs zusätzliches Drehmoment für den Antriebsstrang 12 bereitzustellen. Der ISG 64 kann zudem dazu konfiguriert sein, Drehmoment vom Verbrennungsmotor 14 zu empfangen und als Generator zu fungieren. Der ISG 64 kann selektiv durch eine Kupplung 66, einen Riemen 68 und ein Paar Umlenkrollen 70 mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt sein. Ist der ISG 64 über einen Riemen 68 mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt, kann er als ein integrierter Anlasser/Generator mit Riemenantrieb (Belt Integrated Starter-Generator - BISG) bezeichnet werden. Die Steuerung 50 kann dazu konfiguriert sein, Signale an den ISG 64 zu übertragen, um den ISG 64 entweder als einen Elektromotor oder als einen Generator zu betreiben. Die Steuerung kann zudem dazu konfiguriert sein, Signale an die Kupplung 66 zu übertragen, um die Kupplung 66 zu öffnen oder zu schließen. Der ISG 64 wird mit dem Verbrennungsmotor 14 gekoppelt, wenn sich die Kupplung in einem geschlossenen Zustand befindet, und wird vom Verbrennungsmotor 14 getrennt, wenn sich die Kupplung 66 in einem offenen Zustand befindet. Der ISG 64 kann dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zum Laden einer zusätzlichen Batterie 72, der Traktionsbatterie 20 bereitzustellen oder elektrische Energie zum Versorgen des Fahrzeugzubehörs 62 mit Energie bereitzustellen, wenn er als Generator verwendet wird. Zudem kann die Hilfsbatterie 72 dazu konfiguriert sein, die Fahrzeugnebenverbraucher 62 mit Energie zu versorgen.
Das HEV 10 kann auch eine Eingabevorrichtung 74 einschließen. Die Eingabevorrichtung 74 kann eine Taste auf einem Bedienfeld, ein Touchscreen einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, ein Wippschalter, der sich an einem Lenkrad befindet, oder eine beliebige andere Vorrichtung sein, die dazu in der Lage ist, eine Eingabe von einem Bediener des HEV 10 zu empfangen. Die Eingabevorrichtung 74 kann konfiguriert sein, um mit der Steuerung 50 zu kommunizieren, welche wiederum Betriebsparameter der verschiedenen Teilsysteme des HEV 10 auf Grundlage des Betriebs der Eingabevorrichtung 74 anpassen kann.
Die Steuerung 50 kann dazu konfiguriert sein, über elektrische Signale verschiedene Zustände oder Bedingungen der verschiedenen in 1 veranschaulichten Fahrzeugkomponenten zu empfangen. Die elektrischen Signale können der Steuerung 50 über Eingabekanäle von den verschiedenen Komponenten zugeführt werden. Zusätzlich können die von den verschiedenen Komponenten empfangenen elektrischen Signale auf eine Anforderung oder einen Befehl zum Verändern oder Abändern eines Zustands einer oder mehrerer der jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs 10 hindeuten. Zur Steuerung 50 gehören Ausgabekanäle, welche dazu konfiguriert sind, Anforderungen oder Befehle (über elektrische Signale) an die verschiedenen Fahrzeugkomponenten zu übertragen. Zur Steuerung 50 gehören eine Steuerlogik und/oder Algorithmen, welche dazu konfiguriert sind, die über die Ausgabekanäle übertragenen Anforderungen oder Befehle auf Grundlage der Anforderungen, Befehle, Bedingungen oder Zustände der verschiedenen Fahrzeugkomponenten zu erzeugen.
Die Eingabekanäle und Ausgabekanäle sind in 1 mit gestrichelten Linien veranschaulicht. Es versteht sich, dass eine einzelne gestrichelte Linie sowohl einen Eingabekanal als auch einen Ausgabekanal in ein einzelnes oder aus einem einzelnen Element darstellen kann. Darüber hinaus kann ein Ausgabekanal in ein Element als ein Eingabekanal zu einem anderen Element fungieren und umgekehrt.
Es versteht sich, dass das in 1 veranschaulichte Schema lediglich repräsentativ und nicht als Einschränkung gedacht ist. Es werden andere Konfigurationen in Betracht gezogen, die ein selektives Ineingriffnehmen sowohl eines Verbrennungsmotors als auch eines Elektromotors zum Übertragen von Leistung durch das Getriebe nutzen. Beispielsweise kann der M/G 18 gegenüber der Kurbelwelle 28 versetzt sein und/oder der M/G 18 kann zwischen dem Drehmomentwandler 22 und dem Schaltgetriebe 24 bereitgestellt sein. Andere Konfigurationen werden in Erwägung gezogen, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Es versteht sich ferner, dass andere Hybridfahrzeugkonfigurationen, die sowohl einen EV-Modus (bei dem eine elektrische Maschine allein das Fahrzeug antreibt) als auch einen Hybridmodus (bei dem ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine beide das Fahrzeug antreiben) einschließen, als hier offenbart auszulegen sind. Zu anderen Fahrzeugkonfigurationen gehören unter anderem Reihenhybridfahrzeuge, Parallelhybridfahrzeuge, Reihen-Parallel-Hybridfahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) oder eine beliebige andere einem Durchschnittsfachmann bekannte Hybridfahrzeugkonfiguration.
Die Antriebsstrangenergieverwaltungssoftware eines Hybridfahrzeugs ist für die Aufgabe des Verwaltens von Ein- und Ausschaltbefehlen des Verbrennungsmotors verantwortlich. Die größte Herausforderung für diese Software liegt darin, den effizientesten Betrieb des Antriebsstrangs in dem Fahrzeug bereitzustellen. Es muss ein Gleichgewicht zwischen dem Bereitstellen von ausreichend Betrieb bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor in dem Fahrzeug gewahrt werden, während der Verbrennungsmotor lange genug eingeschaltet ist, um einen ausreichenden Batterieladestand aufrechtzuerhalten und um eine annehmbare Fahrzeugleistung bereitzustellen, bei der es keine Verzögerungen, Umkehrungen und Unterbrechungen gibt. Zusätzlich ist es erforderlich, zu gewährleisten, dass die Frequenz der Taktung des ein- und ausgeschalteten Verbrennungsmotors während der Fahrt nicht zu gehäuft ist, was die Effizienzsteigerungen des Hybridfahrzeugs verringern oder zu Unbehagen des Bedieners führen kann. Aus diesen Gründen sind die Schwellenwerte für den Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung des Hybridantriebsstrangs zum Starten und Stoppen des Verbrennungsmotors durch eine recht große Schwelle getrennt. Gelegentlich erkennt der Fahrer, dass sich das Fahrzeug in der Nähe des Rands der Schwelle befindet, möchte jedoch den ein- und ausgestalteten Zustand des Verbrennungsmotors nicht ändern. In solchen Szenarien kann der Fahrer den Verbrennungsmotor in den „ausgeschalteten“ Zustand oder in den „eingeschalteten“ Zustand wechseln lassen. Zum Beispiel möchte der Fahrer den Verbrennungsmotor möglicherweise „ausschalten“, um einen Anstieg der Kraftstoffeffizienz zu erreichen. Alternativ möchte der Fahrer den Verbrennungsmotor möglicherweise „einschalten“, um die Batterie aufzuladen oder um eine schnellere Fahrzeugbeschleunigungsreaktion bereitzustellen, um einen Berg hoch zu fahren, ein anderes Fahrzeug zu überholen usw.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Steuern einer Start-/Stopp-Funktion eines Verbrennungsmotors veranschaulicht. Das Verfahren 100 kann von einer beliebigen Art eines Hybridfahrzeugs genutzt werden, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch eine elektrische Maschine beinhaltet, die jeweils konfiguriert sind, um im Antriebsstrang des Fahrzeugs Drehmoment und Leistung zu erzeugen. Der Einfachheit halber wird jedoch auf das HEV 10 in 1 verwiesen, während die Schritte des Verfahrens 100 beschrieben werden. Das Verfahren 100 kann als Steuerlogik oder Algorithmen in einer oder mehreren Steuerungen (z. B. der Steuerung 50) gespeichert sein. Die eine oder die mehreren Steuerungen können dazu programmiert sein, das Verfahren 100 umzusetzen, indem sie Ausgangssignale zu verschiedenen Komponenten senden, um die verschiedenen Komponenten auf Grundlage verschiedener Bedingungen oder Zustände des Hybridfahrzeugs (oder auf Grundlage der Bedingungen oder Zustände der verschiedenen Teilkomponenten oder Teilsysteme des Hybridfahrzeugs), die von der einen oder den mehreren Steuerungen über Eingangssignale empfangen wurden, zu steuern.
Das Verfahren 100 beginnt bei Startblock 102. Das Verfahren 100 kann ausgelöst werden, sobald eine Zündung des HEV 10 in eine „eingeschaltete“ Position gedreht wird. Als Nächstes geht das Verfahren 100 zu Block 104 über, wo bestimmt wird, ob das HEV 10 (oder konkreter der Antriebsstrang 12) in einem EV-Modus betrieben wird, wobei der Verbrennungsmotor 14 abgeschaltet ist und der M/G 18 in dem Antriebsstrang 12 allein Leistung generiert. Wenn bei Block 104 bestimmt wird, dass das HEV 10 (oder konkreter der Antriebsstrang 12) nicht in dem EV-Modus betrieben wird, geht das Verfahren 100 zu Block 106 über, wo bestimmt wird, ob das HEV 10 in einem Hybridmodus betrieben wird, wobei sowohl der Verbrennungsmotor 14 als auch der M/G 18 in dem Antriebsstrang 12 Leistung generieren. Wenn bei Block 106 bestimmt wird, dass das HEV 10 nicht in dem Hybridmodus betrieben wird, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 104 zurück.
Unter erneuter Bezugnahme auf Block 104 geht das Verfahren 100, wenn bestimmt wird, dass das HEV 10 in dem EV-Modus betrieben wird, zu Block 108 über, wo bestimmt wird, ob ein Leistungsbedarf oder eine Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 (oder konkreter an den Verbrennungsmotor 14 und/oder den M/G 18) größer ist als ein erster Schwellenwert. Alternativ ausgedrückt, kann der erste Schwellenwert ein Basiswert eines Anlassschwellenwerts für den Verbrennungsmotor 14 sein. Wenn bei Block 108 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf nicht größer ist als der erste Schwellenwert, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 108 zurück. Wenn bei Block 108 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf größer ist als der erste Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 110 über, wo bestimmt wird, ob ein Fahrzeugführer die Verlängerung des EV-Modus oder die Unterdrückung eines Anlassens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat. Der Fahrzeugführer kann eine Anforderung zum Verlängern des EV-Modus oder zum Unterdrücken des Anlassens des Verbrennungsmotors 14 eingeben, indem eine solche Anforderung durch eine Schnittstellenvorrichtung, wie etwa die Eingabevorrichtung 74, zu der Steuerung 50 kommuniziert wird. Wenn bei Block 110 bestimmt wird, dass der Fahrzeugführer keine Verlängerung des EV-Modus oder die Unterdrückung eines Anlassens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat, geht das Verfahren 100 zu Block 112 über, wo ein Start des Verbrennungsmotors 14 befohlen wird. Wenn bei Block 110 bestimmt wird, dass der Fahrzeugführer eine Verlängerung des EV-Modus oder die Unterdrückung eines Anlassens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat, geht das Verfahren 100 zu Block 114 über.
Bei Block 114 wird bestimmt, ob der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 (oder konkreter an den Verbrennungsmotor 14 und/oder den M/G 18) größer ist als ein zweiter Schwellenwert, der größer ist als der erste Schwellenwert. Alternativ ausgedrückt, kann der zweite Schwellenwert (in Bezug auf den Basiswert) ein angepasster oder erhöhter Wert des Anlassschwellenwerts für den Verbrennungsmotor 14 sein, der sich daraus ergibt, dass der Bediener bei Block 110 eine Verlängerung des EV-Modus oder die Unterdrückung eines Anlassens des Verbrennungsmotors 14 anfordert. Wenn bei Block 114 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf größer ist als der zweite Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 112 über, wo ein Start des Verbrennungsmotors 14 befohlen wird. Wenn bei Block 114 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf nicht größer ist als der zweite Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 116 über, wo das Verfahren 100 den Start des Verbrennungsmotors 14 für einen ersten vorgegebenen Zeitraum überschreibt oder unterdrückt. Der erste vorgegebene Zeitraum kann ein festgelegter Zeitraum sein, der als Steuerlogik in Form eines Timers in der Steuerung 50 gespeichert ist. Der „Countdown“ des Timers kann als Reaktion auf die „Nein“-Bedingung von Block 114 ausgelöst werden.
In dem bei Block 116 ausgelösten ersten vorgegebenen Zeitraum, kann Block 114 immer noch überwachen, ob der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 größer ist als der zweite Schwellenwert. Wenn der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 in dem bei Block 116 ausgelösten ersten vorgegebenen Zeitraum zu einem beliebigen Zeitpunkt den zweiten Schwellenwert übersteigt, kann das Verfahren 100 das Überschreiben oder Unterdrücken des Startens des Verbrennungsmotors 14 aufheben und zu Block 112 übergehen, um den Verbrennungsmotors 14 zu starten, wie durch den gestrichelten Pfeil 118 angezeigt. Sobald der erste vorgegebene Zeitraum bei Block 116 ausgelöst wird, bestimmt das Verfahren 100, ob der erste vorgegebene Zeitraum bei Block 120 abgelaufen ist oder nicht. Wenn bei Block 120 bestimmt wird, dass der bei Block 116 ausgelöste erste vorgegebene Zeitraum nicht abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 120 zurück. Wenn bei Block 120 bestimmt wird, dass der bei Block 116 ausgelöste erste vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 108 zurück.
Unter erneuter Bezugnahme auf Block 106 geht das Verfahren 100, wenn bestimmt wird, dass das HEV 10 in dem Hybridmodus betrieben wird, zu Block 122 über, wo bestimmt wird, ob der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 (oder konkreter an den Verbrennungsmotor 14 und/oder den M/G 18) kleiner ist als ein dritter Schwellenwert, der kleiner ist als der erste Schwellenwert. Alternativ ausgedrückt, kann der dritte Schwellenwert ein Basiswert eines Abschaltwellenwerts für den Verbrennungsmotor 14 sein. Wenn bei Block 122 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf nicht kleiner ist als der dritte Schwellenwert, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 122 zurück. Wenn bei Block 122 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf kleiner ist als der dritte Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 124 über, wo bestimmt wird, ob ein Fahrzeugführer die Verlängerung des Hybridmodus oder die Unterdrückung eines Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat. Der Fahrzeugführer kann eine Anforderung zum Verlängern des Hybridmodus oder zum Unterdrücken des Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 eingeben, indem eine solche Anforderung durch eine Schnittstellenvorrichtung, wie etwa die Eingabevorrichtung 74, zu der Steuerung 50 kommuniziert wird. Wenn bei Block 124 bestimmt wird, dass der Fahrzeugführer keine Verlängerung des Hybridmodus oder die Unterdrückung eines Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat, geht das Verfahren 100 zu Block 126 über, wo ein Abschalten des Verbrennungsmotors 14 befohlen wird. Wenn bei Block 124 bestimmt wird, dass der Fahrzeugführer eine Verlängerung des Hybridmodus oder die Unterdrückung eines Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 angefordert hat, geht das Verfahren 100 zu Block 128 über.
Bei Block 128 wird bestimmt, ob der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 (oder konkreter an den Verbrennungsmotor 14 und/oder den M/G 18) kleiner ist als ein vierter Schwellenwert, der kleiner ist als der dritte Schwellenwert. Alternativ ausgedrückt, kann der vierte Schwellenwert (in Bezug auf den Basiswert) ein angepasster oder verringerter Wert des Abschaltschwellenwerts für den Verbrennungsmotor 14 sein, der sich daraus ergibt, dass der Bediener bei Block 124 eine Verlängerung des Hybridmodus oder die Unterdrückung eines Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 anfordert. Wenn bei Block 128 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf kleiner ist als der vierte Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 126 über, wo ein Abschalten des Verbrennungsmotors 14 befohlen wird. Wenn bei Block 128 bestimmt wird, dass der Leistungsbedarf nicht kleiner ist als der vierte Schwellenwert, geht das Verfahren 100 zu Block 130 über, wo das Verfahren 100 das Abschalten des Verbrennungsmotors 14 für einen zweiten vorgegebenen Zeitraum überschreibt oder unterdrückt. Der zweite vorgegebene Zeitraum kann ein festgelegter Zeitraum sein, der als Steuerlogik in Form eines Timers in der Steuerung 50 gespeichert ist. Der „Countdown“ des Timers kann als Reaktion auf die „Nein“-Bedingung von Block 128 ausgelöst werden.
In dem bei Block 130 ausgelösten zweiten vorgegebenen Zeitraum kann Block 128 immer noch überwachen, ob der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 kleiner ist als der vierte Schwellenwert. Wenn der Leistungsbedarf oder die Leistungsanforderung an den Antriebsstrang 12 in dem bei Block 130 ausgelösten zweiten vorgegebenen Zeitraum zu einem beliebigen Zeitpunkt unter den vierten Schwellenwert fällt, kann das Verfahren 100 das Überschreiben oder Unterdrücken des Abschaltens des Verbrennungsmotors 14 aufheben und zu Block 126 übergehen, um den Verbrennungsmotor 14 abzuschalten, wie durch den gestrichelten Pfeil 132 angezeigt. Sobald der zweite vorgegebene Zeitraum bei Block 130 ausgelöst wird, bestimmt das Verfahren 100 bei Block 134, ob der zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist oder nicht. Wenn bei Block 134 bestimmt wird, dass der bei Block 130 ausgelöste zweite vorgegebene Zeitraum nicht abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 134 zurück. Wenn bei Block 134 bestimmt wird, dass der bei Block 130 ausgelöste zweite vorgegebene Zeitraum abgelaufen ist, kehrt das Verfahren 100 zu dem Beginn von Block 122 zurück.
Die Differenz zwischen dem ersten Schwellenwert (z. B. Anlassschwellenwert) und dem dritten Schwellenwert (z. B. Abschaltschwellenwert) kann als ein „Hysteresebereich“ bezeichnet werden, der konzipiert ist, um ein unmittelbares Anlassen nach einem Abschalten oder ein unmittelbares Abschalten nach einem Anlassen zu verhindern. Der „Hysteresebereich“ kann relativ konstant bleiben. Demnach wird in einem Szenario, bei dem der Anlassschwellenwert vorübergehend erhöht wurde, der Abschaltschwellenwert ebenfalls in etwa um den gleichen Betrag vorübergehend erhöht. Außerdem wird in einem Szenario, bei dem der Abschaltschwellenwert vorübergehend verringert wurde, der Anlassschwellenwert ebenfalls in etwa um den gleichen Betrag vorübergehend verringert.
Es versteht sich, dass das Ablaufdiagramm in 2 lediglich dem Zwecke der Veranschaulichung dient und dass das Verfahren 100 nicht als auf das Ablaufdiagramm in 2 beschränkt ausgelegt werden soll. Einige Schritte des Verfahrens 100 können neu angeordnet werden, während andere gänzlich entfallen können. Es versteht sich ferner, dass die Bezeichnungen erster, zweiter, dritter, vierter usw. für Schwellenwerte, Zeiträume oder einen beliebigen anderen Faktor, der für das Verfahren 100 in 2 relevant ist, in den Patentansprüchen neu angeordnet werden können, sodass sie in Bezug auf die Patentansprüche in chronologischer Reihenfolge vorliegen.
Bei den in der Beschreibung verwendeten Ausdrücken handelt es sich um beschreibende und nicht um einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die möglicherweise nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften als vorteilhaft oder bevorzugt beschrieben sein können, erkennt ein Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erzielen, die von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängen. Demnach liegen Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem Stand der Technik beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine, jeweils so konfiguriert, dass sie Leistung generieren; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen ersten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten, und als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert übersteigt und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Anlassens eines Verbrennungsmotors, das Starten des Verbrennungsmotors für einen vorgegebenen Zeitraum zu überschreiben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf in dem vorgegebenen Zeitraum einen zweiten Schwellenwert übersteigt, der größer ist als der erste Schwellenwert, das Überschreiben des Starts des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor zu starten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert jedoch nicht den zweiten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein zweiter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, während der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine beide Leistung generieren, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der zweite Schwellenwert verringert wird und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Abschaltens des Verbrennungsmotors, das Abschalten des Verbrennungsmotors zu überschreiben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion auf das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors und darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein dritter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der zweite Schwellenwert, das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf nach Ablauf eines zweiten vorgegebenen Zeitraums nach dem Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors auf weniger als der zweite Schwellenwert jedoch nicht als der dritte Schwellenwert verringert wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweist; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen Anlassschwellenwert übersteigt, während sich der Antriebsstrang in einem rein elektrischen Modus befindet, wobei der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, den Verbrennungsmotor zu starten, und als Reaktion auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des rein elektrischen Modus den Anlassschwellenwert für einen vorgegebenen Zeitraum von einem Basiswert auf einen angepassten Wert zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den Basiswert jedoch nicht den angepassten Wert in dem vorgegebenen Zeitraum übersteigt, das Starten des Verbrennungsmotors zu unterdrücken.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den angepassten Wert in dem vorgegebenen Zeitraum übersteigt, den Verbrennungsmotor zu starten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den Basiswert jedoch nicht den angepassten Wert des Anlassschwellenwerts nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums übersteigt, den Verbrennungsmotor zu starten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein Abschaltschwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der Anlassschwellenwert, während der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine beide Leistung in einem Hybridmodus generieren, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus den Abschaltschwellenwert von einem zweiten Basiswert auf einen zweiten angepassten Wert zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der zweite angepasste Wert verringert wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf nach Ablauf eines zweiten vorgegebenen Zeitraums auf weniger als der zweite Basiswert jedoch nicht als der zweite angepasste Wert verringert wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine, die konfiguriert sind, um gleichzeitig Leistung in einem Hybridmodus zu generieren; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf auf weniger als ein erster Schwellenwert verringert wird, während das Fahrzeug in dem Hybridmodus betrieben wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten, und als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der erste Schwellenwert verringert wird und auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, das Abschalten des Verbrennungsmotors zu überschreiben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein zweiter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, und auf die Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums auf weniger als der erste Schwellenwert jedoch nicht als der zweite Schwellenwert verringert wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf einen dritten Schwellenwert übersteigt, der größer ist als der erste Schwellenwert, während die elektrische Maschine in einem rein elektrischen Modus allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner programmiert, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den dritten Schwellenwert übersteigt und auf eine Bedienereingabe zum Steigern des rein elektrischen Modus, das Starten des Verbrennungsmotors für einen vorgegebenen Zeitraum zu überschreiben.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine, jeweils so konfiguriert, dass sie Leistung generieren; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen ersten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten, und als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert übersteigt und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Anlassens eines Verbrennungsmotors, das Starten des Verbrennungsmotors für einen vorgegebenen Zeitraum zu überschreiben.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf in dem vorgegebenen Zeitraum einen zweiten Schwellenwert übersteigt, der größer ist als der erste Schwellenwert, das Überschreiben des Starts des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor zu starten.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den ersten Schwellenwert jedoch nicht den zweiten Schwellenwert übersteigt, während die elektrische Maschine nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums allein Leistung generiert, den Verbrennungsmotor zu starten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein zweiter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, während der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine beide Leistung generieren, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der zweite Schwellenwert verringert wird und auf eine Bedienereingabe zum Unterdrücken des Abschaltens des Verbrennungsmotors, das Abschalten des Verbrennungsmotors zu überschreiben.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion auf das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors und darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein dritter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der zweite Schwellenwert, das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf nach Ablauf eines zweiten vorgegebenen Zeitraums nach dem Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors auf weniger als der zweite Schwellenwert jedoch nicht als der dritte Schwellenwert verringert wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Fahrzeug, umfassend: einen Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweist; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf einen Anlassschwellenwert übersteigt, während sich der Antriebsstrang in einem rein elektrischen Modus befindet, wobei der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, den Verbrennungsmotor zu starten, und als Reaktion auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des rein elektrischen Modus den Anlassschwellenwert für einen vorgegebenen Zeitraum von einem Basiswert auf einen angepassten Wert zu erhöhen.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den Basiswert jedoch nicht den angepassten Wert in dem vorgegebenen Zeitraum übersteigt, das Starten des Verbrennungsmotors zu unterdrücken.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den angepassten Wert in dem vorgegebenen Zeitraum übersteigt, den Verbrennungsmotor zu starten.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf den Basiswert jedoch nicht den angepassten Wert des Anlassschwellenwerts nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums übersteigt, den Verbrennungsmotor zu starten.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein Abschaltschwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der Anlassschwellenwert, während der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine beide Leistung in einem Hybridmodus generieren, den Verbrennungsmotor abzuschalten.
Fahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, den Abschaltschwellenwert von einem zweiten Basiswert auf einen zweiten angepassten Wert zu verringern.
Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine, die konfiguriert sind, um gleichzeitig Leistung in einem Hybridmodus zu generieren; und eine Steuerung, die programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass ein Leistungsbedarf auf weniger als ein erster Schwellenwert verringert wird, während das Fahrzeug in dem Hybridmodus betrieben wird, den Verbrennungsmotor abzuschalten, und als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als der erste Schwellenwert verringert wird und auf eine Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, das Abschalten des Verbrennungsmotors zu überschreiben.
Fahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Steuerung ferner programmiert ist, um als Reaktion darauf, dass der Leistungsbedarf auf weniger als ein zweiter Schwellenwert verringert wird, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, und auf die Bedienereingabe zum Verlängern des Hybridmodus, das Überschreiben des Abschaltens des Verbrennungsmotors aufzuheben und den Verbrennungsmotor abzuschalten.