DE10229536A1 - System und Verfahren zum Stoppen eines Verbrennungsmotors - Google Patents

System und Verfahren zum Stoppen eines Verbrennungsmotors

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DE10229536A1
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Anthony Mark Phillips
Michael W Degner
Miroslava Jankovic
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Ford Motor Co
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Abstract

Die Erfindung stellt ein System und eine Verfahrens-Strategie zum Stoppen eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines parallel laufenden Hybrid-Elektrofahrzeugs zur Verfügung, während eine vibrationsfreie Reaktion des Fahrzeugs auf die Fahreranforderung unter Verwendung des Motors gesichert wird, während gleichzeitig eine Verbrennungsmotor-Trennkupplung öffnet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel stoppt die Strategie einen Verbrennungsmotor, zum Beispiel auf Basis einer Fahreranforderung, trennt die Trennkupplung zum Antriebsstrang, unterbricht den Kraftstoff in den Verbrennungsmotor und bestimmt eine gewünschte Motor-/Generatordrehzahl im Voraus. Die Vorausbestimmung der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl kann ein Kurvenvergleich, der auf einer gegenwärtigen und vergangenen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs oder auf einer Stellung des Fahrzeug-Gaspedals basiert, oder eine Bestimmung sein, ob sich das Fahrzeug in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet. Das System kann auch zusätzliche Strategien ergänzen, beispielsweise die Strategie beschleunigen, wenn eine Fahrzeugbremse angewendet wird. Die stufenweise Übernahme durch den Motor erfolgt durch proportionales Senken des konkreten Drehmoments des Verbrennungsmotors, bis es Null ist, während die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird, indem zum Beispiel ein PI-Regler verwendet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Stoppen eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines parallel laufenden Hybrid- Elektrofahrzeugs.
  • Es ist die Notwendigkeit bekannt, den Verbrauch von fossilem Kraftstoff und Schadstoffe von Autos und anderen, durch Verbrennungsmotoren (ICE) angetriebenen Fahrzeugen zu reduzieren. Mit von Elektromotoren angetriebenen Fahrzeugen wurde versucht, sich diesen Notwendigkeiten zuzuwenden. Elektrofahrzeuge besitzen jedoch eine begrenzte Reichweite und eingeschränkte Leistung, die mit erheblicher Zeit verbunden ist, die benötigt wird, um ihre Batterien wieder aufzuladen. Eine alternative Lösung ist, sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen elektrischen Antriebsmotor in einem Fahrzeug zu kombinieren. Solche Fahrzeuge werden typischerweise Hybrid- Elektrofahrzeuge (HEV) genannt (US 5 343 970).
  • Das Hybrid-Elektrofahrzeug HEV ist in vielfältigen Ausführungen beschrieben worden. Einige Patentschriften offenbaren Systeme, bei denen eine Bedienperson benötigt wird, um zwischen elektrischem Betrieb und Brennkraftbetrieb zu wählen. In anderen Ausführungen treibt der Elektromotor eine Gruppe von Rädern an und der Verbrennungsmotor ICE treibt eine andere Gruppe an.
  • Es wurden andere Ausführungen entwickelt, die brauchbarer sind. Ein in Reihe laufendes Hybrid-Elektrofahrzeug (SHEV) ist ein Fahrzeug mit einem Motor, typischerweise ein Verbrennungsmotor, der einen Generator antreibt. Der Generator wiederum stellt Strom bereit für eine Batterie und einen Motor, der mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs gekoppelt ist. Zwischen dem Verbrennungsmotor und den Antriebsrädern gibt es keine mechanische Verbindung. Ein parallel laufendes Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) ist ein Fahrzeug mit einem Motor, typischerweise ein Verbrennungsmotor, Batterie und Elektromotor, die kombiniert sind, um ein Drehmoment zum Antrieb der Räder des Fahrzeugs zu Verfügung zu stellen.
  • Ein parallel/in Reihe laufendes Hybrid-Elektrofahrzeug (PSHEV) besitzt die Eigenschaften von sowohl dem PHEV als auch dem SHEV. Das PSHEV ist außerdem als eine Ausführung der Kraftübertragung mit Aufteilung von Drehmoment oder Leistung bekannt. Hierbei wird das abgegebene Drehmoment des Verbrennungsmotors zum Teil auf die Antriebsräder und zum Teil auf einen elektrischen Generator gegeben. Der Generator speist eine Batterie und einen Motor, der auch ein abgegebenes Drehmoment bewirkt. In dieser Ausführung kann das abgegebene Drehmoment entweder von einer Quelle oder von beiden gleichzeitig kommen. Das Bremssystem des Fahrzeugs kann auch ein Drehmoment zum Antrieb des Generators liefern, um Ladung für die Batterie zu erzeugen (Nutzbremsanlage).
  • Klar ist, dass eine Kombination des Verbrennungsmotors mit einem Elektromotor wünschenswert ist. Kraftstoffverbrauch und Schadstoffe des Verbrennungsmotors werden ohne nennenswerten Verlust von Leistung oder Reichweite des Fahrzeugs reduziert. Bedeutender Nutzen von Ausführungen eines parallel laufenden Hybrid-Elektrofahrzeugs besteht darin, dass der Verbrennungsmotor in Zeiträumen mit geringer oder keiner Leistungsanforderung vom Fahrer, z. B. Warten auf ein Ampel-Lichtsignal, abgeschaltet werden kann. Dies verbessert die Kraftstoffsparsamkeit, indem Vergeudung von Kraftstoff ausgeschlossen wird. Der Motor kann dann das Fahrzeug unter den Bedingungen einer geringen Leistungsanforderung antreiben. In einigen Ausführungen kann der Verbrennungsmotor, wenn er nicht läuft, von dem Motor und dem Antriebsstrang getrennt werden, indem eine Trennkupplung geöffnet wird. Wenn sich die Anforderung an die Leistung erhöht, kann der Verbrennungsmotor erneut gestartet und wieder gekuppelt werden, um das angeforderte Drehmoment zur Verfügung zu stellen.
  • Für die erfolgreiche Verwirklichung eines parallel laufenden HEV ist die Entwicklung einer Strategie zum Stoppen eines HEV-Verbrennungsmotors und zum Übertragen eines erzeugten primären Drehmoments des Antriebsstrangs von dem Verbrennungsmotor auf den Motor, oder zum Einstellen des Fahrzeugs auf Leerlaufbedingungen bei minimaler Störung im Drehmoment erforderlich. Wenn der Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang verbunden ist, würde das Stoppen des Verbrennungsmotors mit sich bringen, dass die Reaktion des Fahrzeuges auf die Fahreranforderung unter Verwendung des Motors beibehalten wird, während gleichzeitig eine Kupplung einrückt, die den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang verbindet (Trennkupplung) und der Verbrennungsmotor gestoppt wird. Die Zuführung des Drehmoments auf den Antriebsstrang sollte von dem Verbrennungsmotor auf den Motor vibrationsfrei übertragen werden, um jede Störung an den Fahrer zu vermeiden.
  • Im Stand der Technik sind Strategien zum Abschalten eines HEV- Verbrennungsmotors bekannt (US-Patentschriften 5 789 881, 5 993 351, 6 067 801, 6 083 139). Leider ist keine einfache und kostensensible Strategie bekannt, um den Verbrennungsmotor eines parallel laufenden HEV zu stoppen, während eine vibrationsfreie Reaktion des Fahrzeugs auf die Fahreranforderung unter Verwendung des Motors gesichert wird, während gleichzeitig eine Kupplung öffnet, die den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang verbindet (Trennkupplung).
  • Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein System und eine Verfahrens-Strategie zum Stoppen eines Verbrennungsmotors in einem parallel laufenden HEV bereit zu stellen.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen erfasst.
  • Die Erfindung unterstellt, dass in der Praxis eine vibrationsfreie Reaktion des Fahrzeugs auf die Fahreranforderung unter Verwendung des Motors gesichert wird, während gleichzeitig eine Kupplung schließt, die den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang verbindet. Im Ausführungsbeispiel umfasst der HEV- Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor, einen Motor/Generator, eine Leistungsübertragungseinheit, wie ein automatisches Getriebe, eine Planetengetriebegruppe oder ein elektronisches Getriebe ohne Drehmomentwandler, sowie eine Verbrennungsmotor-Trennkupplung.
  • Die Strategie stoppt den Verbrennungsmotor, zum Beispiel auf der Basis einer Fahreranforderung, durch Vorausbestimmen und Anweisen einer gewünschten Motor-/Generatordrehzahl, durch Absperren von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor und Öffnen der Trennkupplung zum Antriebsstrang. Als nächstes berechnet die Strategie ein gewünschtes Motor-/Generatordrehmoment.
  • Die Vorausbestimmung einer gewünschten Motor-/Generatordrehzahl kann ein Kurvenvergleich sein, der zum Beispiel auf der Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt oder einem etwas späteren Zeitpunkt oder auf einer Stellung des Gasreglers des Fahrzeugs (Gaspedal oder Bremse) basiert. Die Vorausbestimmung der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl kann außerdem eine Bestimmung einschließen, ob sich das Fahrzeug in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet.
  • Das System kann auch zusätzliche Strategien beispielsweise eine Beendigungsstrategie ergänzen, wenn die Beschleunigungssteuerung heftig angewendet wird.
  • Die vorgenannte Aufgabe, Vorteile und Merkmale sowie andere Zwecke und Vorteile werden mit Bezug auf die nachstehende Beschreibung und Abbildungen deutlich, in denen gleiche Zahlenzeichen gleiche Elemente darstellen. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine allgemeine Ausführung eines parallel laufenden Hybrid- Elektrofahrzeug mit einer Verbrennungsmotor-Trennkupplung;
  • Fig. 2 die Strategie der vorliegenden Erfindung zum Stoppen des Verbrennungsmotors und vibrationsfreien Trennen des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang des Fahrzeugs;
  • Fig. 3 die Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich zu der Zeit für eine gewünschte und eine konkrete Fahrzeuggeschwindigkeit.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV). Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel, das beschrieben wird, für ein parallel laufendes HEV ist, könnte die Erfindung auf ein beliebiges Fahrzeug unter Verwendung eines Motors und eines Verbrennungsmotors als die Antriebsquelle angewendet werden, die eine Trennkupplung für den Verbrennungsmotor aufweist.
  • Fig. 1 zeigt allgemeine Komponenten des Antriebsstrangs eines parallel laufenden HEV mit einer Verbrennungsmotor-Trennkupplung. Über eine Trennkupplung 24 ist ein Verbrennungsmotor 20 mit einem Motor/Generator 22 verbunden. Der Antriebsstrang weist einen Fahrzeug-Systemregler (VSC) 18 auf, und der Motor/Generator 22 besitzt eine zusätzliche Motorsteuereinheit und Wechselrichter (MCU) 16. An den Motor/Generator 22 ist eine Batterie 26 angeschlossen, um den elektrischen Stromfluss zu und von den beiden Komponenten zu ermöglichen. Der Motor/Generator 22 ist mit einer Leistungsübertragungseinheit 28, wie ein automatisches Getriebe, eine Planetengetriebegruppe, z. B. mit Leistungsaufteilung oder ein elektronisches Getriebe ohne Drehmomentwandler, im Antriebsstrang gekoppelt, die mit den Rädern 30 des Fährzeugs verbunden ist. Somit fließen Drehmoment und Energie von dem Verbrennungsmotor 20 und dem Motor/Generator 22 durch die Leistungsübertragungseinheit 28 in die Räder 30.
  • In dieser Ausführung kann sowohl der Verbrennungsmotor 20 als auch der Motor/Generator 22 direkt mit den Rädern 30 gekoppelt werden, so dass beide Energiequellen unabhängig voneinander ein Drehmoment auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs liefern können. Die in Fig. 1 gezeigte Ausführung nutzt die Trennkupplung 24 zwischen dem Verbrennungsmotor 20 und dem Motor/Generator 22, um eine zeitweilige Trennung des Verbrennungsmotors 20 von dem Motor/Generator 22 und den Rädern 30 zu ermöglichen. Neben dem Antrieb des Fahrzeugs kann der Motor auch als Generator betrieben werden zur Nutzung beim Aufladen der Batterie 26, indem der Verbrennungsmotor 20 genutzt wird, oder durch Nutzbremsung. Die Nutzbremsung verwendet der Motor/Generator 22 zur Rückgewinnung von Bremsenergie des Fahrzeugs zum Aufladen der Batterie.
  • Die vorliegende Erfindung ist ein System und eine Verfahrens-Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors eines parallel laufenden HEV, während eine vibrationsfreie Reaktion des Fahrzeugs auf eine Fahreranforderung oder auf andere Fahrzeugzustände gesichert wird, indem der Motor/Generator 22 genutzt und gleichzeitig die Trennkupplung 24, die den Verbrennungsmotor 20 mit dem Antriebsstrang des Fahrzeugs verbindet, geöffnet wird. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Strategie der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Es ist bemerkenswert, dass zu Beginn die Strategie ausgeführt werden kann, um eine Beendigung an einem beliebigen Punkt zu beschleunigen, wenn ein Bremssystem des Fahrzeugs angewendet wird, wenn beispielsweise ein Bremspedal heruntergedrückt wird, oder an einem beliebigen Punkt abzubrechen, wenn eine Steuerung der Fahrzeugbeschleunigung heftig angewendet wird (nicht gezeigt).
  • Fig. 2 zeigt die bevorzugte Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors 20 in der Ausführung einer parallel laufenden HEV- Kraftübertragung. Am Anfang wird der Motor/Generator 22 angewiesen, in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung zu laufen. Gleichzeitig wird auch die Anweisung einer gewünschten Winkelgeschwindigkeit an den Motor/Generator 22 gesendet. Wenn die Leistungsübertragungseinheit 28 eingekuppelt ist, wird die gewünschte Winkelgeschwindigkeit (ω mot_des) des Motors/Generators 22 berechnet gemäß:

    (ω mot_des) = [v(t0) + ((v(t0) - v(t0 T))/T).kT].C.
  • In dieser Formel ist v(t0) die Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn eine Betriebsart "Verbrennungsmotor stoppen" eingegeben wird (d. h. zum Zeitpunkt t0); T eine Abtastzeit zwischen Messungen der Fahrzeuggeschwindigkeit; k eine Anzahl von Abtastintervallen der Messung seit t0; und C der kinematische Umwandlungsfaktor von Fahrzeuggeschwindigkeit in Winkelgeschwindigkeit des Motors/Generators, der den Radradius, das endgültige Antriebsverhältnis und das Übersetzungsverhältnis enthalten kann. Die Konstante C wandelt die lineare Fahrzeuggeschwindigkeit an den Rädern um in eine Winkelgeschwindigkeit des Motors/Generators. Dieses Verfahren nutzt effektiv die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs zu Beginn des Stoppereignisses des Verbrennungsmotors, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu einem späteren Zeitpunkt (t0) + kT zu bestimmen.
  • Obwohl es hier nicht gezeigt ist, könnte ein alternativer Algorithmus zum Berechnen der gewünschten Drehzahlkurve eine Liste über die Gaspedal- oder Bremsenstellung zur gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit nutzen, die anschließend in die gewünschte Motor/Generatordrehzahl übertragen werden könnte.
  • Im allgemeinen vergleicht die Strategie die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (wie sie auf die Drehzahl des Motors/Generators übertragen ist) mit dem gewünschten Wert, sobald sich der Motor/Generator 22 unter Drehzahlkontrolle befindet. Wenn der Drehzahlfehler unter eine kalibrierbare Toleranz (Toleranz 1) abfällt, veranlasst der Regler, dass der Systemregler (VSC) 18 des Fahrzeugs, den Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 20 unterbricht, und der Regler weist die Trennkupplung 24 an, zu öffnen. Obwohl es im Ablaufdiagramm nicht gezeigt ist, könnte der Drehzahlfehler auch benötigt werden, um eine feststehende Zeitgröße lang unterhalb der kalibrierbaren Toleranz zu bleiben, um zu garantieren, dass die Drehzahlsteuerung das System auf der gewünschten Drehzahl stabilisiert hat.
  • Während der Verbrennungsmotor 20 beschleunigt, könnte er dem Antriebsstrang des Fahrzeugs doch ein unerwünschtes Drehmoment verleihen, falls die Trennkupplung 24 auch teilweise geschlossen ist. Deshalb endet die Abschaltstrategie nicht, bis die Trennkupplung 24 völlig geöffnet ist. Da sich der Motor/Generator 22 bei der Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet, gleicht die Strategie beliebige, durch den Verbrennungsmotor 20 verursachte Störungen des Drehmoments aus, indem sein abgegebenes Drehmoment modifiziert wird, um das Fahrzeug auf der gewünschten Geschwindigkeit zu halten. In Fig. 2 ist ein Positionssensor 52 der Trennkupplung als das Messungssignal gezeigt, das zur Bestimmung genutzt wird, ob die Kupplung noch teilweise geschlossen ist oder nicht. Zu diesem Zweck könnten auch andere Signale (z. B. Kupplungs-Aufbringdruck) genutzt werden.
  • Während der gesamten Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors nach der vorliegenden Erfindung kann der Zustand des Bremssystems eines Fahrzeugs (wie Bremsenstellung) für beliebige Änderungen überwacht werden. An einem beliebigen Punkt, wenn die Fahrzeugbremsen angewandt werden, kann die Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors beschleunigt werden, indem der Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 20 unmittelbar unterbrochen wird, und die Trennkupplung 24 angewiesen wird, vollständig zu öffnen. Die Strategie zum Stoppen des Verbrennungsmotors wird anschließend unmittelbar zu einem von mehreren alternativen Fahrzeugzuständen, die von dem Betriebszustand des Fahrzeugs abhängig sind, verlassen.
  • Speziell veranschaulicht Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Strategie beginnt mit einer Anweisung von einem Regler des Verbrennungsmotors, wie der Fahrzeug-Systemregler (VSC) 18, um beim Schritt 34 die Betriebsart Stoppen des Verbrennungsmotors einzugeben. Am Anfang wird der Motor/Generator 22 angewiesen, beim Schritt 36 in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung (die der Betriebsart Drehmomentfolge entgegengesetzt ist) zu laufen. Bei der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung steuert der Motor/Generator abhängig vom jeweils notwendigen Drehmoment, um den Sollwert einer gewünschten Drehzahl zu erreichen. Andererseits versucht der Motor/Generator in der Betriebsart Drehmomentfolge, den Sollwert des gewünschten Drehmoments zu erreichen, der es ermöglicht, die Drehzahl zu ändern. Der Motor/Generator 22 verbleibt in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung, bis die Trennkupplung 24 völlig geöffnet ist. Als nächstes wird beim Schritt 38 eine Anweisung der gewünschten Winkelgeschwindigkeit auch zum Motor/Generator 22 gesendet, die auf der gewünschten Drehzahl 40 des Motors/Generators basiert, die oben beschrieben wurde.
  • Nachdem im Schritt 38 die Anweisung für die gewünschte Drehzahl 22 des Motors/Generators gesendet worden ist, wird von einem Fahrzeugsensor eine konkrete Motor-/Generatordrehzahl 42 aufgenommen und beim Schritt 44 mit der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl 40 verglichen, um einen Fehler der Motor-/Generatordrehzahl zu erzeugen. Die Strategie bestimmt dann, ob beim Schritt 46 ein absoluter Wert des Fehlers der konkreten Motor-/Generatordrehzahl 42 unter eine kalibrierbare Toleranz (Toleranz 1) abfällt. Liegt der Drehzahlfehler nicht unterhalb der Toleranz 1 beim Schritt 46, kehrt die Strategie zum Schritt 38 zurück. Wenn der Drehzahlfehler unterhalb der Toleranz 1 im Schritt 46 liegt, veranlasst die Strategie den VSC 18 die Kraftstoffzuführung in den Verbrennungsmotor 20 beim Schritt 48 zu unterbrechen, die auf seiner eigenen getrennten Stoppstrategie basiert, und weist anschließend die Trennkupplung 24 an, beim Schritt 50 zu öffnen.
  • Wenn die Strategie fortschreitet, rückt die Trennkupplung 24 über einen kalibrierbaren Zeitraum aus. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 20 wird beginnen, abzufallen. Da sich der Motor/Generator 22 in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet, wird er weiter abhängig vom jeweils notwendigen Drehmoment ansteuern (innerhalb seiner Fähigkeit), um die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten.
  • Die Vorausbestimmung einer gewünschten Motor-/Generatordrehzahl kann ein Kurvenvergleich sein, der zum Beispiel auf der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt oder einem etwas späteren Zeitpunkt oder auf der Stellung eines Beschleunigungsreglers des Fahrzeugs (wie ein Gaspedal oder eine Bremse) basiert. Das Vorausbestimmen der gewünschten Drehzahl des Motors/Generators kann außerdem eine Bestimmung enthalten, ob sich das Fahrzeug in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet.
  • Der Motor/Generator übernimmt stufenweise das notwendige Drehmoment zum Antrieb des Fahrzeuges, indem das konkrete Drehmoment des Verbrennungsmotors im Schritt 48 und Schritt 50 proportional verringert wird, bis das Drehmoment des Verbrennungsmotors 20 Null ist, während die Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Beispiel unter Verwendung eines PI-Reglers, beibehalten wird.
  • Im Schritt 54 bestimmt die Strategie von einem Positionssensor 52 der Trennkupplung, ob die Trennkupplung 24 vom Antriebsstrang des Fahrzeugs ausgerückt ist. Wenn die Trennkupplung 24 ausgerückt ist, setzt sich die Strategie fort. Wenn der Positionssensor 52 der Trennkupplung anzeigt, dass sie vom Antriebsstrang ausgerückt ist, endet die Strategie bei 56.
  • Fig. 3 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit (Geschwindigkeit V auf der Y-Achse 60) im Vergleich zur Zeit t (X-Achse 62) für eine gewünschte (Vdes) Fahrzeuggeschwindigkeit 64 und eine aktuelle (Vact) Fahrzeuggeschwindigkeit 66. Die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit 64 kann berechnet werden unter Verwendung der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeuges zu Beginn des Stoppereignisses 68 des Verbrennungsmotors und der Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs nach einem Zeitpunkt 70, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem späteren Zeitpunkt zu bestimmen.
  • Eine alternative Strategie zum Berechnen der gewünschten Geschwindigkeitskurve, die in Fig. 3 gezeigt ist, könnte statt dessen eine Liste von Gaspedal- oder Bremsenstellung nutzen, um eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit im Voraus zu bestimmen, die anschließend in die gewünschte Motor-/Generatordrehzahl übertragen werden könnte. Wie oben für eine beliebige Realisierung angegeben, kann der Zustand des Bremssystems des Fahrzeugs (wie die Bremsenstellung) noch für beliebige Änderungen überwacht werden, so dass die Gesamtstrategie beschleunigt werden kann, wenn die Bremse angewendet wird.

Claims (11)

1. System zum Stoppen eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines parallel laufenden Hybrid-Elektrofahrzeugs, umfassend:
einen Fahrzeug- Systemregler (VSC);
einen Verbrennungsmotor;
einen Motor/Generator;
eine Leistungsübertragungseinheit;
einen den Verbrennungsmotor, den Motor/Generator und die Leistungsübertragungseinheit verbindenden Fahrzeug- Antriebsstrang;
eine Trennkupplung zum Trennen des Verbrennungsmotors vom Fahrzeug- Antriebsstrang;
eine Einrichtung zum Stoppen des Verbrennungsmotors mit einer Einrichtung zum Trennen der Trennkupplung, eine Einrichtung zum Unterbrechen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor; und
eine Einrichtung zum Vorausbestimmen einer gewünschten Motor-/Generatordrehzahl; und
eine Einrichtung zum Berechnen eines gewünschten Motor-/Generatordrehmoments.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsübertragungseinheit ein automatisches Getriebe und/oder eine Planetengetriebegruppe und/oder ein elektronisches Getriebe ohne Drehmomentwandler ist.
3. Verfahren zum Stoppen eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines parallel laufenden Hybrid-Elektrofahrzeugs, das aus einem Fahrzeug- Systemregler (VSC), einem Verbrennungsmotor, einem Motor/Generator, einer Leistungsübertragungseinheit und einem Fahrzeug-Antriebsstrang besteht, der den Verbrennungsmotor, den Motor/Generator, die Leistungsübertragungseinheit und eine Verbrennungsmotor-Trennkupplung verbindet, mit den Schritten:
Stoppen des Verbrennungsmotors, umfassend die Schritte Trennen der Trennkupplung und Unterbrechen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor;
Vorausbestimmen einer gewünschten Motor-/Generatordrehzahl;
Berechnen eines gewünschten Motor-/Generatordrehmoments.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Vorausbestimmen der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl einen Kurvenvergleich umfasst, der auf einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt und einem etwas späteren Zeitpunkt basiert.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Vorausbestimmen der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl eine Vorausbestimmung umfasst, die auf einer Stellung des Fahrzeug-Gaspedals basiert.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Vorausbestimmen der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl eine Vorausbestimmung umfasst, die auf einer Stellung der Fahrzeugbremse basiert.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Vorausbestimmen der gewünschten Motor-/Generatordrehzahl außerdem den Schritt umfasst, Bestimmen, ob sich das Fahrzeug in der Betriebsart Drehzahlfolgesteuerung befindet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt der Beschleunigung des Verfahrens zum Stoppen des Verbrennungsmotors eine Fahrzeugbremse angewendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt der Beendigung des Verfahrens zum Stoppen des Verbrennungsmotors eine Motorregelung heftig angewendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strategie zum Beenden des Systems, wenn eine Beschleunigungssteuerung heftig angewendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leistungsübertragungseinheit ein automatisches Getriebe und/oder eine Planetengetriebegruppe und/oder ein elektronisches Getriebe ohne Drehmomentwandler verwendet wird.
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