DE102005039920A1 - Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Im Rahmen des Verfahrens zum Abschalten des Verbrennungsmotors (4) eines mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeugs, umfassend einen Elektromotor (1) und ein Planetengetriebe (2), die zwischen dem Verbrennungsmotor (4) und einem Getriebe (5) angeordnet sind, wird anhand von zumindest einem geeigneten motorspezifischen Parameter erkannt, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors (4) ausgeschaltet ist, wobei anschließend die Kurbelwelle (3) des Verbrennungsmotors (4) durch den Elektromotor (1) abgebremst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Elektrodynamische Antriebssysteme bzw. Anfahrelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist im Rahmen der DE 199 34 696 A1 der Anmelderin ein elektrodynamisches Antriebssystem für ein Fahrzeug beschrieben, umfassend ein zwischen einer Antriebsmaschine und einem Schaltgetriebe angeordnetes Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger, wobei der Planetenträger mit dem Schaltgetriebe und das Hohlrad mit der Antriebsmaschine verbunden ist. Bei dieser Konstruktion ist das Sonnenrad mit einem Elektromotor und einem elektrischen Wirbelstromretarder verbunden, derart, dass mittels dieser Anordnung die Antriebsmaschine gestartet, elektrische Energie erzeugt und das Fahrzeug elektrisch abgebremst werden kann. Des weiteren ist ein Anfahren des Fahrzeugs auch aus dem Stand möglich.
  • Ferner ist aus der DE 101 52 481 A1 der Anmelderin ein elektrodynamisches Antriebssystem für ein Fahrzeug bekannt, mit einem Schaltgetriebe und einem Planetengetriebe, umfassend die Elemente Sonnenrad, Hohlrad und Planetenträger, von denen ein erstes Element mit einer Abtriebswelle verbunden ist, ein zweites Element mit einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs verbunden ist und ein drittes Element mit einem Elektromotor und einer Dauerbremseinrichtung in Form einer Wirbelstrombremse verbunden ist. Des weiteren umfasst dieses System eine Steuerung und eine Schalteinrichtung, die eine erste Schaltstellung aufweist, in der eine drehfeste Verbindung zwischen zwei Elementen des Planetengetriebes zur Überbrückung des Planetengetriebes besteht, wobei in einer zweiten Schaltstellung die Verbindung zwischen den beiden Elementen des Planetengetriebes unterbrochen ist. Die Schalteinrichtung weist eine dritte Schaltstellung auf, in der eine drehfeste Verbindung zwischen dem dritten Element des Planetengetriebes und einem festen Gehäuseteil besteht, wobei an dem mit der Schalteinrichtung verbundenen Element ein Rotor der Wirbelstrombremse angeordnet ist, der mit einem am Gehäuseteil angeordneten Stator zusammenwirkt, und wobei das Planetengetriebe an einer Abtriebswelle am Ausgang des Schaltgetriebes angeordnet ist. Vorzugsweise ist das mit der Schalteinrichtung verbundene Element das Hohlrad des Planetengetriebes; zur Überbrückung des Planetengetriebes werden das Hohlrad und der Planetenträger drehfest miteinander verbunden.
  • Aus der DE 101 52 471 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeugs bekannt, das einen Elektromotor und ein Planetengetriebe zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Schaltgetriebe umfasst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Elektromotor auf eine Drehzahl beschleunigt wird, die grundsätzlich ausreichend ist, um den Verbrennungsmotor zu starten, und dass danach eine geregelte Schließung einer die Drehung der Eingangswelle des Schaltgetriebes abbremsenden Bremse gegen ein feststehendes Gehäuseteil erfolgt, wodurch ein Moment als Summe aus Elektromotormoment und Rotationsmoment der rotierenden Bauteile auf den Verbrennungsmotor wirkt.
  • Bei Fahrzeugen, die ein elektrodynamisches Antriebssystem aufweisen, kann nach dem Stand der Technik vorgesehen sein, dass im Rahmen einer Stopp-Start Automatik der Verbrennungsmotor bei stehendem Fahrzeug abgestellt und, sobald der Fahrer wieder anfahren will, der Motor wieder gestartet wird.
  • Lässt man den Verbrennungsmotor einfach auslaufen, dauert dies je nach Verbrennungsmotor ca. 0,5 bis 2 Sekunden, wobei in der Auslaufphase in nachteiliger Weise für den Fahrer unangenehme Geräusche und/oder Schwingungen entstehen. Um diese Schwingungen und Geräusche zu verringern, ist bekannt, den Verbrennungsmotor mit dem Elektromotor zu bremsen. Hierbei darf das Abbremsen des Verbrennungsmotors erst dann erfolgen, wenn der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors abgeschaltet ist.
    •
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug anzugeben, umfassend einen Elektromotor und ein Planetengetriebe, die zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet sind, welches die Auslaufphase des Motors so weit wie möglich verkürzt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird ein Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors vorgeschlagen, im Rahmen dessen anhand von zumindest einem geeigneten motorspezifischen Parameter erkannt wird, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors ausgeschaltet ist, wobei anschließend die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch den Elektromotor abgebremst wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens, wird zur Erkennung des abgeschalteten Leerlaufreglers des Verbrennungsmotors das vom Verbrennungsmotor zurückgelieferte aktuelle Motormoment verwendet. Wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, ist das aktuelle Motormoment größer Null. Bei abgeschaltetem Leerlaufregler ist das Motormoment kleiner oder gleich Null. Diese Flanke im Motormomentverlauf wird erfindungsgemäß genutzt, um zu erkennen, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors ausgeschaltet ist, um anschließend die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels des Elektromotors abzubremsen.
  • Im Rahmen einer weiteren Variante des hier vorgestellten Verfahrens erfolgt die Erkennung des Ausschaltens des Leerlaufreglers des Verbrennungsmotors dadurch, dass die Einspritzmenge des Motors betrachtet wird, wobei, wenn die Einspritzmenge den Wert Null annimmt, auf diese Flanke reagiert wird und ein abgeschalter Leerlaufregler erkannt wird. (Im Leerlauf des Verbrennungsmotors ist die Einspritzmenge stets größer als Null.) Um das Drehen des Verbrennungsmotors in die entgegengesetzte Drehrichtung zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors nur bis zu einer bestimmten vorgegebenen Drehzahl abgebremst, wobei anschließend der Motor frei ausläuft. Ein geeigneter Wert für diese vorgegebene Drehzahl (Bremsdrehzahl) ist beispielsweise 50 U/min.
  • Die Solldrehzahl des Elektromotors beim Abbremsen der Kurbelwelle errechnet sich gemäß einer Variante der Erfindung wie folgt: nE-MaschineSoll = nKurbelwelle min·i0,wobei i0 die Standgetriebeübersetzung des Planetengetriebes und nKurbelwelle die parametrierbare Bremsdrehzahl (z.B. 50 U/min) ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
    •
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines elektrodynamischen Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug und
  • 2 eine schematische Ansicht der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens relevanten Komponenten eines elektrodynamischen Antriebssystems.
  • In 1 ist ein elektrodynamisches Anfahrelement, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, dargestellt. Es umfasst einen Elektromotor 1 und ein Planetengetriebe 2, die zwischen der Kurbelwelle 3 eines Verbrennungsmotors 4 und einem Getriebe 5 angeordnet sind. Bei dem gezeigten Beispiel ist die Kurbelwelle 3 über eine Dämpfungseinrichtung 6 mit dem Hohlrad 7 des Planetengetriebes verbunden; des weiteren ist das Sonnenrad 11 mit dem Rotor 10 des Elektromotors 1 verbunden, wobei der Rotor 10 über eine Kupplung 9, die vorzugsweise als nasse Lamellenkupplung ausgebildet ist, mit der Kurbelwelle 3 bzw. mit dem Verbrennungsmotor 4 lösbar verbindbar ist. Wie 1 zu entnehmen ist, ist der Planetenträger 8 drehfest mit der Eingangswelle 12 des Getriebes 5 verbunden, wobei zwischen dem Planetenträger 8 und der Eingangswelle 12 ein Freilauf 13 vorgesehen ist.
  • In 2 sind die relevanten Komponenten eines elektrodynamischen Antriebssystems und deren Verbindung zueinander veranschaulicht; der Verbrennungsmotor ist mit 4, der Elektromotor mit 1, das als Summierungsgetriebe dienende Planetengetriebe mit 2, das Getriebe mit 5 und die Steuerungseinrichtung für den Verbrennungsmotor 4 und den Elektromotor 1 ist mit 14 bezeichnet.
  • Wie bereits erläutert, wird für ein mit einem derartigen elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüstetes Fahrzeug vorgeschlagen, anhand von geeigneten motorspezifischen Parametern zu erkennen, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors 4 ausgeschaltet ist, wobei anschließend die Kurbelwelle 3 des Verbrennungsmotors 4 durch den Elektromotor 1 (im vorliegenden Beispiel bei geschlossener Kupplung 9) abgebremst wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird gewährleistet, dass insbesondere im Rahmen einer im Rahmen einer Stopp-Start Automatik der Verbrennungsmotor unmittelbar nach dem Ausschalten des Leerlaufreglers abgebremst wird, wodurch der Komfort für den Fahrer erhöht wird. Des weiteren wird gewährleistet, dass der Motor nur dann abgebremst wird, wenn der Leerlaufregler ausgeschaltet ist. In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren mit geringem Aufwand implementierbar.
  • Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Systems nach den 1 und 2 beschrieben worden ist, ist es mit allen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen durchführbar.
    • 1
    Elektromotor
    2
    Planetengetriebe
    3
    Kurbelwelle
    4
    Verbrennungsmotor
    5
    Getriebe
    6
    Dämpfungselement
    7
    Hohlrad
    8
    Planetenträger
    9
    Kupplung
    10
    Rotor
    11
    Sonnenrad
    12
    Getriebeeingangswelle
    13
    Freilauf
    14
    Steuerungseinrichtung

Claims (4)

  1. Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug, umfassend einen Elektromotor und ein Planetengetriebe, die zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Getriebe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von zumindest einem geeigneten motorspezifischen Parameter erkannt wird, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors (4) ausgeschaltet ist, wobei anschließend die Kurbelwelle (3) des Verbrennungsmotors (4) durch den Elektromotor (1) abgebremst wird.
  2. Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung des abgeschalteten Leerlaufreglers des Verbrennungsmotors (4) das vom Verbrennungsmotor (4) zurückgelieferte aktuelle Motormoment verwendet wird, wobei, wenn das Motormoment kleiner oder gleich Null ist, erkannt wird, dass der Leerlaufregler des Verbrennungsmotors (4) ausgeschaltet ist.
  3. Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung des abgeschalteten Leerlaufreglers des Verbrennungsmotors (4) die Einspritzmenge des Motors (4) betrachtet wird, wobei wenn die Einspritzmenge den Wert Null annimmt, auf diese Flanke reagiert wird und ein abgeschalter Leerlaufregler erkannt wird.
  4. Verfahren zum Abschalten des Verbrennungsmotors bei einem mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (3) des Verbrennungsmotors (4) nur bis zu einer bestimmten vorgegebenen Drehzahl abgebremst wird, wobei anschließend der Motor frei ausläuft, so dass ein Drehen des Verbrennungsmotors (4) in die entgegengesetzte Drehrichtung vermieden wird.
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