DE102010025183A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mittels einer elektrischen Maschine vorgestellt, wobei das Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer eines hydrodynamischen Gleitlagers folgende Verfahrensschritte aufweist: einen ersten Verfahrensschritt (12), in welchem ein Hochdrehen einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mittels der elektrischen Maschine bis zu einer Plateaudrehzahl (13) der Kurbelwelle erfolgt, einen zweiten Verfahrensschritt (14), in welchem ein Aufrechterhalten der Drehzahl der Kurbelwelle innerhalb eines Bereiches um die Plateaudrehzahl (13) für eine erste Zeitdauer (15) oder ein im Vergleich zu dem ersten Verfahrensschritt (12) und einem dritten Verfahrensschritt (16) deutlich verlangsamtes Hochdrehen durch die elektrische Maschine für die erste Zeitdauer (15) erfolgt, dem dritten Verfahrensschritt (16), in welchem eine weitere Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle nach Ablauf der ersten Zeitdauer (15) erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Es ist bekannt, dass Elektromotoren und Generatoren, bzw. allgemein elektrische Maschinen, mittels einer Leistungselektronik drehzahlgeregelt betrieben werden können. Ebenfalls seit längerem ist in diesem Zusammenhang bekannt, dass Verbrennungsmotoren mittels einer Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine drehzahlgeregelt gestartet werden können.
  • Die DE 2007 005 240 A1 offenbart ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels einer elektrischen Maschine ein Drehzahlistwert einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auf einen Drehzahlsollwert gebracht und der Drehzahlistwert mittels der elektrischen Maschine auf den Drehzahlsollwert geregelt wird. Dieses zeitweise näherungsweise Konstanthalten der Drehzahl erfolgt während dem Einsetzen von Einspritzung und Zündung des Verbrennungsmotors bis der Verbrennungsmotor angesprungen ist und einen stationären Arbeitspunkt erreicht hat, bei dem er den Drehzahlistwert selbst regelt. Auf diese Weise können komfortbeeinträchtigende Drehzahlunregelmäßigkeiten, wie sie bei einer einsetzenden Verbrennung im Verbrennungsmotor auftreten, durch ein gezieltes Aufbringen von positiven oder negativen Momenten auf die Kurbelwelle durch die elektrische Maschine stark reduziert werden.
  • Verfahren, wie sie in der DE 2007 005 240 A1 beschrieben sind, sind zwar dafür geeignet, einen stetigen Drehzahlverlauf beim Start eines Verbrennungsmotors zu bewirken und damit ruckartige Drehverläufe, die sich komfortmindernd auf das gesamte Kraftfahrzeug übertragen, zu unterdrücken. Diese Verfahren bieten allerdings keine Vorteile im Hinblick auf Materialabnutzungsprobleme, die sich bei heutigen Kraftfahrzeugen, welche mit sogenannten Stopp-Start-Automatiksystemen ausgerüstet sind, ergeben. Bei derartigen Kraftfahrzeugen wird der Verbrennungsmotor zum Zwecke der Kraftstoffeinsparung unter bestimmten Betriebsbedingungen, bei denen kein Vortrieb erforderlich ist, automatisch abgeschaltet und danach, bei einem Vortriebswunsch durch einen Fahrer, wieder angeschaltet. Die mit einem Motorstart aus dem Motorstillstand einhergehende Materialbelastung von Verbrennungsmotor- und Startkomponenten ist bei einem solchen Kraftfahrzeug aufgrund der höheren Anzahl an Starts deutlich höher als bei einem Kraftfahrzeug ohne Stopp-Start-Automatiksystem. Derartige, die Lebensdauer vermindernde Belastungen wirken sich insbesondere auf hydrodynamische Gleitlager von Verbrennungsmotoren aus.
  • Was den Verschleiß von hydrodynamischen Gleitlagern betrifft, ist zum Beispiel aus der sogenannten Stribeck-Kurve bekannt, dass die Reibung in derartigen Lagern mit zunehmender Relativgeschwindigkeit in einem Schmierspalt des Lagers zunimmt. Allerdings ist in einer Anfangsphase der Relativbewegungen eine Schmierflüssigkeit noch nicht gleichmäßig in dem Schmierspalt verteilt, so dass anfänglich eine Haftreibung oder eine Mischreibung zwischen den bewegten Teilen des Gleitlagers auftritt.
  • Angesichts dieser Gesichtspunkte ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Lebensdauer eines hydrodynamischen Gleitlagers eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Stopp-Start-Automatiksystem zu erhöhen.
  • Die Aufgabe wird gelost durch ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
  • Das Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbrennungsmotor durch eine Einwirkung einer elektrischen Maschine, welche mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist oder, nämlich über eine betätigbare Kupplung, koppelbar ist, in eine Drehbewegung gesetzt wird.
  • Erfindungsgemäß erfolgt das Starten des Verbrennungsmotors mit einem ganz bestimmten zeitlichen Verlauf einer Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors.
  • Ein gewünschter zeitlicher Verlauf der Drehzahl der Kurbelwelle kann durch einen skalierbaren Momentenaufbau der elektrischen Maschine in Verbindung mit einer Bestimmung der Drehzahl der Kurbelwelle bewirkt werden. Der skalierbare Momentenaufbau kann mittels einer mit der elektrischen Maschine verbundenen Leistungselektronik erfolgen, welche über Mittel zur Bestimmung der Drehzahl der Kurbelwelle verfügt.
  • Das Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors mit dem gewünschten zeitlichen Verlauf der Drehzahl der Kurbelwelle weist dabei mindestens 3 Schritte auf.
    • – Ein erster Verfahrensschritt, in welchem die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors durch die elektrische Maschine aus ihrem Stillstand in Drehung versetzt und bis zu einer bestimmten Drehzahl hochgedreht wird. Die bestimmte Drehzahl wird im Folgenden Plateaudrehzahl genannt, da die Verlaufsgraphik der Drehzahl über der Zeit nach Erreichen dieser Drehzahl im Wesentlichen ein Plateau aufweist. Das Hochdrehen der Drehbewegung der Kurbelwelle bis zur Plateaudrehzahl weist dabei einen im Wesentlichen streng monoton steigenden Verlauf auf.
    • – Ein zweiter Verfahrensschritt, in welchem für eine erste Zeitdauer nach Erreichen der Plateaudrehzahl mittels der elektrischen Maschine die Drehzahl der Kurbelwelle innerhalb eines Bereiches um die Plateaudrehzahl gehalten wird. Alternativ dazu kann während des zweiten Verfahrensschrittes die Drehzahl weiter erhöht werden, jedoch im Vergleich zu der Drehzahlerhöhung im ersten und in einem dritten Verfahrensabschnitt mit einer deutlich verringerten Steigung der Drehzahlerhöhung über der Zeit.
    • – Der dritte Verfahrensschritt, in welchem eine weitere Erhöhung der Drehzahl erfolgt, wobei die weitere Erhöhung der Drehzahl nach Ablauf der ersten Zeitdauer erfolgt. Im Zuge der weiteren Erhöhung wird die Drehzahl bis zu einer Zieldrehzahl erhöht, wobei die Zieldrehzahl in der Regel einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors entspricht. Dabei ist die Zieldrehzahl sinnvoller Weise von einer Motor- oder Kühlmitteltemperatur und/oder von einer Umgebungstemperatur und/oder von weiteren Parametern abhängig. Selbstverständlich kann im Zuge der weiteren Erhöhung der Drehzahl mindestens ein weiterer Verfahrensschritt erfolgen, in dem die Drehzahl bei einem höheren Wert als der Plateaudrehzahl nochmals für eine gewisse Zeitdauer konstant gehalten wird, bevor bis zur Zieldrehzahl erhöht wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass mittels des genannten Ablaufs die Lebensdauer eines hydrodynamischen Gleitlagers bezogen auf eine feste Anzahl von Startvorgängen des Verbrennungsmotors um ein Vielfaches erhöht werden kann. Möglicherweise liegt dies daran, dass insbesondere während dem zweiten Verfahrensschritt eine vollkommene Verteilung eines Schmieröls auf den reibenden Flächen des Gleitlagers erfolgt, so dass bei den höheren Drehzahlen, die erst im dritten Verfahrensschritt erreicht werden, nur noch Gleitreibung und keine Misch- oder Haftreibung mehr erfolgt. Mischreibung wirkt sich umso zerstörerischer aus, je höher die Drehzahl ist.
  • Mit der beim zweiten Verfahrensschritt genannten deutlich verringerten Steigung der Drehzahlerhöhung über der Zeit ist eine im Vergleich zum ersten und zweiten Verfahrensschritt jeweils um mindestens 50% verringerte Steigung gemeint. Bei einer derartig verringerten Steigung tritt bereits eine Verbesserung des Verschleißverhaltens des Gleitlagers ein, wenn auch nicht in dem Maße wie bei einer annähernden Konstanthaltung der Drehzahl während des zweiten Verfahrensschrittes. Allerdings hat diese Alternative mit der lediglich verringerten Steigung den Vorteil, dass eine Geschwindigkeit des Startvorgangs vergleichsweise erhöht wird, so dass der Start durch den Fahrer komfortabler erlebt wird.
  • Ein Beginn einer Einspritzung beziehungsweise einer Verbrennung eines Kraftstoffes in dem Verbrennungsmotor kann prinzipiell während dem ersten oder dem zweiten oder dem dritten Verfahrensschritt erfolgen.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich eine erste Weiterbildung des Verfahrens erwiesen, bei welcher der Beginn der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffverbrennung in dem Verbrennungsmotor während des zweiten Verfahrensschrittes erfolgt und bei welcher die weitere Erhöhung der Drehzahl allein durch die Kraft des Verbrennungsmotors, das heißt ohne eine Einwirkung der elektrischen Maschine, erfolgt. Auf diese Weise kann ein Gesamtverbrauch an elektrischer Energie auf das Nötige beschränkt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die erste Zeitdauer und/oder die jeweilige Steigung der Drehzahlerhöhung und/oder ein Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffeinspritzung und -verbrennung von einer Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur des Verbrennungsmotors und/oder einer Kühlmitteltemperatur und/oder einer Temperatur einer Batterie zur Stromversorgung der elektrischen Maschine und/oder einer Spannung der Batterie abhängt. Auf diese Weise kann der Umstand, dass die Mischreibung im Falle eines warmen Motors mit warmem Motorenöl schneller überwunden werden kann, vorteilhaft ausgenutzt werden. Im Falle eines warmen Motors wird in dieser Weiterbildung idealer Weise eine kürzere erste Zeitdauer oder auch ein weniger verlangsamtes Hochdrehen, das heißt eine weniger reduzierte Steigung des Hochdrehens, gewählt. Andererseits wird vorteilhafter Weise bei einer niedrigen Batterietemperatur oder einer niedrigen Batteriespannung eine möglichst batterieschonende Variante des Verfahrens durchgeführt, nämlich mit einem verkürzten Betrieb der elektrischen Maschine und einer vorgezogenen Einspritzung und Verbrennung im Verbrennungsmotor.
  • Eine andere Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass das Hochdrehen des Verbrennungsmotors im ersten Verfahrensschritt und auch die weitere Erhöhung der Drehzahl im dritten Verfahrensschritt jeweils gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf der Drehzahl erfolgt. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiger Drehzahlverlauf gewährleistet werden, der sich schonend auf die Komponenten des Verbrennungsmotors auswirkt.
  • Eine andere Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die weitere Erhöhung der Drehzahl im dritten Verfahrensschritt unter einem Einwirken der elektrischen Maschine auf die Kurbelwelle erfolgt. Durch ein geregeltes Einwirken der elektrischen Maschine kann die Bewegung der Kurbelwelle vergleichmäßigt werden, was sich ebenfalls lebensdauererhöhend auf den Verbrennungsmotor auswirkt.
  • Eine andere Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Plateaudrehzahl zwischen 400 und 1000 U/min beträgt, vorzugsweise zwischen 500 und 700 U/min sowie dass die erste Zeitdauer zwischen 100 und 700 ms beträgt, vorzugsweise zwischen 200 und 500 ms. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass sich mit Plateaudrehzahlen zwischen 400 und 1000 U/min sowie mit ersten Zeitdauern zwischen 100 und 700 ms auf jeden Fall merkliche Verbesserungen hinsichtlich der Lebensdauer des Gleitlagers erzielen lassen. Plateaudrehzahlen zwischen 500 und 700 U/min sowie Zeitdauern zwischen 200 und 500 ms haben sich als besonders wirksamen Kompromiss zwischen einer sehr deutlichen Lebensdauerverbesserung und gleichzeitig einer geringen Verschlechterung der Startzeiten des Verbrennungsmotors erwiesen.
  • Die Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs zeichnet sich durch eine elektrische Maschine, welche mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt oder koppelbar ist sowie eine Leistungselektronik zur Steuerung und Regelung der elektrischen Maschine, welche mit einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Drehzahl der Kurbelwelle verbunden ist, aus. Erfindungsgemäß weist die Leistungselektronik Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach dem Anspruch 1 auf. Diese sind insbesondere Mittel zu einem Hochdrehen des Verbrennungsmotors bis zu einer Plateaudrehzahl der Kurbelwelle sowie Mittel zu einem Aufrechterhalten der Drehzahl der Kurbelwelle innerhalb eines Bereiches um die Plateaudrehzahl für eine erste Zeitdauer oder zu einem verlangsamten Hochdrehen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors für die erste Zeitdauer.
  • In einer Weiterbildung dieser Vorrichtung weist diese weiterhin eine Motorsteuerung zur Steuerung und Regelung des Verbrennungsmotors sowie Kommunikationsmittel zum Austausch von Informationen zwischen der Leistungselektronik und der Motorsteuerung auf, wobei die Motorsteuerung
    • – einen Beginn einer Kraftstoffeinspritzung und einer Kraftstoffverbrennung in dem Verbrennungsmotor während oder nach Ablauf der ersten Zeitdauer sowie
    • – eine weitere Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle durch eine Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors nach Ablauf der ersten Zeitdauer
    bewirken kann.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs,
  • 2 ein Diagramm mit der Auftragung des zeitabhängigen Drehzahlverlaufs einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie
  • 3 ein Diagramm mit der Auftragung des zeitabhängigen Drehzahlverlaufs einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors entsprechend einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Eine in 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Starten eines Verbrennungsmotors 2 eines nichtdargestellten Kraftfahrzeugs weist eine elektrische Maschine 3 auf, welche mit einer Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors 2 verbunden ist. Die elektrische Maschine 3 kann die Kurbelwelle 4 antreiben, das heißt positive oder negative Drehmomente auf diese ausüben. Eine Drehzahl n der Kurbelwelle 4 wird durch einen Drehzahlsensor 5 erfasst und als Drehzahlistwert ni an eine Motorsteuerung 7 übermittelt. Die Motorsteuerung 7 ist mit einer Leistungselektronik 6 über einen CAN-Bus 8 verbunden, so dass Informationen zwischen der Motorsteuerung 7 und der Leistungselektronik 6 ausgetauscht werden können. Über den CAN-Bus 8 erhält die Leistungselektronik 6 den Drehzahlistwert ni. Die Leistungselektronik 6 steuert und regelt die elektrische Maschine 3 und gibt ihrerseits einen Drehzahlsollwert ns für die elektrische Maschine 3 vor, wobei die Vorgabe des Drehzahlsollwert ns nach Maßgabe eines Software-Programmes in Abhängigkeit von der Zeit sowie unterschiedlicher Parameter, insbesondere der Parameter einer Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur des Verbrennungsmotors und/oder einer Kühlmitteltemperatur und/oder einer Temperatur einer Batterie zur Spannungsversorgung der elektrischen Maschine und/oder einer Spannung der Batterie erfolgt. Weicht der Drehzahlistwert ni von dem Drehzahlsollwert ns ab, regelt die Leistungselektronik 6 die elektrische Maschine 3 so, dass der Kurbelwelle 4 der Drehzahlsollwert ns aufgeprägt wird.
  • Der Verbrennungsmotor 2 wird von einer Motorsteuerung 7 gesteuert und/oder geregelt. Eine Regelung der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 2 erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise durch Verarbeitung geeigneter Messwerte, wie zum Beispiel des Drehzahlistwertes ni der Kurbelwelle und durch Einstellung geeigneter Größen am Verbrennungsmotor 2, wie zum Beispiel eine eingespritzte Kraftstoffmenge M.
  • 2 zeigt ein Diagramm mit einer zeitabhängigen Drehzahlkurve 11 eines Drehzahlistwertes ni der Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors 2 entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Ein erster Verfahrensschritt 12, in welchem ein Hochdrehen des Verbrennungsmotors 2 mittels der elektrischen Maschine 3 bis zu einer Plateaudrehzahl 13 der Kurbelwelle 4 erfolgt, spiegelt sich in einem Anstieg des Drehzahlistwertes ni der Kurbelwelle 4 bis zu der Plateaudrehzahl 13 von 600 U/min wieder. Der Drehzahlanstieg verläuft geregelt durch die Leistungselektronik 6 annähernd linear innerhalb von ca. 600 ms.
  • Bei Erreichen der Plateaudrehzahl 13 von 600 U/min beginnt zu einem Zeitpunkt t0 ein zweiter Verfahrensschritt 14. Während des zweiten Verfahrensschrittes 14 wird, wiederum geregelt durch die Leistungselektronik 6, die Drehzahl der Kurbelwelle 4 annähernd konstant gehalten, so dass für den zweiten Verfahrensschritt ein gerader Kurvenabschnitt mit Steigung null bei einem Drehzahlistwert ni der Kurbelwelle 4 von 600 U/min resultiert. Der zweite Verfahrensschritt 14 endet zu einem Zeitpunkt t1 bzw. nach einer ersten Zeitdauer 15, die sich von t0 bis t1 erstreckt.
  • Vor dem Ende der ersten Zeitdauer 15 erfolgt zu einem Zeitpunkt t2 (welcher somit vor t1 liegt) eine Einspritzung von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor 2. Der Drehzahlistwert ni der Kurbelwelle 4 bleibt jedoch auch nach dem Zeitpunkt t2 zunächst bei der Plateaudrehzahl 13 von 600 U/min, da in dem Maße, wie sich ein Drehmoment des Verbrennungsmotors auf die Kurbelwelle 4 durch eine einsetzende Verbrennung erhöht, das Drehmoment der elektrischen Maschine 3 durch deren Drehzahlregelung erniedrigt wird. Spätestens zum Zeitpunkt t1 ist das von dem Verbrennungsmotor 2 auf die Kurbelwelle 4 ausgeübte Drehmoment so groß, dass das von der elektrischen Maschine 3 auf die Kurbelwelle 4 ausgeübte Drehmoment null geworden ist.
  • Ab dem Zeitpunkt t1, an welchem ein dritter Verfahrensschritt 16 beginnt, erhöht sich die Drehzahl n der Kurbelwelle 4 weiter bis zu einer Zieldrehzahl 17, welche bei 1200 U/min liegt. Diese Drehzahlerhöhung erfolgt ohne Krafteinwirkung der elektrischen Maschine 3 allein durch eine Drehmomentregelung des Verbrennungsmotors 2.
  • Im dritten Verfahrensschritt 16 kann die Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle 4 zusätzlich durch ein Einwirken der elektrischen Maschine 3 erfolgen. Auf diese Weise kann eine genauere Drehzahlregelung gewährleistet werden als dies durch die Momentenregelung des Verbrennungsmotors 2 alleine möglich wäre. Dadurch können materialbelastende Ungleichförmigkeiten der Drehung der Kurbelwelle 4 ausgeglichen werden.
  • Der Verlauf der Drehzahlkurve 11 hängt vorteilhafter Weise von Fahrzeugparametern ab, welche einen Erwärmungszustand des Verbrennungsmotors 2 und/oder einen Zustand einer Batterie, welche zur Stromversorgung der elektrischen Maschine 3 dient, charakterisieren. Das heißt, dass die Leistungselektronik 6 und die Motorsteuerung 7 die elektrische Maschine 3 beziehungsweise den Verbrennungsmotor 2 auf eine Art und Weise steuern und regeln, dass zumindest eine der folgenden Regelgrößen
    • – Plateaudrehzahl 13,
    • – Zeitpunkt t0, an welchem der zweite Verfahrensschritt 14 beginnt,
    • – und damit auch die Steigung des Drehzahlanstieges im ersten Verfahrensschritt 12,
    • – Zeitpunkt t2, an welchem die Einspritzung im Verbrennungsmotor 2 startet,
    • – Zeitpunkt t1 (beziehungsweise die erste Zeitdauer 15), bei welchem der dritte Verfahrensschritt 16 startet,
    • – Zieldrehzahl 17 und die Steigung des Drehzahlanstieges im dritten Verfahrensschritt 16
    abhängig sind von zumindest einem der folgenden Parameter:
    • – Umgebungstemperatur,
    • – Temperatur des Verbrennungsmotors,
    • – Kühlmitteltemperatur,
    • – Temperatur und/oder Spannung der Batterie, welche zur Spannungsversorgung der elektrischen Maschine 3 dient.
  • 3 zeigt ein Diagramm mit der Auftragung des zeitabhängigen Drehzahlverlaufs einer Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors 2 entsprechend einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser Ausführungsform wird in einer alternativen Form des zweiten Verfahrensschrittes 314 die Plateaudrehzahl 13 nicht konstant gehalten sondern über die ganze erste Zeitdauer 15 stetig erhöht, wobei die Steigung der Drehzahlerhöhung über der Zeit während des zweiten Verfahrensschrittes 314 deutlich niedriger ist als die Steigung der Drehzahlerhöhung über der Zeit sowohl im ersten Verfahrensschritt 12 als auch im dritten Verfahrensschritt 16.
  • Eine Verbesserung der einer Lebensdauer eines hydrodynamischen Gleitlagers des Verbrennungsmotors (2) ist, wenn auch in geringerem Maße, auch dann noch auf erfindungsgemäße Art und Weise zu erreichen, wenn während des zweiten Verfahrensschrittes kurzeitig eine leicht negative Steigung des Drehzahlverlaufs auftritt. Ein solcher negativer Verlauf kann zum Beispiel durch eine weniger komfortabel geregelte beginnende Einspritzung beim Verbrennungsmotor resultieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2007005240 A1 [0003, 0004]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (2) eines Kraftfahrzeugs mittels einer elektrischen Maschine (3), welche mit einer Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors (2) gekoppelt ist oder koppelbar ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – einen ersten Verfahrensschritt (12), in welchem ein Hochdrehen des Verbrennungsmotors (2) mittels der elektrischen Maschine (3) bis zu einer Plateaudrehzahl (13) der Kurbelwelle (4) erfolgt, – einen zweiten Verfahrensschritt (14, 314), in welchem ein Aufrechterhalten der Drehzahl der Kurbelwelle (4) innerhalb eines Bereiches um die Plateaudrehzahl (13) für eine erste Zeitdauer (15) oder ein im Vergleich zu dem ersten Verfahrensschritt (12) und einem dritten Verfahrensschritt (16) deutlich verlangsamtes Hochdrehen durch die elektrische Maschine (3) für die erste Zeitdauer (15) erfolgt, – dem dritten Verfahrensschritt (16), in welchem eine weitere Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle (4) auf eine Zieldrehzahl (17) nach Ablauf der ersten Zeitdauer (15) erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Beginn einer Kraftstoffeinspritzung und einer Kraftstoffverbrennung in dem Verbrennungsmotor (2) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (t2) während des zweiten Verfahrensschrittes (14, 314) erfolgt und – die weitere Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle (4) durch eine Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors (2) erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Verfahrensschritt (14, 314) die erste Zeitdauer (15) und/oder eine Steigung des Hochdrehens von einer Umgebungstemperatur und/oder einer Temperatur des Verbrennungsmotors (2) und/oder einer Kühlmitteltemperatur des Verbrennungsmotors (2) und/oder einer Temperatur und/oder einer Spannung einer Batterie für die Stromversorgung der elektrischen Maschine (3) abhängt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdrehen des Verbrennungsmotors (2) und die weitere Erhöhung der Drehzahl gemäß einem jeweils vorgegebenen zeitlichen Verlauf der Drehzahl erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Erhöhung der Drehzahl unter einem Einwirken der elektrischen Maschine (2) auf die Kurbelwelle (4) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Plateaudrehzahl (13) zwischen 400 und 1000 U/min beträgt, vorzugsweise zwischen 500 und 700 U/min.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitdauer (15) zwischen 100 und 700 ms beträgt, vorzugsweise zwischen 200 und 500 ms.
  8. Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors (2) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend – eine elektrische Maschine (3), welche mit einer Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors (2) gekoppelt oder koppelbar ist, – eine Leistungselektronik (6) zur Steuerung und Regelung der elektrischen Maschine (3), welche mit einer Vorrichtung (5) zur Bestimmung einer Drehzahl der Kurbelwelle (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik (6) mittels der elektrischen Maschine (3) – ein Hochdrehen des Verbrennungsmotors (2) bis zu einer Plateaudrehzahl (13) der Kurbelwelle (4) sowie – ein Aufrechterhalten der Drehzahl der Kurbelwelle (4) innerhalb eines Bereiches um die Plateaudrehzahl (13) für eine erste Zeitdauer (15) oder ein verlangsamtes Hochdrehen der Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors (2) für die erste Zeitdauer (15) bewirken kann.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Motorsteuerung (7) zur Steuerung und Regelung des Verbrennungsmotors (2) sowie Kommunikationsmittel (8) zum Austausch von Informationen zwischen Leistungselektronik (6) und Motorsteuerung (7) aufweist, wobei die Motorsteuerung (7) – einen Beginn einer Kraftstoffeinspritzung und einer Kraftstoffverbrennung in dem Verbrennungsmotor während oder nach Ablauf der ersten Zeitdauer (15) sowie – eine weitere Erhöhung der Drehzahl der Kurbelwelle (4) durch eine Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors (2) nach Ablauf der ersten Zeitdauer (15) auf eine Zieldrehzahl (17) bewirken kann.
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