DE102013012155A1 - Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang in einem Fahrzeugstillstand - Google Patents

Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang in einem Fahrzeugstillstand Download PDF

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Peter Antony
Norbert Ebner
Uwe Keller
Jürgen Kiesel
Lucas Hendrik Knape
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Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang (11) in einem Fahrzeugstillstand, bei dem in einem Startvorgang eine Elektromotordrehzahl eines Elektromotors (12) des Parallelhybridantriebsstrangs (11) auf eine Startdrehzahl oder erhöhte Startdrehzahl gebracht wird und eine Trennkupplung (13) zur Verbindung des Verbrennungsmotors (10) mit dem Elektromotor (12) geschlossenen wird, wobei zumindest eine weitere Kopplungseinheit vor dem Schließen der Trennkupplung (13) geschlossen wird, sowie den Parallelhybridantriebsstrang (11), der eine Steuer- und/oder Regeleinheit (22) aufweist, in die ein solches Verfahren implementiert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Parallelhybridantriebsstrang nach Anspruch 5.
  • Aus der DE 10 2007 001 424 A1 ist bereits ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang in einem Elektrofahrzustand bekannt, bei dem in einem Startvorgang eine Elektromotordrehzahl eines Elektromotors des Parallelhybridantriebsstrangs auf eine Startdrehzahl erhöht und eine Trennkupplung zur Verbindung des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor geschlossen wird, wobei eine Wandlerüberbrückungskupplung des Parallelhybridantriebsstrangs vor dem Schließen der Trennkupplung in einen Schlupfzustand geschaltet wird.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das Starten des Verbrennungsmotors bei sehr kalten Temperaturen besonders komfortabel zu gestalten. Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 1 und eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Parallelhybridantriebsstrangs entsprechend dem Anspruch 5 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang in einem Fahrzeugstillstand vorgeschlagen, bei dem in einem Startvorgang eine Elektromotordrehzahl eines Elektromotors des Parallelhybridantriebsstrangs auf eine Startdrehzahl erhöht und eine Trennkupplung zur Verbindung des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor geschlossen wird, wobei zumindest eine weitere Kopplungseinheit des Parallelhybridantriebsstrangs vor dem Schließen der Trennkupplung geschlossen wird.
  • Durch das Schließen der zumindest einen weiteren Kopplungseinheit können weitere Komponenten des Parallelhybridantriebsstrangs an einen Rotor des Elektromotors angebunden werden, wodurch eine durch den Elektromotor beschleunigte Masse und damit ein Massenträgheitsmoment an der Trennkupplung zum Starten des Verbrennungsmotors erhöht werden kann. Durch die Erhöhung einer Massenträgheit an der Trennkupplung kann ein besonders hohes Drehmoment in den Verbrennungsmotor eingeleitet werden, wodurch hohe Reibkräfte in dem Verbrennungsmotor überwunden werden können. Dadurch kann der Verbrennungsmotor auch bei sehr kalten Temperaturen, wie beispielsweise bei einer Temperatur von –25C°, besonders schnell gestartet werden, wodurch ein Komfort und damit eine Kundenzufriedenheit erhöht werden kann. Durch das Starten des Verbrennungsmotors mittels des zum Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Elektromotors kann auf einen separaten Starter zum Starten des Verbrennungsmotors verzichtet werden, wodurch Kosten und Bauraumbedarf des Parallelhybridantriebsstrangs reduziert werden können. Der Elektromotor des Parallelhybridantriebsstrangs für das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere als Hochvoltelektromotor ausgebildet. Das Starten des Verbrennungsmotors ausgehend von einem Fahrzeugstillstand kann bei sehr kalten Temperaturen besonders komfortabel gestaltet werden. Unter einer „Startdrehzahl” soll insbesondere eine Elektromotordrehzahl größer Null verstanden werden, die zum Starten des Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Unter einer erhöhten Startdrehzahl soll im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Elektromotordrehzahl verstanden werden, die größer als eine Startdrehzahl eines konventionellen Niedervoltstarters ist und die aus Komfortgründen auch deutlich über einer Resonanzdrehzahl des jeweiligen im Parallelhybridantriebsstrang vorgesehenen Verbrennungsmotors liegt, wobei die Resonanzdrehzahl beispielsweise bei 600 Umdrehungen pro Minute liegt. Der Elektromotor kann im erfindungsgemäßen Verfahren auch über die genannten Startdrehzahlen hinaus hochbeschleunigt werden, damit der Elektromotor beim Starten des Verbrennungsmotors ein zusätzliches Drehmoment an den Verbrennungsmotor abgeben kann, wobei das zusätzliche Drehmoment von einer Drehzahlreduzierung des Elektromotors bewirkt wird, welche der Elektromotor während des Schließvorgangs der Trennkupplung erfährt. Unter einer „Kopplungseinheit” soll insbesondere sowohl eine Kupplungseinheit als auch eine Bremseinheit verstanden werden. Unter einer „Kupplungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwei drehbar angeordnete Kopplungselemente wahlweise drehfest miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Unter einer „Bremseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein drehbares Kopplungselement und ein feststehendes Kopplungselement, das vorzugsweise permanent drehfest mit einem feststehenden Bauteil verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist, wahlweise drehfest miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Vorzugsweise ist ein drehbares Kopplungselement zumindest einer Kopplungseinheit, die zum Starten des Verbrennungsmotors zusätzlich geschlossen wird, an den Rotor des Elektromotors angebunden. In dem Startvorgang sind sämtliche Kopplungseinheiten, die zum Starten des Verbrennungsmotors zusätzlich geschlossen werden, vorteilhaft von Antriebsrädern des Parallelhybridantriebsstrangs entkoppelt. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
  • Um das Massenträgheitsmoment besonders einfach zu erhöhen, wird weiter vorgeschlagen, dass als weitere Kopplungseinheit zumindest ein Getriebeschaltelement und/oder eine Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen werden, wodurch Getriebekomponenten zur Erhöhung der Massenträgheit genutzt werden können. Unter einem „Getriebeschaltelement” soll insbesondere eine Kupplung oder eine Bremse eines Getriebes des Parallelhybridantriebsstrangs verstanden werden, die zur Schaltung von zumindest einem Getriebegang vorgesehen ist.
  • Um einen Betätigungsdruck zum Schließen der Trennkupplung und der zumindest einen weiteren Kopplungseinheit besonders schnell aufzubauen, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn mittels des Elektromotors eine mechanische Ölpumpe des Parallelhybridantriebsstrangs angetrieben wird, die einen Öldruck zumindest zur Betätigung der Trennkupplung bereitstellt, wodurch ein Öldruck zum Betätigen der Trennkupplung, zum Betätigen der zumindest einen weiteren Kopplungseinheit und/oder zur Schmierung des Getriebes bereits während der Erhöhung der Elektromotordrehzahl aufgebaut werden kann. Ferner kann der Verbrennungsmotor ohne eine elektrische Zusatzölpumpe gestartet werden, wodurch der Verbrennungsmotor auch bei Ausfall und/oder Defekt der Zusatzölpumpe gestartet werden kann.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn während des Startvorgangs eine elektrische Zusatzölpumpe des Parallelhybridantriebsstrangs aktiviert wird, wodurch die mechanische Ölpumpe in dem Startvorgang unterstützt werden kann.
  • Außerdem wird ein Parallelhybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einem Verbrennungsmotor zur Bereitstellung einer verbrennungsmotorischen Antriebsleistung, einem Elektromotor zur Bereitstellung einer elektromotorischen Antriebsleistung, einer im Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordneten Trennkupplung, zumindest einer weiteren Kopplungseinheit und einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, zum Starten des Verbrennungsmotors in einem Fahrzeugstillstand eine Elektromotordrehzahl des Elektromotors auf eine Startdrehzahl zu erhöhen und die Trennkupplung zur Verbindung des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor zu schließen, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit vor dem Schließen der Trennkupplung dazu vorgesehen ist, die zumindest eine weitere Kopplungseinheit des Parallelhybridantriebsstrangs zu schließen. Dadurch kann ein Parallelhybridantriebsstrang bereitgestellt werden, dessen Verbrennungsmotor bei sehr kalten Temperaturen besonders schnell und zuverlässig gestartet werden kann.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • 1 zeigt schematisch einen Parallelhybridantriebsstrang 11 eines Kraftfahrzeugs. Der Parallelhybridantriebsstrang 11 weist zur Bereitstellung eines Antriebsmoments einen Verbrennungsmotor 10 und einen Elektromotor 12 auf. Der Verbrennungsmotor 10 ist zur Bereitstellung einer verbrennungsmotorischen Antriebsleistung und der Elektromotor 12 zur Bereitstellung einer elektromotorischen Antriebsleistung vorgesehen. Der Parallelhybridantriebsstrang 11 umfasst dabei einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, in dem das Kraftfahrzeug mittels des Verbrennungsmotors 10 angetrieben wird, einen rein elektromotorischen Fahrbetrieb, in dem das Kraftfahrzeug mittels des Elektromotors 12 angetrieben wird, und einen kombinierten Fahrbetrieb, in dem das Kraftfahrzeug mittels des Verbrennungsmotors 10 und des Elektromotors 12 gemeinsam angetrieben wird.
  • Um den Verbrennungsmotor 10 und den Elektromotor 12 miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen, weist der Parallelhybridantriebsstrang 11 eine Trennkupplung 13 auf, die im Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem Elektromotor 12 angeordnet ist. Die Trennkupplung 13 umfasst eine Antriebsseite, die permanent drehfest mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 verbunden ist, und eine Abtriebsseite, die permanent drehfest mit einem Rotor 18 des Elektromotors 12 verbunden ist. Die Trennkupplung 13 ist als eine nasse Trennkupplung ausgebildet. Sie ist als eine Lamellenkupplung ausgebildet. Die Trennkupplung 13 ist hydraulisch betätigbar. Die Trennkupplung 13 kann grundsätzlich auch als Anfahrkupplung zum rein verbrennungsmotorischen Anfahren genutzt werden.
  • Der Parallelhybridantriebsstrang 11 weist weiter ein Getriebe 19 auf, das dazu vorgesehen ist, den Verbrennungsmotor 10 und den Elektromotor 12 antriebstechnisch an Antriebsräder 20 des Parallelhybridantriebsstrangs 11 anzubinden. Das Getriebe 19 weist zur Einstellung mehrerer Getriebegänge eine Vielzahl von Getriebeschaltelementen auf, wobei in der 1 der Übersicht halber lediglich das Getriebeschaltelement 14 dargestellt ist. Das Getriebeschaltelement 14 ist als eine Kupplung ausgebildet, die zur Einstellung eines Getriebegangs zwei Getriebeelemente wahlweise drehfest miteinander verbindet oder voneinander trennt. Das Getriebeschaltelement 14 ist innerhalb eines Getriebegehäuses angeordnet. Die Trennkupplung 13 ist dabei dazu vorgesehen, den Verbrennungsmotor 10 für den rein elektromotorischen Fahrbetrieb von dem Getriebe 19 zu trennen und den Verbrennungsmotor 10 für den rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb und den kombinierten Fahrbetrieb mit dem Getriebe 19 zu verbinden.
  • Ferner weist der Parallelhybridantriebsstrang 11 einen hydrodynamischen Wandler 21 auf. Der Wandler 21 ist im Kraftfluss zwischen der Trennkupplung 13 und dem Getriebeschaltelement 14 angeordnet. Er ist im Kraftfluss zwischen dem Elektromotor 12 und dem Getriebeschaltelement 14 angeordnet. Um ein Pumpenrad des Wandlers 21 und ein Turbinenrad des Wandlers 21 mechanisch miteinander zu verbinden, weist der Wandler 21 eine Wandlerüberbrückungskupplung 15 auf. Das Pumpenrad des Wandlers 21 ist permanent drehfest mit dem Rotor 18 des Elektromotors 12 und das Turbinenrad des Wandlers 21 ist permanent drehfest mit einem drehbaren Kopplungselement des Getriebeschaltelements 14 verbunden. Der Wandler 21 ist in das Getriebe 19 integriert. Er ist innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet.
  • Zur Bereitstellung eines Schmier-, Kühl- und Betätigungsdrucks weist der Parallelhybridantriebsstrang 11 eine mechanische Ölpumpe 16 auf. Die mechanische Ölpumpe 16 ist dazu vorgesehen, den Schmier- und Kühldruck zur Schmierung und Kühlung des Getriebes 19 und des Wandlers 21 und den Betätigungsdruck zur Betätigung der Trennkupplung 13, der Getriebeschaltelemente 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 bereitzustellen. Die mechanische Ölpumpe 16 ist antriebstechnisch permanent an den Rotor 18 des Elektromotors 12 angebunden.
  • Zur Unterstützung der mechanischen Ölpumpe 16 weist der Parallelhybridantriebsstrang 11 eine elektrische Zusatzölpumpe 17 auf. Die Zusatzölpumpe 17 ist in das Getriebe 19 integriert. Sie ist innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet.
  • Zur Steuerung und Regelung weist der Parallelhybridantriebsstrang 11 eine Steuer- und Regeleinheit 22 auf, die unter anderem steuerungstechnisch mit dem Verbrennungsmotor 10, mit dem Elektromotor 12, mit der Zusatzölpumpe 17 und mit nicht näher dargestellten, zur Betätigung der Trennkupplung 13, der Getriebeschaltelemente 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 vorgesehenen Aktuatoren verbunden ist. Um den Verbrennungsmotor 10 ausgehend von einem Fahrzeugstillstand mittels des Elektromotors 12 zu starten, ist in der Steuer- und Regeleinheit 22 ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors 10 implementiert. Dabei wird der Elektromotor 12 als Starter genutzt, wodurch auf einen zusätzlichen Starter verzichtet wird.
  • Bei dem Verfahren wird in einem von einem Fahrer ausgelösten Startvorgang eine Elektromotordrehzahl des Elektromotors 12 ausgehend von Null auf eine Startdrehzahl erhöht und die Trennkupplung 13 zur Verbindung des Verbrennungsmotors 10 mit dem Elektromotor 12 geschlossen. Durch die Erhöhung der Elektromotordrehzahl wird in dem Startvorgang die mechanische Ölpumpe 16 von dem Elektromotor 12 angetrieben, wodurch die mechanische Ölpumpe 16 einen Öldruck zur Betätigung der Trennkupplung 13, des Getriebeschaltelements 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 bereitstellt. Zusätzlich wird in dem Startvorgang die Zusatzölpumpe 17 aktiviert, die die durch den Elektromotor 12 angetriebene Ölpumpe 16 unterstützt. Der Elektromotor 12 und die Zusatzölpumpe 17 werden durch das Auslösen des Startvorgangs aktiviert. Die Zusatzölpumpe 17 ist damit bereits während der Erhöhung der Elektromotordrehzahl auf die Startdrehzahl aktiv. Grundsätzlich kann in dem Startvorgang auf eine Aktivierung der Zusatzölpumpe 17 auch verzichtet werden. In dem Startvorgang ist das Getriebe 19 von den Antriebsrädern 20 entkoppelt. Der Startvorgang ist als ein drehmomentgeführter Startvorgang ausgebildet. Die Startdrehzahl ist als eine Elektromotordrehzahl ausgebildet, bei der der Elektromotor 12 ein maximal mögliches Drehmoment bereitstellt. Die Startdrehzahl beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 1000 Umdrehungen pro Minute. Die mechanische Ölpumpe 16 stellt in diesem Ausführungsbeispiel bei der Startdrehzahl einen Volumenstrom von 10 l/min bereit.
  • Um ein dynamisches Moment an der Abtriebsseite der Trennkupplung 13 zu erhöhen, werden in dem Startvorgang zusätzlich zwei weitere als Kupplungen ausgebildete Kopplungseinheiten vor dem Schließen der Trennkupplung 13 geschlossen. Dazu wird als weitere Kopplungseinheit das Getriebeschaltelement 14 und die Wandlerüberbrückungskupplung 15 geschlossen. Damit sind die weiteren Kopplungseinheiten, die zur Erhöhung des dynamischen Moments in dem Startvorgang geschlossen werden, als das Getriebeschaltelement 14 und als die Wandlerüberbrückungskupplung 15 ausgebildet.
  • Das dynamische Moment, welches zum Starten des Verbrennungsmotors 10 genutzt wird, wird durch eine Massenträgheit der durch den Elektromotor 12 angetriebenen Komponenten erzeugt. Durch das Schließen des Getriebeschaltelements 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 werden zusätzliche Getriebekomponenten antriebstechnisch an den Elektromotor 12 angebunden, wodurch die Massenträgheit erhöht wird. Das Getriebe 19 ist trotz des geschlossenen Getriebeschaltelements 14 von den Antriebsrädern 20 entkoppelt.
  • Durch das Schließen des Getriebeschaltelements 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 wird eine Massenträgheit zum Starten des Verbrennungsmotors 10 bereitgestellt, die im Wesentlichen durch die Abtriebsseite der Trennkupplung 13, eine Antriebsseite der Wandlerüberbrückungskupplung 15, das Pumpenrad des Wandlers 21, einer Abtriebsseite der Wandlerüberbrückungskupplung 15, das Turbinenrad des Wandlers 21, die drehfest miteinander verbundenen Kopplungselemente des Getriebeschaltelements 14 und an den Kopplungselementen des Getriebeschaltelements 14 angebundenen beispielsweise als Zahnräder ausgebildeten Getriebekomponenten resultiert. Die Massenträgheit, die im Wesentlichen durch die Abtriebsseite der Trennkupplung 13, die Antriebsseite der Wandlerüberbrückungskupplung 15 und das Pumpenrad des Wandlers 21 resultiert, ist dabei bereits vor dem Schließen des Getriebeschaltelements 14 und der Wandlerüberbrückungskupplung 15 vorhanden. Die bereits vorhandene Massenträgheit beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 0,2043 kg·m2. Die Massenträgheit, die im Wesentlichen durch die Abtriebsseite der Wandlerüberbrückungskupplung 15, das Turbinenrad des Wandlers 21, die drehfest miteinander verbundenen Kopplungselemente des Getriebeschaltelements 14 und die an den Kopplungselementen des Getriebeschaltelements 14 angebundenen Getriebekomponenten resultiert, wird in dem Startvorgang zusätzlich zum Starten des Verbrennungsmotors 10 zu geschaltet. Die zusätzliche Massenträgheit beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 0,069 kg·m2.
  • Während der Erhöhung der Elektromotordrehzahl auf die Startdrehzahl werden mittels der mechanischen Ölpumpe 16 und der Zusatzölpumpe 17 das Getriebeschaltelement 14 und die Wandlerüberbrückungskupplung 15 geschlossen und die Trennkupplung 13 mit einem Öl vorbefüllt. Während einer Ansteuerung des Elektromotors 12 zur Einstellung der Startdrehzahl werden die entsprechenden Aktuatoren zur Betätigung des Getriebeschaltelements 14, der Wandlerüberbrückungskupplung 15 und der Trennkupplung 13 entsprechend angesteuert. Durch das Vorbefüllen der Trennkupplung 13 wird in der Trennkupplung 13 ein Öldruck aufgebaut, ohne dass die Trennkupplung 13 ein Drehmoment überträgt. Durch das Vorbefüllen der Trennkupplung 13 kann die Trennkupplung 13 besonders schnell geschlossenen werden.
  • Bei geschlossenem Getriebeschaltelement 14, geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung 15 und bei der Startdrehzahl des Elektromotors 12 wird die Trennkupplung 13 ausgehend von dem vorbefüllten Zustand geschlossen, wodurch der Verbrennungsmotor 10 mittels eines besonders hohen dynamischen Moments hochgedreht wird. Durch das Schließen der Trennkupplung 13 ausgehend von dem vorbefüllten Zustand wird die Trennkupplung 13 besonders schnell geschlossen, wodurch hohe Motordrehzahlen erreicht werden. Bei geschlossener Trennkupplung 13 wird der Verbrennungsmotor 10 zum Starten entsprechend angesteuert, wodurch der Startvorgang abgeschlossen ist. Grundsätzlich können in dem Startvorgang weitere Kopplungseinheiten, vorteilhaft weitere Getriebeschaltelemente zur Erhöhung der Massenträgheit geschlossen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verbrennungsmotor
    11
    Parallelhybridantriebsstrang
    12
    Elektromotor
    13
    Trennkupplung
    14
    Getriebeschaltelement
    15
    Wandlerüberbrückungskupplung
    16
    Ölpumpe
    17
    Zusatzölpumpe
    18
    Rotor
    19
    Getriebe
    20
    Antriebsrad
    21
    Wandler
    22
    Steuer- und Regeleinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007001424 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (10) eines Kraftfahrzeugs mit einem Parallelhybridantriebsstrang (11) in einem Fahrzeugstillstand, bei dem in einem Startvorgang eine Elektromotordrehzahl eines Elektromotors (12) des Parallelhybridantriebsstrangs (11) auf eine Startdrehzahl oder erhöhte Startdrehzahl gebracht wird und eine Trennkupplung (13) zur Verbindung des Verbrennungsmotors (10) mit dem Elektromotor (12) geschlossenen wird, wobei zumindest eine weitere Kopplungseinheit des Parallelhybridantriebsstrangs (11) vor dem Schließen der Trennkupplung (13) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Kopplungseinheit zumindest ein Getriebeschaltelement (14) und/oder eine Wandlerüberbrückungskupplung (15) geschlossen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Elektromotors (12) eine mechanische Ölpumpe (16) des Parallelhybridantriebsstrangs (11) angetrieben wird, die einen Öldruck zumindest zur Betätigung der Trennkupplung (13) bereitstellt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Startvorgangs eine elektrische Zusatzölpumpe (17) des Parallelhybridantriebsstrangs (11) aktiviert wird.
  5. Parallelhybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (10) zur Bereitstellung einer verbrennungsmotorischen Antriebsleistung, einem Elektromotor (12) zur Bereitstellung einer elektromotorischen Antriebsleistung, einer im Kraftfluss zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem Elektromotor (12) angeordneten Trennkupplung (13), zumindest einer weiteren Kopplungseinheit und einer Steuer- und/oder Regeleinheit (22), die dazu vorgesehen ist, zum Starten des Verbrennungsmotors (10) in einem Fahrzeugstillstand eine Elektromotordrehzahl des Elektromotors (12) auf eine Startdrehzahl oder erhöhte Startdrehzahl zu erhöhen und die Trennkupplung (13) zur Verbindung des Verbrennungsmotors (10) mit dem Elektromotor (12) zu schließen, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit (22) vor dem Schließen der Trennkupplung (13) dazu vorgesehen ist, die zumindest eine weitere Kopplungseinheit des Parallelhybridantriebsstrangs (11) zu schließen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546263A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Volvo Car Corporation Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und hybridfahrzeug mit einem system zum starten eines verbrennungsmotors
WO2019185262A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betrieb eines antriebsstranges eines kraftfahrzeugs, und antriebs-strangmodul eines solchen kraftfahrzeugs
WO2020201331A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs für ein kraftfahrzeug

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007001424A1 (de) 2007-01-09 2008-07-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Kolbenmotors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007001424A1 (de) 2007-01-09 2008-07-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Kolbenmotors

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546263A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Volvo Car Corporation Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und hybridfahrzeug mit einem system zum starten eines verbrennungsmotors
WO2019185262A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betrieb eines antriebsstranges eines kraftfahrzeugs, und antriebs-strangmodul eines solchen kraftfahrzeugs
CN110316181A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 沃尔沃汽车公司 启动混合动力车辆的内燃机的方法和系统以及包括启动内燃机的系统的混合动力车辆
US11110910B2 (en) 2018-03-29 2021-09-07 Volvo Car Corporation Method and system for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle
CN110316181B (zh) * 2018-03-29 2022-06-21 沃尔沃汽车公司 启动混合动力车辆的内燃机的方法和系统以及包括启动内燃机的系统的混合动力车辆
WO2020201331A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs für ein kraftfahrzeug

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