DE102015111791A1 - Verfahren und System zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Scott James Thompson
XiaoYong Wang
Robert Wright
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Abstract

Systeme und Verfahren zum Anschleppen einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs, das eine elektrische Maschine zum Anschleppen der Kraftmaschine und Antreiben des Fahrzeugs umfasst, werden offenbart. In einem Beispiel werden Kraftmaschinenanschleppdrehzahl und Kraftmaschinenanschleppquelle in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen ausgewählt, die beeinflussen können, ob eine elektrische Leistungsquelle ausreichend Energie zum Anschleppen der Kraftmaschine hat oder nicht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Verfahren und ein System zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs während unterschiedlicher Betriebsbedingungen. Die Verfahren können insbesondere nützlich für Hybridfahrzeuge sein, die eine Triebstrangtrennkupplung, einen Elektromotor und eine Kraftmaschine umfassen.
  • Hintergrund und Kurzdarstellung
  • Eine Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs kann durch Drehen der Kraftmaschine mit einer elektrischen Hochspannungsmaschine und Zuführen von Zündfunke und Kraftstoff zur Kraftmaschine gestartet werden. Die elektrische Maschine kann die Kraftmaschine auf eine gewünschte Kraftmaschinenleerlaufdrehzahl drehen, bevor der Kraftmaschine Zündfunke und Kraftstoff zugeführt wird. Alternativ kann die elektrische Maschine die Kraftmaschine bei einer Anschleppdrehzahl drehen (z. B. 200 U/min), und gleichzeitig können der Kraftmaschine Zündfunke und Kraftstoff zugeführt werden. Einige Hybridfahrzeuge umfassen eine Triebstrangtrennkupplung, die zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Hochspannungsmaschine positioniert ist. Die Triebstrangtrennkupplung gestattet der elektrischen Hochspannungsmaschine, unabhängig von der Kraftmaschine zu arbeiten. Infolgedessen hat das Fahrzeug die Fähigkeit, ausschließlich über die elektrische Hochspannungsmaschine angetrieben zu werden. Allerdings kann es die Triebstrangtrennkupplung erschweren, die Kraftmaschine bei kalten Umgebungstemperaturen zu starten, da die Triebstrangtrennkupplung eine Pumpe benötigt, um ihr druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid zuzuführen, um sie so zu schließen, dass die Kraftmaschine gedreht werden kann. Infolgedessen müssen die elektrische Hochspannungsmaschine, die Kraftmaschine und die Arbeitsfluidpumpe möglicherweise durch die elektrische Hochspannungsmaschine zu einer Zeit gedreht werden, in der die Batterie, die der elektrischen Hochspannungsmaschine Leistung bereitstellt, zumindest teilweise aufgrund einer niedrigeren Batterieentladungsgrenze eine verringerte Ausgangsleistung zeigt.
  • Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Nachteile erkannt und ein Triebstrangverfahren entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl in Reaktion auf eine Anforderung zum Starten einer Kraftmaschine; Einstellen der elektrischen Maschine auf eine zweite Drehzahl nach Erreichen der ersten Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine; und Starten einer Kraftmaschine durch Schließen einer Triebstrangtrennkupplung während oder nach Übergehen der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine.
  • Durch Drehen eines Triebstrangs bei einer ersten Drehzahl vor Verringern von Triebstrangdrehzahl und Anschleppen einer Kraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl kann es möglich sein, das technische Ergebnis eines Startens der Kraftmaschine bei niedrigeren Temperaturen, wobei eine der elektrischen Maschine elektrische Leistung zuführende Batterie, verringerte Entladungsleistungsgrenzen (z. B. kW) haben kann. Beispielsweise kann eine elektrische Maschine bei einer ersten höheren Drehzahl gedreht werden, um ausreichenden Arbeitsfluiddruck bereitzustellen, um eine Triebstrangtrennkupplung zu schließen. Nachdem der gewünschte Arbeitsfluiddruck erreicht ist, kann die Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine Drehzahl verringert werden, bei der die Kraftmaschine mit weniger Drehmoment angeschleppt werden kann, als wenn die Kraftmaschine bei höheren Drehzahlen angeschleppt würde. Infolgedessen kann ein gewünschter Arbeitsfluiddruck zum Schließen einer Triebstrangtrennkupplung erreicht werden, und die Kraftmaschine kann angeschleppt werden, ohne dass die verringerten Entladungsgrenzen einer Energiespeichervorrichtung überschritten würden.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Insbesondere kann der Ansatz einer Kraftmaschine gestatten, während Bedingungen mit niedrigeren Entladungsgrenzen einer Energiespeichervorrichtung gestartet zu werden. Darüber hinaus kann der Ansatz alternative Wege zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs bieten. Weiterhin kann der Ansatz die Möglichkeit einer Verschlechterung von Fahrzeugkomponenten verringern.
  • Die obigen Vorteile sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen klar hervor.
  • Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung gegeben wird, um eine Auswahl an Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden, in vereinfachter Form darzustellen. Sie soll keine Haupt- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands aufzeigen, dessen Umfang allein durch die Ansprüche definiert wird, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die irgendwelche Nachteile, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung festgehalten wurden, lösen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die hier beschriebenen Vorteile werden besser bei der Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, das hier die ausführliche Beschreibung genannt wird, allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstanden, wobei:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
  • 2 eine beispielhafte Auslegung eines Fahrzeugtriebstrangs zeigt;
  • 3 einen beispielhaften Kraftmaschinenstartablauf zeigt; und
  • 4 ein beispielhaftes Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Verbessern von Kraftmaschinenstarten eines Hybridfahrzeugs. Die Kraftmaschine kann eine Kraftmaschine, wie in 1 gezeigt, oder eine Dieselkraftmaschine sein. Die Kraftmaschine kann in einem Triebstrang eines Hybridfahrzeugs enthalten sein, wie in 2 gezeigt. Die Kraftmaschine kann gemäß dem Verfahren aus 4 gestartet werden, wie im Ablauf aus 3 gezeigt. Das Verfahren aus 4 stellt verschiedene Wege zum Starten einer Kraftmaschine in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen bereit.
  • Bezug nehmend auf 1 wird Brennkraftmaschine 10, mehrere Zylinder umfassend, von welchen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Kraftmaschine 10 umfasst Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit Kolben 36, die darin positioniert und mit Kurbelwelle 40 verbunden sind. Schwungrad 97 und Zahnkranz 99 sind mit Kurbelwelle 40 gekoppelt. Anlasser 96 (z. B. elektrische Niederspannungsmaschine (mit weniger als 30 Volt betrieben)) umfasst Ritzelwelle 98 und Ritzel 95. Ritzelwelle 98 kann Ritzel 95 gezielt vorrücken, um in Zahnkranz 99 einzugreifen. Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder an der Rückseite der Kraftmaschine montiert werden. In einigen Beispielen kann Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette gezielt Drehmoment zur Kurbelwelle 40 liefern. In einem Beispiel ist der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht im Eingriff mit der Kraftmaschinenkurbelwelle ist. Brennkammer 30 wird über Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit Einlasskrümmer 44 und Auspuffkrümmer 48 in Verbindung gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Position von Einlassnocken 51 kann durch Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position von Auslassnocken 53 kann durch Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
  • Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 positioniert gezeigt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Kanaleinspritzung bekannt ist. Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert Flüssigkraftstoff proportional zu der Impulsbreite von der Steuerung 12. Der Kraftstoff wird Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstoffbehälter, Kraftstoffpumpe und Kraftstoffverteilerleitung (nicht dargestellt) umfasst.
  • Zusätzlich ist Einlasskrümmer 44 mit Turboladerkompressor 162 in Verbindung gezeigt. Welle 161 koppelt mechanisch Turbinenrad 164 vom Turbolader mit Turboladerkompressor 162. Optionale elektronische Drosselklappe 62 stellt eine Position von Drosselplatte 64 zum Steuern des Luftstroms vom Lufteinlass 42 zu Kompressor 162 und Einlasskrümmer 44 ein. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können Drosselklappe 62 und Drosselplatte 64 so zwischen Einlassventil 52 und Einlasskrümmer 44 positioniert werden, dass Drosselklappe 62 eine Einlasskanaldrosselklappe ist.
  • Verteilerloses Zündsystem 88 liefert in Reaktion auf Steuerung 12 über Zündkerze 92 einen Zündfunken zu Brennkammer 30. Universal-Abgassauerstoffsensor 126 (UEGO-Sensor, UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) ist stromaufwärts von Katalysator 70 mit Auslasskrümmer 48 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann UEGO-Sensor 126 durch einen bistabilen Abgassauerstoffsensor ersetzt werden.
  • Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungssysteme, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
  • Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes umfasst: Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgangsanschlüsse 104, Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. nichtflüchtiger Speicher), Schreib-Lese-Speicher 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Steuerung 12 ist unterschiedliche Signale von mit Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangend gezeigt, zusätzlich zu den vorher besprochenen Signalen, umfassend: Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von mit Kühlhülse 114 gekoppeltem Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zum Erfassen von durch Fuß 132 ausgeübter Kraft; einen mit Bremspedal 150 gekoppeltem Positionssensor 154, zum Erfassen von durch Fuß 152 ausgeübter Kraft, eine Messung von Einlasskrümmerdruck (MAP) von mit Einlasskrümmer 44 gekoppeltem Drucksensor 122; einen Kraftmaschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in die Kraftmaschine eintretender Luftmasse von Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenposition von Sensor 58. Barometrischer Druck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt Kraftmaschinenpositionssensor 118 eine vorherbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus welchen die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
  • In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt werden, wie in 2 gezeigt. Des Weiteren können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenauslegungen eingesetzt werden, zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine.
  • Im Betrieb durchläuft jeder Zylinder innerhalb von Kraftmaschine 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Einlasshub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54, und Einlassventil 52 öffnet sich. Über einen Einlasskrümmer 44 wird Luft in Brennkammer 30 eingeführt, und Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel vom Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind Einlassventil 52 und Auslassventil 54 geschlossen. Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich Kolben 36 an seinem Hubende befindet und am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. In einem Prozess, der nachfolgend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie beispielsweise Zündkerze 92, gezündet, was zu Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase Kolben 36 zum uT zurück. Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Auslasskrümmer 48 auszulassen, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es ist zu beachten, dass oben Stehendes rein beispielhaft ist und dass die Einlass- und Auslassventil-Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberdeckung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 225, das einen Triebstrang 200 umfasst. Der Triebstrang von 2 umfasst in 1 gezeigte Kraftmaschine 10. Triebstrang 200 kann durch Kraftmaschine 10 angetrieben werden. Kraftmaschine 10 kann mit einem in 1 gezeigten Kraftmaschinenstartsystem oder über einen in den Triebstrang integrierten Anlasser/Generator (DISG – Driveline Integrated Starter/Generator) 240 gestartet werden. DISG 240 (z. B. elektrische Hochspannungsmaschine (mit mehr als 30 Volt betrieben)) kann auch als eine elektrische Maschine, ein Motor und/oder Generator bezeichnet werden. Darüber hinaus kann Drehmoment der Kraftmaschine 10 über Drehmomentaktuator 204, wie ein Kraftstoffeinspritzventil, Drosselklappe o. ä. eingestellt werden.
  • Ein Kraftmaschinenausgangsdrehmoment kann über Zweimassen-Schwungrad 215 zu einer Eingangsseite einer Triebstrangtrennkupplung 236 übertragen werden. Trennkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Wenn Trennkupplung 236 hydraulisch betätigt wird, fördert Pumpe 213 Arbeitsfluid (z. B. Öl) zur Triebstrangtrennkupplung 236. Pumpe 213 kann in Drehmomentwandler 206 oder Getriebe 208 enthalten sein, und Pumpe 213 dreht sich, um Triebstrangtrennkupplung 236 und Kupplungen 210–211 druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid zuzuführen. Pumpe 213 ist mechanisch angetrieben und dreht sich, um Arbeitsfluid mit Druck zu beaufschlagen, wenn sich Welle 241 dreht. Druck an einem Auslass von Pumpe 213 kann über Drucksensor 214 bestimmt werden. Die nachgelagerte Seite von Trennkupplung 236 ist mechanisch mit einer DISG-Eingangswelle 237 verbunden gezeigt.
  • DISG 240 kann betätigt werden, um Triebstrang 200 Drehmoment bereitzustellen oder um Triebstrangdrehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, die in Speichereinrichtung 275 für elektrische Energie gespeichert werden soll. DISG 240 hat eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als in 1 gezeigter Anlasser 96. Darüber hinaus treibt DISG 240 direkt Triebstrang 200 an oder wird direkt durch Triebstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten zum Koppeln von DISG 240 mit Triebstrang 200. Stattdessen rotiert DISG 240 mit der gleichen Rate wie Triebstrang 200. Speichereinrichtung 275 für elektrische Energie (z. B. Hochspannungsbatterie oder Leistungsquelle) kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die nachgelagerte Seite von DISG 240 ist über Welle 241 mechanisch mit dem Treibrad 285 von Drehmomentwandler 206 gekoppelt. Die vorgelagerte Seite des DISG 240 ist mechanisch mit der Trennkupplung 236 gekoppelt.
  • Drehmomentwandler 206 umfasst Turbinenrad 286 zum Abgeben von Drehmoment an Eingangswelle 270. Eingangswelle 270 koppelt Drehmomentwandler 206 mechanisch mit Automatikgetriebe 208. Drehmomentwandler 206 umfasst außerdem eine Drehmomentwandler-Bypass-Überbrückungskupplung 212 (TCC). Bei gesperrter TCC wird Drehmoment direkt von Treibrad 285 auf Turbinenrad 286 übertragen. TCC wird durch Steuerung 12 elektrisch betätigt. Alternativ kann TCC hydraulisch gesperrt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden.
  • Wenn Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt Drehmomentwandler 206 über Fluidtransfer zwischen dem Drehmomentwandler-Turbinenrad 286 und Drehmomentwandler-Treibrad 285 Kraftmaschinendrehmoment an Automatikgetriebe 208 und ermöglicht so eine Drehmomentvervielfältigung. Wenn hingegen Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment über den Drehmomentwandler direkt auf eine Eingangswelle (nicht gezeigt) von Getriebe 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wodurch ermöglicht wird, den Drehmomentbetrag, der direkt auf das Getriebe übertragen wird, einzustellen. Die Steuerung 12 kann dazu ausgelegt sein, den Drehmomentbetrag einzustellen, der durch den Drehmomentwandler 212 übertragen wird, durch Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Kraftmaschinenbetriebsbedingungen oder basierend auf einer fahrerbasierten Kraftmaschinenbetriebsanforderung.
  • Automatikgetriebe 208 umfasst Zahnradkupplungen (z. B. Zahnräder 1–6) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Die Zahnradkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können gezielt eingerückt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Drehmomentabgabe vom Automatikgetriebe 208 kann seinerseits auf Räder 216 übertragen werden, um das Fahrzeug über eine Ausgangswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann Automatikgetriebe 208 in Reaktion auf eine Fahrzeugfahrbedingung ein Eingangsantriebsdrehmoment auf die Eingangswelle 270 übertragen, bevor es ein Ausgangsantriebsdrehmoment auf die Räder 216 überträgt.
  • Darüber hinaus kann auf Räder 216 eine Reibungskraft angewendet werden, indem Radbremsen 218 betätigt werden. In einem Beispiel können Radbremsen 218 betätigt werden in Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf das Bremspedal (nicht gezeigt) drückt. In anderen Beispielen kann Steuerung 12 oder eine mit Steuerung 12 verknüpfte Steuerung die Radbremsen betätigen. In der gleichen Weise kann eine Reibungskraft auf Räder 216 verringert werden, indem Radbremsen 218 in Reaktion darauf gelöst werden, dass der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal nimmt. Darüber hinaus können Fahrzeugbremsen als Teil einer automatisierten Vorgehensweise zum Anhalten der Kraftmaschine über Steuerung 12 eine Reibungskraft auf Räder 216 anwenden.
  • Steuerung 12 kann dazu ausgelegt sein, Eingaben von Kraftmaschine 10 zu empfangen, wie ausführlicher in 1 gezeigt ist, und entsprechend eine Drehmomentabgabe der Kraftmaschine und/oder Betrieb des Drehmomentwandlers, Getriebes, DISG, Kupplungen und/oder Bremsen zu steuern. Als ein Beispiel kann ein Kraftmaschinendrehmoment durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Zeitsteuerung des Kraftstoffimpulses und/oder Luftladung, durch Steuern von Drosselklappenöffnung und/oder Ventilsteuerung, Ventilhub und Verstärkung für Turbo- oder Kompressorkraftmaschinen gesteuert werden. Im Fall einer Dieselkraftmaschine kann Steuerung 12 die Kraftmaschinendrehmomentabgabe durch Steuern einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Zeitsteuerung des Kraftstoffimpulses und Luftladung steuern. In allen Fällen kann Kraftmaschinensteuerung zylinderweise durchgeführt werden, um die Kraftmaschinendrehmomentabgabe zu steuern. Steuerung 12 kann auch die Drehmomentabgabe und die Erzeugung elektrischer Energie vom DISG durch Einstellen des Stromflusses zu und von Feld- und/oder Ankerwindungen von DISG steuern, wie im Fachgebiet wohlbekannt ist.
  • Wenn Leerlauf-Stopp-Bedingungen erfüllt sind, kann Steuerung 12 Abschalten der Kraftmaschine initiieren, indem Kraftstoffzufuhr und Zündfunke an der Kraftmaschine abgeschaltet werden. Allerdings kann die Kraftmaschine in einigen Beispielen fortfahren zu rotieren. Um außerdem ein gewisses Maß an Torsion im Getriebe zu erhalten, kann die Steuerung 12 rotierende Elemente von Getriebe 208 gegen ein Gehäuse 259 des Getriebes und damit gegen den Rahmen des Fahrzeugs festhalten. Wenn Bedingungen für einen Kraftmaschinenneustart erfüllt sind und/oder ein Fahrzeugbediener das Fahrzeug starten möchte, kann Steuerung 12 Kraftmaschine 10 durch Anschleppen der Kraftmaschine 10 und Wiederaufnehmen der Verbrennung in den Zylindern reaktivieren.
  • Daher sieht das System aus 1 und 2 ein Triebstrangsystem vor, umfassend:
    eine Kraftmaschine; eine elektrische Niederspannungsmaschine, mechanisch mit der Kraftmaschine gekoppelt; eine elektrische Hochspannungsmaschine; eine zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Hochspannungsmaschine angeordnete Triebstrangtrennkupplung; und eine Steuerung, umfassend in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Anschleppen der Kraftmaschine über die elektrische Hochspannungsmaschine oder die elektrische Niederspannungsmaschine in Reaktion auf eine Temperatur, und darüber hinaus Anweisungen zum Einstellen einer Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine in Reaktion auf die Temperatur nur dann, wenn die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine anschleppt. Das Triebstrangsystem umfasst, dass die Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine eine Kraftmaschinendrehzahl ist, bei der Zündfunke und Kraftstoff der Kraftmaschine nach einem Kraftmaschinenstopp erstmalig zugeführt werden. Das Triebstrangsystem umfasst, dass die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl anschleppt, nachdem eine erste Drehzahl erreicht ist, in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung, wenn die Temperatur kleiner als eine Schwellentemperatur ist, wobei die erste Drehzahl größer als die zweite Drehzahl ist. Das Triebstrangsystem umfasst, dass die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine anschleppt, ohne dass Kraftmaschinendrehzahl nach einem Kraftmaschinenstopp verringert wird, wenn die Temperatur größer als eine Schwellentemperatur ist. Das Triebstrangsystem umfasst weiterhin zusätzliche Anweisungen zum Verringern der Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine in Reaktion auf Batterieleistungsgrenzen.
  • Jetzt Bezug nehmend auf 3 wird ein beispielhafter Kraftmaschinenstartablauf für ein Hybridfahrzeug während kalter Betriebsbedingungen gezeigt. Der Ablauf aus 3 kann durch Ausführen des Verfahrens aus 4 von dem System aus 1 und 2 bereitgestellt werden.
  • Der erste Plot von oben in 3 ist ein Plot von elektrischer Hochspannungsmaschinendrehzahl (DISG) und von Kraftmaschinendrehzahl im Verlauf der Zeit. Die elektrische Hochspannungsmaschinendrehzahl und die Kraftmaschinendrehzahl nehmen in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Elektrische Hochspannungsmaschinendrehzahl wird durch die durchgehende Kurve 302 angezeigt.
  • Kraftmaschinendrehzahl wird durch die gepunktete Linie 304 dargestellt. Die X-Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 zu.
  • Der zweite Plot von oben in 3 ist ein Plot einer Triebstrangtrennkupplung im Verlauf der Zeit. Triebstrangtrennkupplungsschließkraft kann anstelle von Triebstrangtrennkupplungsdruck eingesetzt werden. Die Y-Achse stellt Triebstrangtrennkupplungsdruck dar, und Druck nimmt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die Triebstrangtrennkupplung ist geschlossen, wenn die Trennkupplungsdruckkurve in der Nähe des Pfeils der Y-Achse liegt, und geöffnet, wenn die Trennkupplungsdruckkurve in der Nähe der X-Achse liegt. Die X-Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 zu.
  • Der dritte Plot von oben in 3 ist ein Plot von Entladungsleistung einer Hochspannungsenergiequelle (z. B. Batterie) im Verlauf der Zeit. Die Y-Achse stellt Entladungsleistung einer Hochspannungsenergiequelle dar, und Entladungsleistung nimmt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Entladungsleistung ist unter der X-Achse negativ. Die X-Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 zu.
  • Der vierte Plot von oben in 3 ist ein Plot von Kraftmaschinendrehmoment und elektrischem Hochspannungsmaschinendrehmoment im Verlauf der Zeit. Die Y-Achse stellt Drehmoment dar, und Drehmoment nimmt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Hochspannungsmaschinendrehmoment wird durch eine durchgehende Linie 306 dargestellt, und Kraftmaschinendrehmoment wird durch eine gepunktete Linie 308 dargestellt. Die X-Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 zu.
  • Der fünfte Plot von oben in 3 ist ein Plot einer Kraftmaschinenstartanforderung im Verlauf der Zeit. Die Kraftmaschinenstartanforderung ist bestätigt, wenn die Kurve bei einem höheren Niveau in der Nähe des Pfeils der Y-Achse liegt. Die Kraftmaschinenstartanforderung ist nicht bestätigt, wenn die Kurve bei einem niedrigeren Niveau in der Nähe der X-Achse liegt. Die X-Achse stellt Zeit dar, und Zeit nimmt von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 zu.
  • Zum Zeitpunkt T0 sind die DISG-Drehzahl und die Kraftmaschinendrehzahl Null, anzeigend, dass das Fahrzeug gestoppt ist. Die Triebstrangtrennkupplung befindet sich in einem offenen Zustand, dem DISG gestattend, sich unabhängig und/oder ohne Drehen einer Kraftmaschine zu drehen. Die Entladungsleistung der Hochspannungsbatterie ist ebenfalls Null, anzeigend, dass die Hochspannungsbatterie nicht entladen wird. Das DISG-Drehmoment und das Kraftmaschinendrehmoment sind ebenfalls Null. Die Kraftmaschinenstartanforderung ist nicht bestätigt.
  • Zum Zeitpunkt T1 wird die Kraftmaschinenstartanforderung in Reaktion auf eine Fahrer- oder Steuerungsanforderung bestätigt. Die Kraftmaschinen- und DISG-Temperatur sind auf einem niedrigen Niveau (nicht gezeigt) und Hochspannungsbatterie-Entladungsleistung kann ebenfalls niedrig sein. Allerdings können DISG-Drehmoment und Stromstärke während solcher Bedingungen erhöht sein, wenn die Kraftmaschine gedreht wird, aufgrund von erhöhter Kraftmaschinenreibung, Ölviskosität und Batteriebetriebseigenschaften. Die DISG-Drehzahl wird auf eine erste Drehzahl erhöht, und die Trennkupplung bleibt geöffnet. Kraftmaschinendrehzahl bleibt bei Null. Der DISG dreht Pumpe 213, die der Triebstrangtrennkupplung 236 druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid zuführt. Die Hochspannungsbatterie-Entladungsleistung erhöht sich, wenn sich die DISG-Drehzahl erhöht und das DISG-Drehmoment erhöht. Das Kraftmaschinendrehmoment bleibt bei Null, da die Triebstrangtrennkupplung geöffnet ist.
  • Zum Zeitpunkt T2 wird die DISG-Drehzahl auf eine zweite Drehzahl verringert, der Triebstrangtrennkupplungsdruck beginnt zuzunehmen, um die Triebstrangtrennkupplung zu schließen, sodass Drehmoment vom DISG zur gestoppten Kraftmaschine übertragen werden kann. Die DISG-Drehzahl kann auf eine zweite Drehzahl verringert werden, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seit der DISG die erste Drehzahl erreicht hat. Alternativ kann die DISG-Drehzahl auf die zweite Drehzahl verringert werden in Reaktion darauf, dass Arbeitsfluid an einem Auslass von Pumpe 213 einen Schwellendruck erreicht. Der Schwellendruck kann ein Druck sein, ausreichend, um die Triebstrangtrennkupplung zu schließen. Verringern der DISG-Drehzahl auf die zweite Drehzahl kann den Drehmomentbetrag verringern, den der DISG benötigt, um die Kraftmaschine zu drehen, im Vergleich dazu, wenn der DISG die Kraftmaschine mit der ersten Drehzahl dreht. Darüber hinaus kann der DISG zusätzliche Drehmomentkapazität bei der zweiten Drehzahl im Vergleich zur ersten Drehzahl haben, in Abhängigkeit von der ersten und zweiten Drehzahl und den DISG-Ausgangsdrehmomenteigenschaften. Die Hochspannungsbatterie-Entladungsleistung erhöht sich, wenn DISG-Drehmoment erhöht wird, um DISG-Drehzahl bei der zweiten Drehzahl zu halten, wenn die Triebstrangtrennkupplung geschlossen wird. Das Kraftmaschinendrehmoment erhöht sich in eine negative Richtung, wenn die Kraftmaschine beginnt, sich in Reaktion auf ein Schließen der Triebstrangtrennkupplung zu drehen. Die Kraftmaschinenstartanforderung bleibt bestätigt.
  • Zum Zeitpunkt T3 ist die Triebstrangtrennkupplung vollständig geschlossen, und die DISG-Drehzahl erreicht die zweite Drehzahl. Die Hochspannungsbatterie-Entladungsleistung pegelt sich auf einen konstanten Wert ein, wenn sich die Kraftmaschine mit der zweiten Drehzahl dreht. Das DISG-Drehmoment pegelt sich ebenfalls auf ein konstantes Drehmoment ein, das benötigt wird, um die Kraftmaschine bei der zweiten Drehzahl anzuschleppen und das Drehmomentwandlertreibrad zu drehen. Zündfunke und Kraftstoff (nicht gezeigt) werden der Kraftmaschine zugeführt, sodass die Kraftmaschine gestartet werden kann. Die Kraftmaschinenstartanforderung bleibt bestätigt.
  • Zum Zeitpunkt T4 beginnt die Kraftmaschine, Luft-Kraftstoff-Gemische zu verbrennen, und die Kraftmaschine beginnt, den DISG zu beschleunigen. Das DISG-Drehmoment wird verringert, und es verschiebt sich in Richtung eines negativen Drehmoments. Die Hochspannungsbatterieentladung beginnt ebenfalls, sich zu verringern, wenn das DISG-Ausgangsdrehmoment verringert wird, in Reaktion auf ein Beschleunigen der Kraftmaschine. Die Triebstrangtrennkupplung bleibt gesperrt, und Kraftmaschinendrehmoment erhöht sich in eine positive Richtung. Die Kraftmaschinenstartanforderung bleibt bestätigt.
  • Auf diese Weise kann es möglich sein, zuerst den Triebstrang bei einer Drehzahl zu drehen, bei der ein gewünschter Arbeitsfluiddruck zum Schließen der Triebstrangtrennkupplung von einer Pumpe bereitgestellt wird, die mechanisch durch den Triebstrang angetrieben wird. Des Weiteren kann dann die Triebstrangdrehzahl auf eine Drehzahl verringert werden, bei der Kraftmaschinenreibung verringert werden kann und/oder DISG-Ausgangsdrehmoment erhöht werden kann, sodass der DSIG ausreichend Drehmoment haben kann, um die Kraftmaschine bei niedrigeren Umgebungstemperaturen zu drehen. Daher kann Arbeitsfluiddruck erhöht werden und Kraftmaschinenreibung kann bei einem niedrigeren Wert gehalten werden, um die Möglichkeit eines Startens einer Kraftmaschine bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu verbessern.
  • Jetzt Bezug nehmend auf 4 wird ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs gezeigt. Das Verfahren aus 4 kann den in 3 gezeigten Betriebsablauf bereitstellen. Darüber hinaus kann das Verfahren aus 4 im System aus den 1 und 2 als in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte, ausführbare Anweisungen enthalten sein.
  • Bei 402 beurteilt Verfahren 400, ob eine Kraftmaschinenstartanforderung vorliegt. Eine Kraftmaschinenstartanforderung kann von einem Fahrer oder einer Steuerung ausgehen. Ein Fahrer kann eine Kraftmaschinenstartanforderung durch Drehen eines Schlüssels oder Betätigen einer Drucktaste auslösen. Eine Steuerung kann eine Kraftmaschinenstartanforderung durch Ändern eines Zustands einer Variable im Speicher oder eines Zustands eines Ausgangs auslösen. Wenn Verfahren 400 urteilt, dass eine Kraftmaschinenstartanforderung vorliegt, ist die Antwort Ja, und Verfahren 400 fährt bei 404 fort. Anderenfalls geht das Verfahren 400 zum Ende.
  • Bei 404 beurteilt Verfahren 400, ob eine Temperatur kleiner als eine Schwellentemperatur ist. In einem Beispiel ist die Temperatur eine Kraftmaschinentemperatur. In einem anderen Beispiel ist die Temperatur eine DISG-Temperatur. In noch einem anderen Beispiel ist die Temperatur eine Energiespeichervorrichtungstemperatur. In noch weiteren Beispielen kann Verfahren 400 eine niedrigste Temperatur aus einer Gruppe von Einrichtungen, nicht beschränkt auf DISG, Batterie, Kraftmaschine, Umgebungsluft und Öl, als Basis für ein Vergleichen mit der Schwellentemperatur auswählen. Wenn Verfahren 400 beurteilt, dass die Temperatur kleiner als die Schwellentemperatur ist, ist die Antwort Ja, und Verfahren 400 fährt bei 404 fort. Ansonsten ist die Antwort Nein, und Verfahren 400 fährt bei 412 fort.
  • Bei 406 schleppt Verfahren 400 die Kraftmaschine über eine elektrische Niederspannungsmaschine oder einen Anlassermotor 96 an. Der Anlassermotor erhält Leistung durch eine Niederspannungsbatterie (z. B. kleiner als 30 Volt). Die elektrische Niederspannungsmaschine kann die Kraftmaschine bei einer Drehzahl von weniger als 300 U/min drehen. Der Niederspannungsanlasser kann elektrische Leistung von einer anderen Quelle als der Hochspannungs-Energiespeichervorrichtung erhalten. Daher kann der Niederspannungsanlasser während einiger Betriebsbedingungen, wie wirksamer verringerter Batterieentladungsgrenzen, in der Lage sein, mehr Drehmoment als der DISG zu erzeugen. Verfahren 400 fährt bei 408 fort, nachdem begonnen wurde, die Kraftmaschine anzuschleppen.
  • Bei 408 führt Verfahren 400 Zündfunke und Kraftstoff zu, um die Kraftmaschine zu starten, wenn die Kraftmaschine durch den Niederspannungsanlasser angeschleppt (z. B. gedreht wird). Der Niederspannungsanlasser kann die Kraftmaschine bei einer Drehzahl drehen, die sich von einer Drehzahl unterscheidet, mit der der DISG die Kraftmaschine während eines Startens einer Kraftmaschine dreht. Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Kraftmaschine gestartet ist.
  • Bei 410 beurteilt Verfahren 400, ob eine Batterieentladungsleistungsgrenze kleiner als eine Schwelle ist oder nicht. Die Batterieentladungsleistungsgrenze kann mit der Batterietemperatur, dem Batterieladezustand (SOC) und anderen Bedingungen variieren. Wenn Verfahren 400 urteilt, dass die Hochspannungsbatterie-Entladungsleistungsgrenze kleiner als eine Schwelle ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 fährt bei 420 fort. Ansonsten ist die Antwort Nein, und Verfahren 400 fährt bei 412 fort.
  • Bei 412 stellt Verfahren 400 DISG auf eine erste Drehzahl ein. Die erste Drehzahl kann eine Drehzahl sein, bei der Pumpe 213 ausreichend Druck bereitstellt, um die Triebstrangtrennkupplung in einer vorbestimmten Zeitspanne zu schließen (z. B. 300 U/min). Verfahren 400 fährt bei 414 fort, nachdem der DISG auf die erste Drehzahl eingestellt ist.
  • Bei 414 beginnt Verfahren 400, die Triebstrangtrennkupplung zu schließen. Die Triebstrangtrennkupplung kann geschlossen werden, indem Arbeitsfluid gestattet wird, von Pumpe 213 die Triebstrangtrennkupplung zu erreichen. Verfahren 400 fährt bei 416 fort, nachdem sich die Triebstrangtrennkupplung zu schließen beginnt.
  • Bei 416 startet Verfahren 400 die Kraftmaschine durch Drehen der Kraftmaschine über den DISG und Zuführen von Zündfunke und Kraftstoff zur Kraftmaschine. Zündfunke und Kraftstoff können der Kraftmaschine zugeführt werden, sobald die Kraftmaschinenposition bestimmt ist. Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Kraftmaschine gestartet ist, indem die Kraftmaschine bei einer einzelnen Anschleppdrehzahl gedreht wird.
  • Bei 420 stellt Verfahren 400 DISG-Drehzahl auf eine zweite Drehzahl ein. In einem Beispiel kann die DISG-Drehzahl auf eine Drehzahl eingestellt werden, bei der Pumpe 213 ausreichend Druck bereitstellt, um die Triebstrangtrennkupplung in einer vorbestimmten Zeitspanne zu schließen (z. B. 300 U/min). Die zweite Drehzahl kann unterschiedlich zu der ersten, bei 412 beschriebenen Drehzahl sein. Des Weiteren kann die zweite Drehzahl basierend auf Fahrzeugbetriebsbedingungen auf unterschiedliche Niveaus eingestellt oder kalibriert werden. Verfahren 400 fährt bei 422 fort, nachdem die DISG-Drehzahl auf die erste Drehzahl eingestellt ist.
  • Bei 422 beurteilt das Verfahren 400, ob die Auswahlbedingungen erfüllt sind oder nicht. In einem Beispiel kann die Auswahlbedingung eine Schwellenzeit sein, ab einer Zeit, zu der der DISG die erste Drehzahl erreicht. In einem anderen Beispiel kann die Auswahlbedingung sein, dass ein Auslassdruck von Pumpe 213 einen Schwellendruck erreicht hat. Wenn Verfahren 400 urteilt, dass eine oder mehrere Auswahlbedingungen erfüllt wurden, ist die Antwort Ja, und Verfahren 400 fährt bei 424 fort. Ansonsten ist die Antwort Nein, und Verfahren 400 kehrt zu 422 zurück.
  • Bei 424 verringert Verfahren 400 den DISG auf eine dritte Drehzahl. In einem Beispiel ist die dritte Drehzahl eine Drehzahl, bei der Kraftmaschinenreibung kleiner als ein Schwellenwert ist und bei der Kraftmaschinendrehzahl größer als eine Schwellendrehzahl ist. Die dritte Drehzahl ist ebenfalls kleiner als die zweite Drehzahl, und die dritte Drehzahl kann basierend auf Betriebsbedingungen auf unterschiedliche Drehzahlen eingestellt oder kalibriert werden. Verfahren 400 fährt bei 426 fort, nachdem die DISG-Drehzahl beginnt, auf die dritte Drehzahl eingestellt zu werden.
  • Bei 426 beginnt Verfahren 400, die Triebstrangtrennkupplung zu schließen. Die Triebstrangtrennkupplung kann durch Zuführen eines Arbeitsfluids zur Triebstrangtrennkupplung geschlossen werden. Verfahren 400 fährt bei 428 fort, nachdem sich die Triebstrangtrennkupplung zu schließen beginnt.
  • Bei 428 startet Verfahren 400 die Kraftmaschine über den DISG, wenn DISG-Drehzahl bei der dritten Drehzahl liegt. Die Kraftmaschine wird gestartet, indem der Kraftmaschine Zündfunke und Kraftstoff zugeführt wird. Die Triebstrangtrennkupplung überträgt Drehmoment vom DISG zur Kraftmaschine, wenn die Kraftmaschine gestartet wird. Die Kraftmaschinendrehzahl kann nach Kraftmaschinenanlauf rampenartig von Anschleppdrehzahl auf Leerlaufdrehzahl gebracht werden. Verfahren 400 geht zum Ende, nachdem die Kraftmaschine gestartet ist.
  • Auf diese Weise kann eine Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs in Reaktion auf Fahrzeugbetriebsbedingungen über unterschiedliche elektrische Maschinen gestartet werden. Darüber hinaus können Drehzahlen der elektrischen Maschine während des Kraftmaschinenstartvorgangs zwischen zwei oder mehr im Wesentlichen konstanten Drehzahlen variiert werden. Durch Betreiben des Triebstrangs bei unterschiedlichen Drehzahlen während eines Startens einer Kraftmaschine kann es möglich sein, die Kraftmaschine selbst dann zu starten, wenn die Batterieentladungsniveaus verringert sind.
  • Daher sieht das Verfahren aus 4 ein Triebstrangverfahren vor, das Folgendes umfasst: Einstellen einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl in Reaktion auf eine Anforderung zum Starten einer Kraftmaschine; Einstellen der elektrischen Maschine auf eine zweite Drehzahl nach Erreichen der ersten Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine; und Starten einer Kraftmaschine durch Schließen einer Triebstrangtrennkupplung während oder nach Übergehen der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine. Das Verfahren umfasst, dass sich die Kraftmaschine in Ruhe befindet, wenn die elektrische Maschine auf die erste Drehzahl eingestellt wird. Das Verfahren umfasst, dass die elektrische Maschine in weiterer Reaktion auf einen Auslassdruck einer Pumpe auf die zweite Drehzahl eingestellt wird. Das Verfahren umfasst, dass die elektrische Maschine in weiterer Reaktion auf eine vorbestimmte Zeitspanne seit Erreichen der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl eingestellt wird.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren, dass die erste Drehzahl größer ist als die zweite Drehzahl. Das Verfahren umfasst außerdem, dass ein Schließen der Triebstrangtrennkupplung während eines Übergangs der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl ein Schließen der Triebstrangtrennkupplung umfasst, nachdem die elektrische Maschine die zweite Drehzahl erreicht. Das Verfahren umfasst weiterhin Einstellen einer Kraftmaschinendrehzahl auf eine gewünschte Leerlaufdrehzahl, nachdem die Kraftmaschine gestartet ist.
  • Das Verfahren aus 4 sieht des Weiteren ein Triebstrangverfahren vor, Folgendes umfassend: in Reaktion auf eine erste Kraftmaschinenstartanforderung Einstellen einer Drehzahl einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl und Schließen einer Triebstrangtrennkupplung; und in Reaktion auf eine zweite Kraftmaschinenstartanforderung Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine zweite Drehzahl, Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine dritte Drehzahl, nach Erreichen der zweiten Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung während Übergehens von der zweiten Drehzahl zur dritten Drehzahl. Das Verfahren umfasst weiterhin Einstellen der Drehzahl einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung in Reaktion auf eine Temperatur einer Einrichtung während der ersten Kraftmaschinenstartanforderung.
  • In einigen Beispielen umfasst das Verfahren des Weiteren Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl, Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf die dritte Drehzahl nach Erreichen der zweiten Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung während Übergehens von der zweiten Drehzahl zur dritten Drehzahl in Reaktion auf die Temperatur der Einrichtung während der zweiten Kraftmaschinenstartanforderung. Das Verfahren umfasst außerdem, dass die Einrichtung eine Kraftmaschine ist. Das Verfahren umfasst, dass die Einrichtung eine Energiespeichervorrichtung oder die elektrische Maschine ist. Das Verfahren umfasst außerdem Starten einer Kraftmaschine, nach Beginnen die Triebstrangtrennkupplung in Reaktion auf die erste und zweite Kraftmaschinenstartanforderung zu schließen. Das Verfahren umfasst, dass die zweite Drehzahl größer ist als die dritte Drehzahl. Das Verfahren umfasst, dass die elektrische Maschine eine elektrische Hochspannungsmaschine ist, und umfasst weiterhin Starten der Kraftmaschine über eine elektrische Niederspannungsmaschine in Reaktion auf eine dritte Kraftmaschinenstartanforderung bei einer Umgebungstemperatur, die kleiner ist als eine Umgebungstemperatur während der ersten und der zweiten Kraftmaschinenstartanforderung.
  • Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, können die in 4 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Vorgänge, Operationen, Verfahren und/oder Funktionen grafisch einen Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuerungssystem zu programmieren ist.
  • Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffauslegungen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims (20)

  1. Triebstrangverfahren, umfassend: Einstellen einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl in Reaktion auf eine Anforderung zum Starten einer Kraftmaschine; Einstellen der elektrischen Maschine auf eine zweite Drehzahl nach Erreichen der ersten Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine; und Starten einer Kraftmaschine durch Schließen einer Triebstrangtrennkupplung während oder nach dem Übergang der elektrischen Maschine zur zweiten Drehzahl in Reaktion auf die Anforderung zum Starten der Kraftmaschine.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Kraftmaschine in Ruhe befindet, wenn die elektrische Maschine auf die erste Drehzahl eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Maschine in weiterer Reaktion auf einen Auslassdruck einer Pumpe auf die zweite Drehzahl eingestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektrische Maschine in weiterer Reaktion auf eine vorbestimmte Zeitspanne seit Erreichen der ersten Drehzahl auf die zweite Drehzahl eingestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Drehzahl größer ist als die zweite Drehzahl.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schließen der Triebstrangtrennkupplung während eines Übergangs der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl Schließen der Triebstrangtrennkupplung umfasst, nachdem die elektrische Maschine die zweite Drehzahl erreicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend Einstellen einer Kraftmaschinendrehzahl auf eine gewünschte Leerlaufdrehzahl, nachdem die Kraftmaschine gestartet ist.
  8. Triebstrangverfahren, umfassend: in Reaktion auf eine erste Kraftmaschinenstartanforderung, Einstellen einer Drehzahl einer elektrischen Maschine auf eine erste Drehzahl und Schließen einer Triebstrangtrennkupplung; und in Reaktion auf eine zweite Kraftmaschinenstartanforderung, Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine zweite Drehzahl, Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf eine dritte Drehzahl nach Erreichen der zweiten Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung bei Übergang von der zweiten Drehzahl zur dritten Drehzahl.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend Einstellen der Drehzahl einer elektrischen Maschine auf die erste Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung in Reaktion auf eine Temperatur einer Einrichtung während der ersten Kraftmaschinenstartanforderung.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, weiterhin umfassend Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf die zweite Drehzahl, Einstellen der Drehzahl der elektrischen Maschine auf die dritte Drehzahl nach Erreichen der zweiten Drehzahl und Schließen der Triebstrangtrennkupplung bei Übergang von der zweiten Drehzahl zur dritten Drehzahl in Reaktion auf die Temperatur der Einrichtung während der zweiten Kraftmaschinenstartanforderung.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Einrichtung eine Kraftmaschine ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Einrichtung eine Energiespeichervorrichtung oder die elektrische Maschine ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend Starten einer Kraftmaschine, nach Beginnen, die Triebstrangtrennkupplung in Reaktion auf die erste und zweite Kraftmaschinenstartanforderung zu schließen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite Drehzahl größer ist als die dritte Drehzahl.
  15. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die elektrische Maschine eine elektrische Hochspannungsmaschine ist, und weiterhin umfassend Starten der Kraftmaschine über eine elektrische Niederspannungsmaschine in Reaktion auf eine dritte Kraftmaschinenstartanforderung bei einer Umgebungstemperatur, die kleiner ist als eine Umgebungstemperatur während der ersten und der zweiten Kraftmaschinenstartanforderung.
  16. Triebstrangsystem, umfassend: eine Kraftmaschine; eine mechanisch mit der Kraftmaschine gekoppelte elektrische Niederspannungsmaschine; eine elektrische Hochspannungsmaschine; eine zwischen der Kraftmaschine und der elektrischen Hochspannungsmaschine positionierte Triebstrangtrennkupplung; und eine Steuerung, in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Anschleppen der Kraftmaschine über die elektrische Hochspannungsmaschine oder die elektrische Niederspannungsmaschine in Reaktion auf eine Temperatur, und darüber hinaus Anweisungen zum Einstellen einer Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine in Reaktion auf die Temperatur nur dann, wenn die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine anschleppt, umfassend.
  17. Triebstrangsystem nach Anspruch 16, wobei die Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine eine Kraftmaschinendrehzahl ist, bei der Zündfunke und Kraftstoff der Kraftmaschine nach einem Kraftmaschinenstopp erstmalig zugeführt werden.
  18. Triebstrangsystem nach Anspruch 16, wobei die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl anschleppt, nachdem eine erste Drehzahl erreicht ist, in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung, wenn die Temperatur kleiner als eine Schwellentemperatur ist, wobei die erste Drehzahl größer als die zweite Drehzahl ist.
  19. Triebstrangsystem nach Anspruch 18, wobei die elektrische Hochspannungsmaschine die Kraftmaschine anschleppt, ohne Verringern von Kraftmaschinendrehzahl nach einem Kraftmaschinenstopp, wenn die Temperatur größer als eine Schwellentemperatur ist.
  20. Triebstrangsystem nach Anspruch 15, weiterhin umfassend zusätzliche Anweisungen zum Verringern der Anschleppdrehzahl der Kraftmaschine in Reaktion auf Batterieleistungsgrenzen.
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