DE102015113643A1

DE102015113643A1 - Verfahren und Systeme zum Starten einer Kraftmaschine

Info

Publication number: DE102015113643A1
Application number: DE102015113643.0A
Authority: DE
Inventors: XiaoYong Wang; Mark Steven Yamazaki; Jeffrey Allen Doering; Wei Liang; Rajit Johri; Ming Lang Kuang
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2016-03-03
Also published as: US9656666B2; CN105383488A; US20160059846A1; CN105383488B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Verbessern von Kraftmaschinenneustartbetrieb als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals durch den Fahrer bereitgestellt. Das Kraftmaschinendrehmoment und die Trennkupplungskapazität werden während des Anwerfens und des Hochfahrens der Kraftmaschinendrehzahl dahingehend gesteuert, überschüssiges Drehmoment zum Beschleunigen der Kraftmaschine auf Motordrehzahl und Vorbereiten der Kraftmaschine auf eine erhöhte Drehmomentabgabe nach Kopplung der Kraftmaschine mit dem Triebstrang bereitzustellen. Zum Zeitpunkt der Kopplung der Kraftmaschine mit dem Triebstrang wird das Kraftmaschinendrehmoment vorübergehend reduziert, um NVH-Probleme, die mit einem Überschreiten oder Unterschreiten der Solldrehzahl durch die Kraftmaschinendrehzahl in Verbindung stehen, zu verhindern.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren für eine verbesserte Kraftmaschinendrehzahlsteuerung während eines Kraftmaschinenneustarts. Die Kraftmaschine kann selektiv mit einer elektrischen Maschine und einem Getriebe in einem Hybridelektrofahrzeug gekoppelt werden.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Hybridelektrofahrzeuge (HEV – Hybrid Electric Vehicle) verwenden eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor zur Bereitstellung der zum Antrieb eines Fahrzeugs benötigten Energie. Diese Anordnung stellt eine verbesserte Kraftstoffökonomie gegenüber einem Fahrzeug bereit, das nur eine Brennkraftmaschine hat, was teilweise darauf zurückzuführen ist, dass die Kraftmaschine während Zeiten abgeschaltet wird, während denen die Kraftmaschine ineffizient arbeitet oder nicht anderweitig für den Antrieb des Fahrzeugs benötigt wird. Unter diesen Bedingungen wird das Fahrzeug aus einem Kraftmaschinenmodus in einen Elektromodus gewechselt, in dem der Elektromotor zur Bereitstellung sämtlicher für den Antrieb des Fahrzeugs erforderlicher Energie verwendet wird. Bei zunehmender Leistungsanforderung durch den Fahrer, so dass der Elektromotor nicht mehr genügend Leistung bereitstellen kann, um der Anforderung zu genügen, oder wenn der Batterieladezustand (SOC – State Of Charge) unter ein bestimmtes Niveau fällt, wird die Kraftmaschine neu gestartet. Dann wird der Fahrzeugantrieb aus einem Elektromodus in einen Kraftmaschinenmodus gewechselt.
Ein Verfahren zur Ermöglichung eines sanften Kraftmaschinenneustarts in einem HEV-Antriebsstrang wird in der US 20140088805 von Tulpule et al. offenbart. Dabei ist eine Trennkupplung zwischen einer Kraftmaschine und einem Motor angeordnet, die zum Trennen der Kraftmaschine von dem Motor betreibbar ist. Während eines Kraftmaschinenneustarts wird die Trennkupplung ausgerückt, so dass die Kraftmaschine mit Kraftstoff versorgt werden kann, um eine Drehzahl zu erhalten, die der Motordrehzahl entspricht. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl der Motordrehzahl entspricht, wird die Trennkupplung dann eingerückt, um die Kraftmaschine und den Motor mit der Antriebswelle zu koppeln und so der Fahrerdrehmomentanforderung gerecht zu werden. In einem anderen in der US 20120323418 von Sah et al. offenbarten Beispiel werden die Kraftmaschinendrehzahl und die Getriebeeingangsdrehzahl synchronisiert, wenn eine lastannehmende Kupplung aktiviert wird und eine lastabgebende Kupplung deaktiviert wird.
Die vorliegenden Erfinder haben jedoch potenzielle Probleme bei solch einem Ansatz erkannt. Wenn ein Fahrer während des Startens der Kraftmaschine ein Drehmoment anfordert, kann es schwierig sein, ausreichendes Drehmoment (zum Beispiel von dem Motor) bereitzustellen, um die Fahreranforderung zu erfüllen sowie die Kraftmaschine zu starten. Wenn Motordrehmoment zum Erfüllen der Fahreranforderung verwendet wird, kann das Starten der Kraftmaschine verzögert werden, wodurch die Kraftmaschinenbeschleunigung beeinträchtigt wird. Die Kraftmaschinenleistung kann besonders langsam sein, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrpedal stark betätigt, um das Fahrzeug aus einem stationären Zustand anzufahren. Wenn zum Starten der Kraftmaschine Motordrehmoment verwendet wird, wird die Fahreranforderung möglicherweise nicht rechtzeitig erfüllt, wodurch das Fahrerlebnis des Fahrzeugführers beeinträchtigt wird. Aufgrund der kontinuierlichen Änderung der Motordrehzahl, die sich aus der schwankenden Drehmomentanforderung durch den Fahrzeugführer ergibt, kann es darüber hinaus für die Kraftmaschinensteuerung schwierig sein, eine synchrone Motorsolldrehzahl vorherzusagen, bei der die Trennkupplung geschlossen werden soll und der Wechsel aus dem Elektromodus in den Hybridmodus ermöglicht werden soll.
Die Erfinder haben diese Probleme erkannt und ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug mit einem verbesserten Kraftmaschinenneustartverfahren entwickelt. In einem Beispiel umfasst ein Triebstrangverfahren: Schließen einer Triebstrangtrennkupplung zum Starten einer Kraftmaschine und Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nach einem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors. Auf diese Weise kann die Kraftmaschinendrehzahl während eines Hochfahrens der Kraftmaschine basierend auf einer Fahrpedalstellung zum Beschleunigen eines Kraftmaschinenneustarts und Ermöglichen eines früheren Wechsels zu Fahrzeugantrieb unter Verwendung von Kraftmaschinendrehmoment gesteuert werden.
Während ein Fahrzeug über Motordrehmoment von einem Elektromotor angetrieben wird, kann beispielsweise ein Kraftmaschinenneustartwunsch empfangen werden. Der Kraftmaschinenneustart kann als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer angefordert werden. Demgemäß kann die Kraftmaschine in eine erste Phase eines Kraftmaschinenneustartbetriebs eintreten, in der die Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über den Elektromotor angeworfen wird, wobei eine zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung zumindest teilweise geöffnet ist. Die Drehmomentkapazität der Trennkupplung kann während der ersten Phase dahingehend eingestellt werden, ausreichend Drehmoment zum Überwinden des Kompressionsbremsmoments der Kraftmaschine und zum Anwerfen der Kraftmaschine bereitzustellen. Das Motordrehmoment kann während des Anwerfens vorübergehend erhöht werden, um ausreichend Drehmoment für das Anschleppen der Kraftmaschine und den gleichzeitigen Antrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Nach dem Anwerfen kann die Kraftmaschine in eine zweite Phase des Neustartbetriebs eintreten, in der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine und Zylinderverbrennung wieder aufgenommen werden und die Kraftmaschinendrehzahl basierend auf der Motordrehzahl und der Fahrpedalstellung zur Bereitstellung des unter den gegebenen Betriebsbedingungen maximal möglichen Drehmoments gesteuert wird. Hierbei wird die Kraftmaschinendrehzahl auf eine synchrone Solldrehzahl gesteuert, die einer Motoristdrehzahl oder einer vorhergesagten Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs entspricht. Darüber hinaus wird die Kraftmaschinendrehzahl ferner basierend auf der Fahrpedalstellung (oder der Fahrerdrehmomentanforderung) dahingehend gesteuert, maximales Kraftmaschinendrehmoment bei der gegebenen Kraftmaschinendrehzahl zum schnellstmöglichen Beschleunigen der Kraftmaschine auf die synchrone Solldrehzahl und zum gleichzeitigen Vorbereiten des Kraftmaschinenluftpfads auf die Drehmomentzufuhr, nachdem die Kraftmaschine mit dem Triebstrang verbunden wird, bereitzustellen. Die Kraftmaschinendrehzahl wird unter Verwendung von Einstellungen der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine, des Zündzeitpunkts und der Drosselklappenstellung gesteuert, während die Trennkupplung teilweise getrennt gehalten wird. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl der Motordrehzahl annähert (während sie darunter bleibt), tritt die Kraftmaschine in eine dritte Phase des Neustartbetriebs ein, in der die Trennkupplung allmählich eingerückt wird. Dabei wird das Kraftmaschinendrehmoment unter die Trennkupplungskapazität reduziert, so dass die Kraftmaschine weiter auf die Solldrehzahl beschleunigen kann, ohne die Solldrehzahl zu überschreiten. Wenn die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Drehzahl entspricht, kann die Trennkupplung geschlossen werden, und das Fahrzeug kann zum Antrieb unter Verwendung nur von Kraftmaschinendrehmoment gewechselt werden.
Auf diese Weise kann eine Qualität von Kraftmaschinenneustarts in einem Hybridelektrofahrzeug, wie zum Beispiel den durchgeführten, während ein Fahrzeugführer das Fahrpedal stark betätigt, verbessert werden. Durch Steuern der Kraftmaschinendrehzahl während einer Hochlaufphase eines Kraftmaschinenneustarts mindestens basierend auf einer Fahrpedalstellung kann die Kraftmaschinendrehzahl schneller auf eine synchrone Solldrehzahl erhöht werden, während der Kraftmaschinenluftpfad besser auf erhöhte Kraftmaschinendrehmomentzufuhr im Anschluss an den Trennkupplungseingriff vorbereitet wird. Durch vorübergehendes Verringern eines momentanen Kraftmaschinendrehmoments vor dem Trennkupplungseingriff und während dessen können NVH-Probleme und Triebstrangdrehmomentstörungen, die mit Überschreiten (oder Unterschreiten) der synchronen Solldrehzahl in Verbindung stehen, reduziert werden. Insgesamt wird ein schnellerer Kraftmaschinenneustart und Wechsel zu Fahrzeugantrieb unter Verwendung von Kraftmaschinendrehmoment ermöglicht, was einem beschleunigten Kraftmaschinenbeschleunigen und Anfahren des Fahrzeugs Rechnung trägt.
Es versteht sich, dass die oben genannte Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine entscheidenden oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Außerdem ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch Lektüre eines Beispiels einer Ausführungsform, das hier als "Detaillierte Beschreibung" bezeichnet wird, alleine oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich; darin zeigen:
1 ein Schemadiagramm einer Kraftmaschine;
2 eine beispielhafte Triebstrangkonfiguration für ein Hybridelektrofahrzeug;
3 ein beispielhaftes Verfahren für den Neustart einer Kraftmaschine eines Hybridelektrofahrzeugs während eines starken Betätigens des Fahrpedals;
4 eine beispielhafte Kraftmaschinenneustartsequenz gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Detaillierte Beschreibung
Es werden Verfahren und Systeme zur Ermöglichung von sanften Kraftmaschinenneustarts in einem Hybridelektrofahrzeug, wie zum Beispiel dem Fahrzeugsystem der 1–2, bereitgestellt. Unter Bedingungen, unter denen ein Kraftmaschinenneustartbetrieb als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals oder während dessen auftritt, kann eine Kraftmaschinendrehzahl zu einem Zeitpunkt des Hochfahrens basierend auf der Fahrpedalstellung gesteuert werden. Eine Fahrzeugsteuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine, wie die beispielhafte Routine von 3, durchzuführen, um die Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment anzuschleppen, während die Drehmomentkapazität einer zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelten Trennkupplung moduliert wird. Nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine kann die Fahrzeugsteuerung das Kraftmaschinendrehzahlprofil dahingehend steuern, die Kraftmaschinendrehzahl mit einem auf der Fahrpedalstellung basierenden Profil auf eine synchrone Solldrehzahl anzuheben. Die Kraftmaschinendrehzahl kann über Einstellungen der Kraftmaschinenparameter, wie zum Beispiel des Drosselklappenwinkels und des Zündzeitpunkts, derart gesteuert werden, dass eine hohe Kraftmaschinendrehmomentzufuhr im Anschluss an das Einrücken einer Trennkupplung erreicht werden kann. Eine beispielhafte Kraftmaschinenneustartsequenz wird in 4 gezeigt. Auf diese Weise wird ein sanfter Kraftmaschinenneustart erreicht.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch die elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Schwungrad 97 und ein Zahnrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Starter 96 umfasst eine Ritzelachse 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelachse 98 kann das Ritzel 95 zum Eingriff mit dem Zahnrad 99 selektiv vorrücken. Der Starter 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder der Rückseite der Kraftmaschine angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Starter 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Starter 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Motorkurbelwelle in Eingriff steht.
Die Brennkammer 30 ist so dargestellt, dass sie über ein Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 bzw. einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
In der Darstellung ist die Kraftstoffeinspritzdüse 66 so positioniert, dass sie den Kraftstoff direkt in den Zylinder einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Als Alternative dazu kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 liefert flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt, das einen Kraftstoffbehälter, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Verteilerleitung (nicht dargestellt) umfasst. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 erhält Betriebsstrom vom Treiber 68, der auf die Steuerung 12 reagiert. Der Einlasskrümmer 44 ist darüber hinaus so dargestellt, dass er mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung steht, die eine Stellung der Drosselklappenplatte 64 einstellt, um Luftstrom vom Lufteinlass 42 in den Einlasskrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem zur Erzeugung von höheren Kraftstoffdrücken verwendet werden. In einigen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselklappenplatte 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, derart, dass die Drosselklappe 62 eine Einlasskanal-Drosselklappe ist.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 stellt über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken für die Brennkammer 30 bereit. Eine Breitband-Lambdasonde (UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 ist so dargestellt, dass sie stromaufwärts eines Katalysators 70 mit dem Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Als Alternative dazu kann anstelle der UEGO-Sonde 126 eine Zweizustands-Lambdasonde eingesetzt werden.
Fahrzeugradbremsen oder Rekuperationsbremsung über einen im Triebstrang integrierten Starter-Generator (DISG) kann bereitgestellt werden, wenn das Bremspedal 150 durch den Fuß 152 betätigt wird. Der Bremspedalsensor 154 liefert ein Signal an die Steuerung 12, das die Bremspedalstellung anzeigt. Der Fuß 152 wird durch den die Fahrzeugbremsen betätigenden Bremskraftverstärker 140 unterstützt.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
Die Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit (CPU) 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 empfängt in der Darstellung neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung einer durch den Fuß 132 angelegten Kraft; eine Messung eines Kraftmaschineneinlasskrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; eine Kraftmaschinenposition von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in die Kraftmaschine eintretender Luftmasse von dem Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Es kann auch der Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht dargestellt). Der Kraftmaschinenpositionssensor 118 erzeugt bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein, wie in 2 gezeigt. Des Weiteren können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Im Betrieb durchläuft jeder Zylinder innerhalb der Kraftmaschine 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an welcher der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs ist (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an welchem der Kolben 36 am Ende seines Hubs und dem Zylinderkopf am nächsten ist (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. In einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem Prozess, der nachfolgend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie beispielsweise die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 201 und eines Fahrzeugtriebstrangs 200. Der Triebstrang 200 kann durch die Kraftmaschine 10 angetrieben werden. Die Kraftmaschine 10 kann mit einem in 1 gezeigten Kraftmaschinenstartsystem oder über einen im Triebstrang integrierten Starter-Generator DISG 240 gestartet werden. Ferner kann die Kraftmaschine 10 Drehmoment über den Drehmomentaktuator 204, wie zum Beispiel eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drosselklappe usw., erzeugen oder einstellen.
Ein Kraftmaschinenausgangsdrehmoment kann zu einer Eingangsseite des Doppelmassenschwungrads (DMF – dual mass flywheel) 232 übertragen werden. Die Kraftmaschinendrehzahl sowie die Eingangsseitenposition und Drehzahl des Doppelmassenschwungrads können über den Kraftmaschinenpositionssensor 118 bestimmt werden. Das Doppelmassenschwungrad 232 kann Federn 253 und getrennte Massen 254 zur Dämpfung von Triebstrangdrehmomentstörungen enthalten. Die Ausgangsseite des Doppelmassenschwungrads 232 ist in der Darstellung mechanisch mit der Eingangsseite der Trennkupplung 236 gekoppelt Die Trennkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Ein Positionssensor 234 ist auf der Trennkupplungsseite des Doppelmassenschwungrads 232 positioniert, um die Ausgangsposition und Drehzahl des Doppelmassenschwungrads 232 zu erfassen. Die stromabwärtige Seite der Trennkupplung 236 ist in der Darstellung mechanisch mit der DISG-Eingangswelle 237 gekoppelt.
Wenn die Trennkupplung 236 vollständig eingerückt (oder geschlossen) ist, ist die Kraftmaschinenausgangswelle mit dem DISG gekoppelt, wodurch das Kraftmaschinendrehmoment zum Triebstrang übertragen werden kann. Wenn die Trennkupplung 236 hingegen vollständig ausgerückt (oder geöffnet) ist, kann die Kraftmaschine von der elektrischen Maschine getrennt werden. Das Trennen der Kraftmaschine von der elektrischen Maschine gestattet es der elektrischen Maschine, das Fahrzeug anzutreiben, ohne parasitäre Kraftmaschinenverluste überwinden zu müssen. Darüber hinaus kann die Trennkupplung teilweise eingerückt sein und rutschen gelassen werden, um die Drehmomentkapazität der Trennkupplung zu variieren. Wie bei 3 dargelegt, kann die Steuerung 12 dazu konfiguriert sein, die Höhe des zum Anwerfen der Kraftmaschine übertragenen Drehmoments einzustellen, indem sie die Trennkupplung 236 während eines Kraftmaschinenneustarts einstellt. Insbesondere kann die Trennkupplungskapazität durch Ändern des Kupplungsbetätigungsdrucks moduliert werden. In einem anderen Beispiel kann die Kupplungskapazität durch Ändern des Kupplungsschlupfs moduliert werden. Dann kann die Kupplung geschlossen werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl eine synchrone Drehzahl erreicht, die auf einer Ist- oder der vorhergesagten Getriebeeingangswellendrehzahl beruht.
Der DISG 240 kann dahingehend betrieben werden, für den Antriebsstrang 200 Drehmoment bereitzustellen oder Triebstrangdrehmoment in in der Vorrichtung 275 zur Speicherung von elektrischer Energie zu speichernde elektrische Energie umzuwandeln. Der DISG 240 hat eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als der in 1 gezeigte Starter 96. Ferner treibt der DISG 240 den Triebstrang 200 direkt an oder wird vom Triebstrang 200 direkt angetrieben. Bei der Vorrichtung 275 zur Speicherung von elektrischer Energie kann es sich um eine Batterie, einen Kondensator oder eine Drosselspule handeln. Die stromabwärtige Seite des DISG 240 ist durch die Welle 241 mit dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers 206 mechanisch gekoppelt. Die stromaufwärtige Seite des DISG 240 ist mit der Trennkupplung 236 mechanisch gekoppelt. Der Drehmomentwandler 206 enthält ein Turbinenrad 286 zur Abgabe von Drehmoment an die Getriebeeingangswelle 270. Die Getriebeeingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch mit dem Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 enthält auch eine Wandler-Überbrückungskupplung (TCC – torque converter lock-up clutch) 212. Drehmoment wird vom Pumpenrad 285 direkt zum Turbinenrad 286 übertragen, wenn die TCC verriegelt ist. Die TCC wird durch die Steuerung 12 elektrisch betrieben. Als Alternative dazu kann die TCC hydraulisch gesperrt werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes bezeichnet werden. Die Drehzahl und die Position des Drehmomentwandlerturbinenrads können über den Positionssensor 239 bestimmt werden. In einigen Beispielen kann/können 238 und/oder 239 Drehmomentsensoren oder eine Kombination aus Positions- und Drehmomentsensoren sein.
Wenn die Wandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 Eingangsdrehmoment über Fluidtransfer zwischen dem Turbinenrad 286 des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers zum Automatikgetriebe 208, wodurch Drehmomentverstärkung ermöglicht wird. Wenn, im Gegensatz dazu, die Wandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Pumpenraddrehmoment direkt über die Drehmomentwandlerkupplung zu einer Eingangswelle (nicht dargestellt) des Getriebes 208 übertragen. Als Alternative dazu kann die Wandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die direkt an das Getriebe weitergeleitete Drehmomenthöhe eingestellt wird. Die Steuerung 12 kann dazu konfiguriert sein, die durch den Drehmomentwandler 206 übertragene Drehmomenthöhe einzustellen, indem sie die Wandler-Überbrückungskupplung 212 als Reaktion auf verschiedene Antriebsstrangbetriebsbedingungen oder basierend auf einem fahrerbasierenden Antriebsstrangbetriebswunsch einstellt.
Das Automatikgetriebe 208 enthält Gangkupplungen (zum Beispiel Gänge 1–6) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können gezielt eingerückt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Drehmomentabgabe vom Automatikgetriebe 208 kann wiederum an die Hinterräder 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug über die Ausgangswelle 260 anzutreiben. Insbesondere kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 als Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand vor Übertragung eines Ausgangsantriebsdrehmoments auf die Hinterräder 216 übertragen. Drehmoment kann auch über das Verteilergetriebe 261 an die Vorderräder 217 geleitet werden.
Des Weiteren kann eine Reibkraft durch Einrücken der Radbremsen 218 an die Räder 216 angelegt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) drückt, eingerückt werden. In anderen Beispielen kann die Steuerung 12 oder eine mit der Steuerung 12 gekoppelte Steuerung die Radbremsen betätigen. Auf gleiche Weise kann eine Reibkraft durch Ausrücken der Radbremsen 218 als Reaktion darauf, dass der Fahrer seinen Fuß von einem Bremspedal nimmt, zu den Rädern 216 reduziert werden. Des Weiteren können die Fahrzeugbremsen eine Reibkraft über die Steuerung 12 als Teil einer automatisierten Kraftmaschinenanhalteprozedur an die Räder 216 anlegen.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann mit dem Automatikgetriebe 208 in fluidischer Verbindung stehen, um Hydraulikdruck zum Einrücken verschiedener Kupplungen, wie zum Beispiel der Vorwärtskupplung 210, der Gangkupplungen 211 und/oder Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212, bereitzustellen. Die mechanische Ölpumpe 214 kann gemäß dem Drehmomentwandler 206 betrieben werden und kann zum Beispiel durch die Drehung der Kraftmaschine oder des DISG über die Eingangswelle 241 angetrieben werden. Somit kann der in der mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte hydraulische Druck mit Zunahme einer Kraftmaschinendrehzahl und/oder DISG-Drehzahl zunehmen und kann mit Abnahme einer Kraftmaschinendrehzahl und/oder DISG-Drehzahl abnehmen.
Die Steuerung 12 kann dazu konfiguriert sein, Eingaben von der Kraftmaschine 10 zu empfangen, wie in 1 ausführlicher gezeigt, und demgemäß eine Drehmomentabgabe der Kraftmaschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, des DISG, der Kupplungen und/oder der Bremsen zu steuern. Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschinendrehmomentabgabe durch Einstellen einer Kombination aus Zündzeitpunkt, Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulssteuerung und/oder Luftladung, durch Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder der Ventilsteuerzeit, des Ventilhubs und der Aufladung für turboaufgeladene oder mechanisch aufgeladene Kraftmaschinen gesteuert werden. Bei einem Dieselmotor kann die Steuerung 12 das abgegebene Kraftmaschinendrehmoment durch Steuerung einer Kombination aus Kraftstoffimpulsbreite, Kraftstoffimpulssteuerung und Luftladung steuern. In jedem Fall kann die Kraftmaschinensteuerung auf zylinderselektiver Basis zur Steuerung der Kraftmaschinendrehmomentabgabe durchgeführt werden. Die Steuerung 12 kann auch die Drehmomentabgabe und die Erzeugung von elektrischer Energie vom DISG durch Einstellung von zu und von den Feld-und/oder Ankerwicklungen des DISG fließendem Strom steuern, wie in der Technik bekannt ist. Des Weiteren empfängt die Steuerung 12 Fahrbahnflächenneigungseingangsinformationen vom Neigungsmesser 281.
Wenn Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind, kann die Steuerung 12 ein Abschalten der Kraftmaschine durch Abstellen des Kraftstoffs und der Zündung zur Kraftmaschine einleiten, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit nahe null befindet oder andere Kraftmaschinenabschaltbedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel wenn die Kraftmaschine bei höheren Drehzahlen abgeschaltet wird (beispielsweise bei Betrieb mit reinem Elektromodus oder Bremsrekuperation).
Somit ist das Fahrzeug bei dem Fahrzeugsystem der 1–2 mit einem modularen Hybridgetriebe (MHT – modular hybrid transmission) ausgestattet. Wie oben beschrieben, weist der Antriebsstrang ein herkömmliches Stufenautomatikgetriebe auf, bei dem ein "vorderes Modul" – mit der elektrischen Maschine (dem DISG) und der Trennkupplung – zwischen der Kraftmaschine und dem Getriebeeingang eingesetzt ist. Der DISG ist dadurch dauerhaft mit dem Getriebeeingang (zum Beispiel mit dem Drehmomentwandler-Pumpenrad oder einer Anfahrkupplung) verbunden. Dann wird die Trennkupplung zum Verbinden oder Trennen der Kraftmaschine, wodurch ein reiner Elektroantrieb ermöglicht wird, verwendet.
Somit werden Kraftmaschinenstarts durch Steuern der Trennkupplung zum Variieren von von der elektrischen Maschine zugeführtem Drehmoment zum Anwerfen der Kraftmaschine bewerkstelligt. Wenn die Kraftmaschine um eine ausreichende Anzahl von Kurbelwellengrad gedreht worden ist, werden dann Kraftstoff und Zündung zum Beschleunigen der Kraftmaschinenkurbelwelle und/oder des Schwungrads auf die synchrone Drehzahl oder Ausgangsdrehzahl der Trennkupplung zugeführt. Da die Ausgangsseite der Trennkupplung durch den Rotor der elektrischen Maschine mit dem Getriebeeingang starr verbunden ist, ist die Abgabe der Trennkupplung gleich der Getriebeeingangsdrehzahl. Zum Reduzieren von Triebstrangstörung während des Kraftmaschinenneustartereignisses kann die Steuerung, wie unten beschrieben, Trennkupplungsdrehmomentkapazität reduzieren oder sie auf einer Höhe halten, auf der ein starker Kupplungsschlupf ein Hochfahren der Kraftmaschine auf die synchrone Drehzahl gestattet. Zu diesem Zeitpunkt kann die Trennkupplung ohne merkliche Drehmomentstörung vollständig betätigt oder eingerückt werden.
Während die Kraftmaschine neu gestartet wird, wird somit der Motor nicht nur zum Anwerfen der Kraftmaschine, sondern auch zum Antreiben des Fahrzeugs und Erfüllen der Fahrzeugführerdrehmomentanforderung verwendet, bis die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt ist. Wenn der Kraftmaschinenneustart auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer reagiert, wobei der Fahrzeugführer eine Beschleunigung zum Anfahren des Fahrzeugs aus einem stationären Zustand anfordert, kann es beim Neustart der Kraftmaschine und Bereitstellen der angeforderten Beschleunigung eine Verzögerung geben. Darüber hinaus sind das/der Kraftmaschinendrehmoment und -luftstrom möglicherweise nicht ausreichend, um die angeforderte Beschleunigung bereitzustellen, sobald die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt ist.
Wie hierin unter Bezugnahme auf die Verfahren von 3 ausgeführt, kann eine Steuerung eine Kraftmaschine unter Verwendung des Systems der 1–2 sanft neu starten und ein Hybridfahrzeug anfahren. Dabei kann die Steuerung während eines Kraftmaschinenneustarts eine Triebstrangtrennkupplung zum Starten einer Kraftmaschine und Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nach einem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors zumindest teilweise einrücken. Insbesondere kann die Steuerung das Kraftmaschinendrehmoment über die Fahrerdrehmomentanforderung (basierend auf der Fahrpedalstellung) nach Wiederaufnahme der Zylinderverbrennung erhöhen, um ausreichend Drehmoment zur Beschleunigung der Kraftmaschine auf eine synchrone Motordrehzahl, bereitzustellen, wobei die Trennkupplung geschlossen wird, sowie den Luftstrom auf eine Höhe zu erhöhen, auf der das Kraftmaschinendrehmoment die angeforderte Beschleunigung nach Schließen der Trennkupplung bereitstellen kann. Auf diese Weise kann eine Kraftmaschine schnell und sanft aus einem stationären Zustand zum Antrieb des Fahrzeugs gestartet werden.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren 300 für ein schnelles und sanftes Starten einer Kraftmaschine bereitgestellt. In dem dargestellten Beispiel wird die Kraftmaschine neu gestartet, während das Fahrzeug stationär ist, um das Fahrzeug basierend auf einer Benutzeranforderung nach erhöhter Beschleunigung anzufahren.
Bei 302 umfasst die Routine die Bestätigung, dass ein Kraftmaschinenneustartwunsch empfangen worden ist. Die Kraftmaschine kann mit einem Hybridfahrzeug gekoppelt werden und der Kraftmaschinenneustart kann als Reaktion auf eine erhöhte Drehmomentanforderung von einem Fahrzeugführer zum Anfahren des Fahrzeugs angefordert werden. Der Kraftmaschinenneustart kann zum Beispiel aufgrund eines starken Betätigens des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer vorliegen. Als anderes Beispiel kann ein Kraftmaschinenneustart als Reaktion darauf, dass ein Systembatterieladezustand niedriger als ein Schwellenwert ist, angefordert werden. Zum Zeitpunkt des Kraftmaschinenneustarts kann die Kraftmaschine angehalten sein und der Elektromotor kann angehalten sein oder sich drehen. Wenn ein Kraftmaschinenneustartwunsch bestätigt wird, geht die Routine 300 auf 306 über, ansonsten geht die Routine auf 304 über, wo die Kraftmaschine abgeschaltet gehalten wird, während das Fahrzeug weiter durch Motordrehmoment angetrieben wird. In einem Beispiel, in dem der Neustartwunsch empfangen wurde, während das Fahrzeug stationär war, kann das Fahrzeug im stationären Zustand gehalten werden.
Bei 306 umfasst die Routine als Reaktion auf den Kraftmaschinenneustartwunsch das Anwerfen der Kraftmaschine über einen Motor. Insbesondere wird die Kraftmaschine aus dem Stillstand (das heißt 0 RPM) angeworfen. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment vom DISG angeworfen werden. In einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine unter Verwendung von mindestens etwas Motordrehmoment von einem Startermotor angeworfen werden. Die Kraftmaschine kann bei 308 unter Verwendung von Motordrehmoment angeworfen werden, wobei eine zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung zunächst teilweise geöffnet ist, so dass das Motordrehmoment zum Anwerfen der Kraftmaschine übertragen werden kann. Die Steuerung kann die Motordrehzahl vorübergehend erhöhen, um ausreichend Drehmoment zum Anwerfen der Kraftmaschine und zum Erfüllen der Fahrzeugführerdrehmomentanforderung bereitzustellen, bis die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt wird. Die Steuerung kann die Trennkupplung teilweise schließen, während die Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über den Motor angeworfen wird, um eine bestimmte Kupplungskapazitätshöhe an der Trennkupplung anzusteuern. Die Kupplungsplatten der Trennkupplung können im teilweise eingerückten Zustand rutschen, wobei ein Schlupfgrad basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl eingestellt wird. Insbesondere kann die Kupplung weniger rutschen gelassen werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl weiter von der Motordrehzahl entfernt ist, und der Kupplungsschlupf kann mit Anstieg der Kraftmaschinendrehzahl erhöht werden. Als Alternative dazu kann der Kupplungsdruck zur Bereitstellung der angesteuerten Kupplungskapazitätshöhe eingestellt werden. Die Trennkupplungsdrehmomentkapazität kann zur Darstellung des zum Anwerfen der Kraftmaschine erforderlichen Drehmoments eingestellt werden.
Wie oben besprochen, kann die Motordrehmomentansteuerung zur Gewährleistung einer ununterbrochenen Raddrehmomentzufuhr vorübergehend erhöht werden, um die Kraftmaschine anzuschleppen und die Räder gleichzeitig gemäß Gleichung (1) anzutreiben: τ_mtr = τ_dd – τ_dc (1) wobei τ_mtr die Motordrehmomentansteuerung ist, τ_dd die Fahreranforderung an der Getriebeeingangswelle ist und τ_dc das Trennkupplungsdrehmoment ist. Somit ist das Trennkupplungsdrehmoment negativ, wenn das Drehmoment vom Motor zur Kraftmaschine geht und positiv, wenn das Drehmoment von der Kraftmaschine zum Triebstrang geht.
Während einer ersten Phase des Kraftmaschinenneustarts, während die Kraftmaschinendrehzahl auf eine erste Drehzahl erhöht wird, kann die Steuerung somit einen Kupplungsdruck erhöhen (oder Schlupf der Kupplung verringern), um die Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über Motordrehmoment anzuschleppen.
Bei 310 kann bestimmt werden, ob die Kraftmaschine auf eine Schwellendrehzahl angeworfen worden ist. In einem Beispiel liegt die Schwellendrehzahl über einer Drehzahl, über der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine und Zündung wieder aufgenommen werden können und Kraftmaschinendrehmoment zum Hochdrehen der Kraftmaschine verwendet werden kann. Wenn die Kraftmaschine nicht auf die Schwellendrehzahl angeworfen worden ist, kann die Routine bei 312 die Kraftmaschine über den Motor bei teilweise geöffneter Trennkupplung weiter drehen.
Wenn die Kraftmaschinendrehzahl die Schwellendrehzahl erreicht hat, kann die Steuerung die Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine bei 314 wieder aufnehmen. Darüber hinaus kann die Steuerung den Druck oder die Kapazität der Trennkupplung während der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine reduzieren. Während einer zweiten Phase des Kraftmaschinenneustarts im Anschluss an die erste Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten Drehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts einer synchronen Motorsolldrehzahl erhöht ist, kann die Steuerung insbesondere die Kapazität der Trennkupplung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl reduzieren. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr unter Verwendung von Motordrehmoment, wobei die zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung zumindest teilweise ausgerückt ist, auf eine erste Drehzahl, wie zum Beispiel 150–200 RPM, angeworfen werden. Wenn die Kraftmaschinenanschleppdrehzahl eine Schwellendrehzahl, wie zum Beispiel bei oder über 150–200 RPM, erreicht, wird die Kraftstoffzufuhr zu der Kraftmaschine wieder aufgenommen, und die Trennkupplungskapazität wird reduziert. Reduzieren des (der) Kupplungsdrucks oder -kapazität kann Reduzieren des Kupplungsbetätigungsdrucks umfassen. Wahlweise kann auch ein Kupplungsschlupf erhöht werden.
Bei 316 umfasst die Routine das Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments nach einem ersten Verbrennungsereignis in der Kraftmaschine basierend sowohl auf der Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl. Insbesondere kann das Kraftmaschinendrehmoment entsprechend der Fahrpedalstellung und einem Kraftmaschinendrehmoment, das zum Drehen der Kraftmaschine auf die Drehzahl des Motors erforderlich ist, erhöht werden. Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments kann Einstellen eines Einlassdrosselklappenwinkels bei 318 und/oder Einstellen des Zündzeitpunkts bei 320 umfassen. Zum Beispiel kann der Drosselklappenwinkel vergrößert werden, während der Zündzeitpunkt auf MBT (minimum spark advance for best torque – geringste Vorzündung für bestes Drehmoment) gehalten wird, um Kraftmaschinendrehmoment zu erhöhen. Als anderes Beispiel kann der Drosselklappenwinkel vergrößert werden, während der Zündzeitpunkt von MBT nach spät verstellt wird, um das Kraftmaschinendrehmoment zu erhöhen.
Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments kann Einstellen sowohl eines Basiskraftmaschinendrehmoments als auch eines momentanen Kraftmaschinendrehmoments umfassen. Zum Beispiel kann das Basiskraftmaschinendrehmoment basierend auf der Fahrpedalstellung (und dadurch der Fahrerdrehmomentanforderung) eingestellt werden, während das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl des Motors und einer Drehmomentkapazität der Trennkupplung eingestellt wird. Zum Beispiel kann das Basiskraftmaschinendrehmoment mit zunehmender Fahrerdrehmomentanforderung erhöht werden, um die Fahrerdrehmomentanforderung zu übertreffen. Gleichzeitig kann auch das momentane Kraftmaschinendrehmoment mit zunehmender Kupplungskapazität der Trennkupplung erhöht werden.
Somit beginnt die Kraftmaschine bei Beginn der Verbrennung, Drehmoment zu erzeugen, und läuft unter Verwendung ihres eigenen Drehmoments und des unterstützenden Drehmoments des Motors zur Motordrehzahl hoch. Die Trennkupplungskapazität wird zu diesem Zeitpunkt dazu verwendet, das in die Kraftmaschinenkurbelwelle gehende Drehmoment zu drosseln. Bei der höheren Kupplungskapazität erhält die Kraftmaschine mehr unterstützendes Drehmoment vom Motor und beschleunigt schneller. Da das vom Motor zur Verfügung stehende maximale Drehmoment jedoch begrenzt ist, reduziert sich mit zunehmender Trennkupplungskapazität der zum Erfüllen der Fahreranforderung erforderliche Teil. An diesem Punkt wirkt die Kraftmaschine als eine Drehmoment erzeugende Vorrichtung, und das Kraftmaschinendrehmoment kann für einen schnelleren Kraftmaschinenstart verwendet werden. In dieser Phase wird das Kraftmaschinendrehmoment als eine Funktion der Fahrpedalstellungseingabe und der Motordrehzahl bis zu dem maximalen Drehmoment, das die Kraftmaschine unter der Kraftmaschinenistdrehzahl zu dem Zeitpunkt realisieren kann, gemäß folgender Gleichung (2) angesteuert: τ_eng = f₁(x_apdl, n_mtr), (2) wobei x_apdl der prozentuale Anteil der Pedaleingabe und n_mtr die Motordrehzahl ist. In einem Beispiel kann die Kraftmaschinendrehmomentsteuerfunktion als eine kalibrierbare Nachschlagetabelle implementiert werden. Die Motordrehzahl kann entweder eine Motoristdrehzahl oder eine vorhergesagte Motordrehzahl sein. In einem Beispiel, in dem die Motordrehzahl eine Motoristdrehzahl ist, kann die Motordrehzahl auf einem aktuellen Gang des Triebstranggetriebes basieren. In einem anderen Beispiel, in dem die Motordrehzahl eine vorhergesagte Motordrehzahl ist, kann die vorhergesagte Motordrehzahl einer Drehzahl des Motors zum Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs entsprechen. Als Alternative dazu kann die vorhergesagte Motordrehzahl auf einem vorhergesagten Gang des Triebstranggetriebes zum Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs basieren.
Somit kann die Kraftmaschinendrehmomentansteuerung aus einer Basisdrehmomentansteuerung, die den Luftstrom in die Kraftmaschine vorgibt, und einer Ansteuerung des momentanen Drehmoments, die zu Zündungs- und Kraftstoffsteuerung für die momentane Realisierung des Drehmoments führt, bestehen. In einem Beispiel kann die Steuerung während der zweiten Phase zum Steuern des Kraftmaschinendrehmoments das Basiskraftmaschinendrehmoment zum Übersteigen einer Drehmomentanforderung basierend auf einer Fahrpedalstellung erhöhen und ferner das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf Kraftmaschinendrehzahl bezüglich Motordrehzahl erhöhen. Zum Beispiel können die Ansteuerung des Basiskraftmaschinendrehmoments und die Ansteuerung des momentanen Kraftmaschinendrehmoments während der zweiten Phase des Kraftmaschinenneustarts einander im Wesentlichen gleich sein.
Durch Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments während der zweiten Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl zur synchronen Motorsolldrehzahl hochgefahren wird, kann übermäßiges Kraftmaschinendrehmoment dazu verwendet werden, die Kraftmaschine auf die Motorsolldrehzahl zu beschleunigen und darüber hinaus den Kraftmaschinenluftpfad auf Drehmomentzufuhr nach Verbindung der Kraftmaschine mit dem Triebstrang vorzubereiten. Insbesondere kann für turboaufgeladene Kraftmaschinen kein hohes Kraftmaschinendrehmoment entstehen, bis der Turbolader hochläuft. Durch Ansteuern eines hohen Kraftmaschinendrehmoments während des Hochfahrens kann hierbei ein größerer Kraftmaschinenluftstrom hergestellt werden, so dass bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt wird, sich der Einlasskrümmerdruck bereits auf einer größeren Höhe befindet.
Bei 322 kann bestimmt werden, ob die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl liegt. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob die Kraftmaschine auf eine kalibrierbare Drehzahl unter der Motordrehzahl beschleunigt hat. Ist dies nicht der Fall, kann die Routine zu 316 zurückkehren, um Kraftmaschinendrehmoment regelbar dahingehend anzusteuern, die Kraftmaschinendrehzahl zur Motorsolldrehzahl zu erhöhen. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl (und darunter) befindet, kann die Routine im Anschluss an die zweite Phase in eine dritte Phase des Kraftmaschinenneustarts eintreten. Dabei umfasst die Routine bei 324 Verringern des Kraftmaschinendrehmoments zum Verlangsamen der Kraftmaschinenbeschleunigung auf die synchrone Motorsolldrehzahl. Mit anderen Worten wird das Kraftmaschinendrehmoment mit einer ersten, höheren Rate (mit einer stärkeren Steigung) erhöht, wenn die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten Drehzahl (bei der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine wieder aufgenommen wurde) zu einem Wert innerhalb eines Schwellenwerts der Solldrehzahl erhöht wird, und danach wird das Kraftmaschinendrehmoment verringert, wenn die Kraftmaschinendrehzahl von innerhalb des Schwellenwerts der Solldrehzahl auf die Solldrehzahl erhöht wird. Zusätzlich zu dem Verringern des Kraftmaschinendrehmoments kann die Steuerung Schlupf der Trennkupplung verringern, um die Trennkupplung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschinendrehzahl die Solldrehzahl erreicht hat, vollständig zu schließen. Als Beispiel kann die Steuerung das Basiskraftmaschinendrehmoment auf eine Höhe verringern, die die Fahrerdrehmomentanforderung erfüllt und kein zusätzliches Drehmoment über die Fahrerdrehmomentanforderung bereitstellt. Gleichzeitig kann die Steuerung ferner das momentane Kraftmaschinendrehmoment auf eine Höhe unter der Trennkupplungskapazität verringern.
Somit ist die Kraftmaschinendrehzahl während der gesamten zweiten Phase des Kraftmaschinenneustarts niedriger als die Motordrehzahl, und die Trennkupplung überträgt Drehmoment vom Motor zur Kraftmaschine. Im Vergleich dazu wird der Triebstrang während der dritten Phase für die Kopplung der Kraftmaschine koordiniert. Somit erfährt das Trennkupplungsdrehmoment in der dritten Phase eine Umkehr seiner Richtung, wenn die Kraftmaschinendrehzahl und die Motordrehzahl synchronisiert sind und die Trennkupplung geschlossen ist. Gleichung (1) gilt immer noch bei der Ansteuerung des Motordrehmoments. Während der dritten Phase wird somit die Kraftmaschinenbasisdrehmomentansteuerung zunächst auf die Fahreranforderung bei einem gewissen Lademoment τ_chrg heruntergezogen. Die Ansteuerung des momentanen Kraftmaschinendrehmoments wird dann gemäß nachfolgender Gleichung (3) auf eine gewisse kalibrierbare Höhe unter der Trennkupplungskapazität reduziert: τ_{eng_base} = τ_dd + τ_chrg τ_{eng_inst} = |τ_dc| + τ_cal1 τ_cal1 = f₂(x_apdl, n_mtr) > 0 (3)
Durch Steuern des Kraftmaschinendrehmoments zum Halten des momentanen Kraftmaschinendrehmoments unter der Trennkupplungskapazität kann die Steuerung besser gewährleisten, dass die Kraftmaschine weiter unter reduziertem Drehmoment ohne Überschreiten der Motordrehzahl beschleunigt. Durch besseres Anpassen der Kraftmaschinendrehzahl an die Motordrehzahl werden durch Drehzahldifferenzen zum Zeitpunkt des Schließens der Trennkupplung verursachte Triebstrangstörungen und NVH-Probleme reduziert, und es wird ein sanfterer Kraftmaschinenneustart ermöglicht. Somit setzt die Trennkupplung auf natürliche Weise die Kraftmaschine fest und hält sie, nachdem die beiden Drehzahlen (die Kraftmaschinendrehzahl und die Motordrehzahl) synchronisiert sind. Wenn sich die Kraftmaschine und der Motor im synchronisieren Zustand befinden, wird die Trennkupplung dazu angesteuert, ihre Kapazität zu rampen, um die Kraftmaschine mit dem Triebstrang zu verriegeln, und die Kraftmaschine beginnt, Drehmoment gemäß nachfolgender Gleichung (4) an den Triebstrang zu liefern:
wobei
eine Rampenfunktion ist, die τ_{eng_inst} mit einer gegebenen Rate auf
rampt.
In einem Beispiel können Kraftmaschinenkraftstoff, -zündung und/oder -luftstrom eingestellt werden, um Kraftmaschinendrehmoment bereitzustellen, das die Bereitstellung eines gewünschten Kraftmaschinendrehzahlprofils zur synchronen Solldrehzahl ermöglicht. In einigen Beispielen kann das Kraftmaschinendrehmoment ferner basierend auf einer Ableitung der Kraftmaschinenistdrehzahl nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine (die den Kraftmaschinendrehzahlverlauf anzeigt) und einer Ableitung der Motoristdrehzahl nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine (die den Motordrehzahlverlauf anzeigt) eingestellt werden. Dies gestattet eine genauere Einstellung des Kraftmaschinendrehmoments als Reaktion auf die vorhergesagte synchrone Motordrehzahl. Basierend auf dem Kraftmaschinendrehzahlverlauf und dem Motordrehzahlverlauf kann Kraftmaschinendrehmoment insbesondere so eingestellt werden, dass die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Motordrehzahl zu dem gewünschten Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs besser entspricht. Zum Beispiel kann/können Kraftstoff und/oder Luft vorübergehend erhöht werden, und der Zündzeitpunkt kann nach spät verstellt werden, um die Kraftmaschinenbeschleunigung zu erhöhen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl auf einen Wert innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl gerampt wird. Durch Verstärken der Kraftstoffzufuhr und/oder Nachspätverstellen des Zündzeitpunkts kann hierin eine Differenz zwischen der Kraftmaschinendrehzahl und der Motordrehzahl reduziert werden. Als anderes Beispiel kann/können Kraftstoff und/oder Luft vorübergehend verringert werden, und der Zündzeitpunkt kann nach früh verstellt werden, um die Kraftmaschinenbeschleunigung zu verringern, wenn die Kraftmaschinendrehzahl von einem Wert innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl auf die Solldrehzahl gerampt wird.
Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl unter der synchronen Drehzahl befindet, kann die Kraftmaschine somit bei teilweise geöffneter Trennkupplung drehen. Das heißt, dass die Trennkupplung beim Einstellen der Kraftmaschinendrehzahl auf die synchrone Drehzahl teilweise ausgerückt gehalten werden kann, wobei ein Schlupfgrad der teilweise ausgerückten oder teilweise geöffneten Trennkupplung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der synchronen Drehzahl kontinuierlich eingestellt wird. Wenn die Differenz zwischen der Kraftmaschinendrehzahl und der synchronen Drehzahl höher ist, kann zum Beispiel der Schlupfgrad erhöht werden, und wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Drehzahl nähert, kann der Schlupfgrad verringert werden. Als Alternative dazu kann der Kupplungsdruck eingestellt werden, während der Kupplungsschlupf aufrechterhalten wird.
Zum Beispiel kann die Steuerung während der ersten Phase des Kraftmaschinenneustarts, während die Kraftmaschinendrehzahl auf die erste Drehzahl erhöht wird, die Kupplungskapazität der Trennkupplung erhöhen (oder Schlupf der Trennkupplung verringern), um die Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über Motordrehmoment anzuschleppen. Dann kann die Steuerung während einer zweiten Phase im Anschluss an die erste Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten Drehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl erhöht wird, basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl die Kupplungskapazität verringern (oder den Kupplungsschlupf erhöhen). Ferner kann die Steuerung während einer dritten Phase im Anschluss an die zweite Phase, wenn die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl liegt, die Kupplungskapazität erhöhen (oder den Kupplungsschlupf verringern), um die Kupplung vollständig zu schließen.
Auf diese Weise kann auch das (der) Kraftmaschinendrehzahlprofil oder -verlauf auf die Solldrehzahl gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Kraftmaschinendrehzahl anfangs von der ersten Drehzahl (wenn die Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine wieder aufgenommen wird) auf eine zweite Drehzahl (die unter der Solldrehzahl, aber innerhalb eines Schwellenwerts der zweiten Drehzahl liegt) basierend auf der Fahrpedalstellung zur Bereitstellung von mehr Drehmoment als angefordert erhöht werden. Das Kraftmaschinendrehmoment kann hierbei mit einer schnelleren Rate bereitgestellt werden, indem die Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine mit einer höheren Rate erhöht wird, der Drosselklappenwinkel weiter geöffnet wird und/oder der Zündzeitpunkt in einem größeren Ausmaß nach spät verstellt wird. Dies gestattet eine schnellere Beschleunigung der Kraftmaschine auf eine zweite Drehzahl, die innerhalb eines Schwellenwerts der Solldrehzahl liegt. Darüber hinaus wird der Kraftmaschinenluftstrom auf eine Höhe erhöht, die eine schnelle Kraftmaschinendrehmomentzufuhr nach Kopplung der Kraftmaschine in den Triebstrang gestattet. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der zweiten Drehzahl und innerhalb eines Schwellenwerts der Solldrehzahl befindet, kann dann die Kraftmaschinendrehzahl mit einer geringeren Rate von der zweiten Drehzahl auf die synchrone Solldrehzahl erhöht werden, indem zum Beispiel die Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine mit einer geringeren Rate erhöht wird, der Drosselklappenwinkel verkleinert wird und/oder der Zündzeitpunkt nach früh verstellt wird. Dies gestattet ein allmähliches und bewussteres Führen der Kraftmaschine auf die Solldrehzahl, ohne die Solldrehzahl zu unterschreiten oder zu überschreiten. Dies kann somit die Genauigkeit der Entsprechung von Kraftmaschinendrehzahl und synchroner Drehzahl verbessern, wodurch die Qualität des Kraftmaschinenneustarts verbessert wird.
In einigen Beispielen kann die Steuerung auch Kraftmaschinendrehzahlrückkopplung zum Steuern des Drehzahlprofils des Kraftmaschinenneustarts verwenden. Da die Schlupfdrehzahl mit dem Kraftmaschinendrehzahlprofil eng verwandt ist, kann insbesondere durch Steuern des Schlupfdrehzahlprofils (oder eines Trennkupplungsdrehmomentkapazitätsprofils) ein gewünschtes Kraftmaschinendrehzahlprofil auf die synchrone Solldrehzahl erreicht werden. Der Kupplungsschlupf kann insofern mit dem Kraftmaschinendrehzahl-/-drehmomentprofil in Beziehung gesetzt werden, als Schlupf gleich der Eingangsdrehzahl der Trennkupplung (unter Vernachlässigung jeglicher DMF-Schwingung) minus der Ausgangsdrehzahl der Trennkupplung ist. Somit kann die DISG-Drehzahl als die Eingangsdrehzahl verwendet werden, und Schlupf kann zum Erreichen eines gewünschten Kraftmaschinendrehzahlprofils (zum Beispiel einer gewünschten Zunahmerate der Kraftmaschinendrehzahl) auf die Solldrehzahl eingestellt werden.
Bei 326 kann bestimmt werden, ob die synchrone Drehzahl erreicht worden ist. Ist dies nicht der Fall, kann die Steuerung bei 328 das Kraftmaschinendrehmoment durch Einstellung von Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine, Drosselklappenwinkel und/oder Zündzeitpunkt, dahingehend, die Kraftmaschinendrehzahl auf die synchrone Drehzahl zu bringen, während die Trennkupplung zumindest teilweise ausgerückt gehalten wird, weiter einstellen. Darüber hinaus kann der Kupplungsschlupf basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl (oder der synchronen Solldrehzahl) weiter eingestellt werden.
Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf oder über der synchronen Solldrehzahl befindet, dann umfasst die Routine bei 330 Schließen der Trennkupplung. Nach dem Schließen der Trennkupplung kann das Hybridfahrzeug mit mindestens Kraftmaschinendrehmoment angetrieben werden. Zum Beispiel kann das Hybridfahrzeug aus einem Elektromodus in einen Hybridmodus gewechselt werden. Nach dem Schließen der Trennkupplung kann das Kraftmaschinendrehmoment wieder basierend auf der Fahrpedalstellung und der Fahrerdrehmomentanforderung erhöht werden.
In einem Beispiel kann eine Hybridfahrzeugsteuerung während eines Kraftmaschinenneustarts eine Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment bei zumindest teilweiser geöffneter zwischen der Kraftmaschine und einem Motor gekoppelter Trennkupplung anschleppen; und während die Kraftmaschinendrehzahl zu einer synchronen Motorsolldrehzahl erhöht wird, die Kapazität der Trennkupplung modulieren (wie durch Modulieren des Kupplungsschlupfs) und ein Kraftmaschinendrehmoment basierend sowohl auf einer Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl einstellen. Hierbei umfasst Anwerfen der Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment Erhöhen des Motordrehmoments basierend auf der Fahrpedalstellung und Kraftmaschinendrehzahl zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr auf eine erste Drehzahl und dann Anwerfen der Kraftmaschine mit Kraftstoffzufuhr auf die synchrone Motorsolldrehzahl. Die Steuerung kann die Trennkupplung vollständig schließen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Motorsolldrehzahl entspricht, und anschließend das Fahrzeug unter Verwendung einer Kombination des Kraftmaschinendrehmoments und des Motordrehmoments antreiben.
Modulieren der Kapazität der Trennkupplung kann, während einer ersten Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl auf die erste Drehzahl erhöht wird, Ansteuern einer höheren Kapazität der Kupplung zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über Motordrehmoment; während einer zweiten Phase im Anschluss an die erste Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten Drehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl erhöht wird, Ansteuern einer geringeren Kapazität der Kupplung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl; und während einer dritten Phase im Anschluss an die zweite Phase, nachdem sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, Erhöhen der Kapazität der Kupplung zum vollständigen Schließen der Kupplung umfassen. In einem Beispiel wird die höhere Kapazität der Kupplung durch Erhöhen des Kupplungsdrucks angesteuert, während die geringere Kapazität der Kupplung durch Verringern des Kupplungsdrucks angesteuert wird. In einem anderen Beispiel wird die höhere Kapazität der Kupplung durch Verringern des Kupplungsschlupfs angesteuert.
Ebenso umfasst das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments basierend sowohl auf einer Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl, während der zweiten Phase das Erhöhen eines Basiskraftmaschinendrehmoments zum Überschreiten der Drehmomentanforderung basierend auf der Fahrpedalstellung und ferner das Erhöhen des momentanen Kraftmaschinendrehmoments basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl; und während der dritten Phase das Verkleinern des Basiskraftmaschinendrehmoments auf eine Höhe, die der Drehmomentanforderung entspricht, basierend auf der Fahrpedalstellung, während das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Trennkupplungskapazität weiter verringert wird. Das Erhöhen des Basisdrehmoments umfasst das Vergrößern einer Drosselklappenöffnung, während das Verringern des Basisdrehmoments das Verkleinern der Drosselklappenöffnung umfasst.
Auf diese Weise kann ein Kraftmaschinenneustart ermöglicht werden, während ausreichend Kraftmaschinendrehmoment und -luftstrom ermöglicht werden, damit einer vom Fahrer angeforderten Beschleunigung entsprochen werden kann, sobald die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt ist. Dies gestattet ein sanfteres und schnelleres Anfahren des Fahrzeugs. Darüber hinaus werden Triebstrangdrehmomentstörungen reduziert.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Neustartsequenz gezeigt. Insbesondere zeigt Kennfeld 400 von 4 einen Kraftmaschinenneustart zum Anfahren eines stationären Hybridfahrzeugs. Kennfeld 400 zeigt eine Fahrpedalstellung bei Kurve 401, eine Motordrehzahl (oder Getriebeeingangswellendrehzahl) bei Kurve 402 (durchgezogene Linie) bezüglich einer Kraftmaschinendrehzahl bei Kurve 404 (gestrichelte Linie), ein Kraftmaschinendrehmoment, das ein momentanes Kraftmaschinendrehmoment bei Kurve 405 und ein Basiskraftmaschinendrehmoment bei Kurve 406 enthält, einen Trennkupplungsdruck bei Kurve 408, einen Kraftmaschinenneustartbefehl bei Kurve 410, Zündzeitpunkteinstellungen bei Kurve 412, Drosselklappenöffnungseinstellungen bei Kurve 414 und Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine bei Kurve 416. Alle Kurven sind als Funktion der Zeit (entlang der X-Achse von der linken Seite zur rechten Seite jeder Kurve zunehmend) dargestellt.
Vor t1 kann das Hybridfahrzeug in einem Elektromodus betrieben werden, wobei das Fahrzeug unter Verwendung von Motordrehmoment betrieben wird. In dem gezeigten Beispiel kann das Fahrzeug stationär sein, aber kurz vor t1 betriebsbereit sein. Zwischen t1 und t2 kann der Fahrzeugführer das Fahrpedal stark betätigen, um die Fahrzeugbeschleunigung zu erhöhen und das Fahrzeug anzufahren. Die Änderung der Fahrzeugführerpedalstellung kann eine Reaktion auf eine Drehmomentanforderung für eine Fahrzeugbeschleunigung sein, der allein durch Motordrehmoment möglicherweise nicht ausreichend entsprochen werden kann, und zusätzliches Kraftmaschinendrehmoment kann erforderlich sein. Somit kann bei t2 ein Kraftmaschinenneustartbefehl abgegeben werden, und ein Kraftmaschinenneustartereignis kann eingeleitet werden.
Eine erste Phase des Kraftmaschinenneustarts kann zwischen t2 und t3 erfolgen. Dabei kann die Kraftmaschine als Reaktion auf den Kraftmaschinenneustartbefehl zwischen t2 und t3 über den Motor angeworfen werden. Das Motordrehmoment kann zwischen t2 und t3 vorübergehend erhöht werden, um ausreichend Motordrehmoment zum gleichzeitigen Anwerfen der Kraftmaschine und Antreiben der Fahrzeugräder (das heißt Entsprechen der Fahrzeugführerdrehmomentanforderung) bereitzustellen. Vor t2 kann die Trennkupplung vollständig geöffnet sein oder auf einem Mindesteinrückgrad, wie zum Beispiel auf einem Anlagedruck, gehalten werden. Während der ersten Phase kann die Trennkupplung zwischen t2 und t3 vorübergehend geschlossen oder teilweise eingerückt werden (wie durch die vorübergehende Zunahme des Kupplungsdrucks gezeigt), um die Verwendung des Motordrehmoments zum Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl auf eine erste Drehzahl, von der aus Verbrennung eingeleitet werden kann, zu ermöglichen. Somit kann die Trennkupplung vor dem Kraftmaschinenneustart geöffnet oder auf einem Anlagedruck gehalten worden sein. Der Druck der Trennkupplung wird während der ersten Phase so eingestellt (zum Beispiel erhöht), dass die Kupplungskapazität der Trennkupplung das zum Anwerfen der Kraftmaschine erforderliche Drehmoment darstellt.
Bei t3 werden die Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine und die Zündung wieder aufgenommen und Zylinderverbrennung wird eingeleitet, nachdem die Kraftmaschine durch den Motor ausreichend auf eine erste Drehzahl angeworfen worden ist. Nachdem die Kraftmaschinenverbrennung begonnen hat, ist die erste Phase des Kraftmaschinenneustarts beendet, und es ist in die zweite Phase eingetreten worden. Die zweite Phase erfolgt dann zwischen t3 und t4. Dabei werden Kraftmaschinenverbrennungsdrehmoment und unterstützendes Drehmoment vom Motor zum Hochdrehen der Kraftmaschine zur Motordrehzahl verwendet. Während der Verbrennung in der Kraftmaschine ist die Trennkupplungskapazität auf eine Höhe reduziert, die die Kraftmaschinenbeschleunigung unterstützen muss. Dies gestattet es, das Motordrehmoment zum Antrieb der Fahrzeugräder zu verwenden, während die Kraftmaschine hochgefahren wird.
Als Reaktion auf eine Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine kann Kraftmaschinendrehmomentabgabe beginnen zuzunehmen. Dann wird das Kraftmaschinendrehmoment gesteuert, während die Kraftmaschinendrehzahl hochgerampt wird, aber immer noch unter der synchronen Motorsolldrehzahl liegt, und das Drehmoment wird basierend sowohl auf der Fahrpedalstellung als auch der Motordrehzahl eingestellt. Insbesondere wird das Kraftmaschinendrehmoment anfangs auf einen hohen Wert angesteuert, um Kraftmaschinenträgheit zu überwinden, die Kraftmaschine zu der Kraftmaschinensolldrehzahl zu beschleunigen (wie durch die Kurve der Kraftmaschinendrehzahl zwischen t3 und t4 mit einer stärkeren Steigung gezeigt) und den Motorluftstrom zu erhöhen. Eine Drosselklappenöffnung wird vergrößert (zum Beispiel wird die Drosselklappe bei jedem Ereignis geöffnet), während die Zündung auf MBT gehalten wird, um überschüssiges Drehmoment für die Kraftmaschinenbeschleunigung zu erzeugen (das heißt mehr als zum Erfüllen der Fahrerdrehmomentanforderung 407 (gestrichelte Linie) durch Erhöhen sowohl des Basiskraftmaschinendrehmoments als auch des momentanen Kraftmaschinendrehmoments erforderlich ist). Das überschüssige Kraftmaschinendrehmoment beschleunigt die Kraftmaschine auf die Motordrehzahl, während der Kraftmaschinenluftpfad nach Koppelung der Kraftmaschine mit dem Triebstrang auf die erhöhte Drehmomentzufuhr vorbereitet wird, indem der Einlasskrümmerdruck erhöht wird und die Erzeugung eines größeren Kraftmaschineneinlassluftstroms bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt wird, gestattet wird. Darüber hinaus wird die Drehmomentzufuhr verbessert, selbst wenn ein Turbolader nicht bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt ist, hochgefahren ist.
Bei t4 kann die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl liegen. Somit kann bei t4 eine dritte Phase des Kraftmaschinenneustarts eingeleitet werden. In der dritten Phase wird der Triebstrang für die Kopplung der Kraftmaschine vorbereitet. In dieser Phase kehrt das Trennkupplungsdrehmoment seine Richtung um, wenn die Kraftmaschinendrehzahl und die Motordrehzahl synchronisiert werden und die Trennkupplung verriegelt ist. Bei t4 wird das Kraftmaschinendrehmoment verringert (wie dadurch gezeigt, dass die Kurve der Kraftmaschinendrehzahl hinter t4 eine flachere Steigung hat). Insbesondere wird die Kraftmaschinenbasisdrehmomentansteuerung auf die Fahreranforderung (möglicherweise mit einem gewissen Lademoment) reduziert, während die Ansteuerung des momentanen Drehmoments auf ein gewisses kalibrierbares Ausmaß unter die Trennkupplungsdrehmomentkapazität reduziert wird, indem Zündverstellung nach spät von MBT verstärkt wird. Durch Reduzieren des Kraftmaschinendrehmoments unter die Kupplungsdrehmomentkapazität, wird ein bewussteres Beschleunigen der Kraftmaschinendrehzahl (mit einer langsameren Rate als die Rate der Beschleunigung vor t4) auf die Motordrehzahl gestattet, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass die Kraftmaschinendrehzahl die Motordrehzahl überschreitet, reduziert wird. Die Trennkupplung wird bei rutschender Kupplung teilweise ausgerückt gehalten, während die Kraftmaschinendrehzahl auf die synchrone Motordrehzahl gebracht wird.
Bis zu t5 kann die Kraftmaschine die synchrone Drehzahl des Motors erreichen. Folglich wird der Trennkupplungsdruck zwischen t4 und t5 erhöht, so dass die Kupplung hinter t5 geschlossen werden kann. Bei sich vermindernder Differenz zwischen der Kraftmaschinendrehzahl und der synchronen Motordrehzahl zwischen t4 und t5 wird die Trennkupplungskapazität erhöht, und Schlupf wird verringert. Hinter t5 wird das Kraftmaschinendrehmoment erhöht und für den Antrieb des Fahrzeugs und zur Bereitstellung der gewünschten Beschleunigung verwendet.
Es versteht sich, dass, obwohl das Beispiel von 4 die Änderung der Fahrpedalstellung vor dem Neustart zeigt, in noch weiteren Beispielen die Fahrpedalstellung während des Neustarts weiter geändert werden kann. Zum Beispiel kann das Kraftmaschinendrehmoment als Reaktion auf das Niedertreten des Fahrpedals und eines weiteren hinter t3 erfolgenden Tip-In-Ereignisses bei Hochlaufen der Kraftmaschine weiter über die Drehmomentanforderung erhöht werden. Darüber hinaus kann die Kupplungskapazität weiter reduziert werden, so dass mehr Drehmoment für die Fahrzeugräder über den Motor zur Verfügung gestellt werden kann. Somit ist dies ein Kompromiss mit einem langsameren Kraftmaschinenstart.
Als Beispiel kann ein Hybridfahrzeugsystem eine Kraftmaschine; einen Elektromotor; eine in einen Triebstrang zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung; ein Fahrpedal für den Empfang einer Fahrerdrehmomentanforderung; und stromabwärts des Motors mit dem Triebstrang gekoppelte Fahrzeugräder umfassen. Ferner kann das Fahrzeugsystem eine Steuerung mit rechnerlesbaren Anweisungen enthalten, die in einem nichtflüchtigen Speicher zum, als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals, Erhöhen des Motordrehmoments zum Erfüllen der Fahrerdrehmomentanforderung und Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr auf eine erste Drehzahl bei teilweise eingerückter Trennkupplung konfiguriert sind. Dann kann die Steuerung, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der ersten Drehzahl befindet, die Kraftmaschine mit Kraftstoff versorgen und Kraftmaschinendrehmoment erhöhen, um die Fahrerdrehmomentanforderung zu übertreffen und die Kraftmaschinendrehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts einer synchronen Motorsolldrehzahl erhöhen. Wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, kann die Steuerung schließlich das Kraftmaschinendrehmoment unter die Fahrerdrehmomentanforderung verringern.
Die Steuerung kann weitere Anweisungen zum, wenn die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Motorsolldrehzahl entspricht, vollständigen Einrücken der Trennkupplung und Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments zum Erfüllen der Fahrerdrehmomentanforderung enthalten. Als Reaktion auf eine Erhöhung der Fahrerdrehmomentanforderung, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der ersten Drehzahl befindet, kann die Steuerung ferner dazu konfiguriert sein, das Kraftmaschinendrehmoment weiter zu erhöhen, während die Kupplungskapazität weiter verringert wird.
Die technische Wirkung des Einstellens des Kraftmaschinendrehmoments und der Trennkupplungskapazität während eines Kraftmaschinenneustarts nach Wiederaufnahme der Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine besteht darin, dass ein schnellerer Kraftmaschinenneustart und ein schnelleres Anfahren des Fahrzeugs in einem Hybridelektrofahrzeug ermöglicht werden. Durch Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments während eines Hochfahrens der Kraftmaschinenneustartdrehzahl als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals durch den Fahrzeugführer können Luftstrom und Einlasskrümmerdruck der Kraftmaschine bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, schnell erhöht werden. Durch Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments während einer Anfangsphase des Hochfahrens der Kraftmaschinendrehzahl kann die Kraftmaschinendrehzahl schneller näher an eine synchrone Solldrehzahl gebracht werden. Durch anschließendes Senken des Kraftmaschinendrehmoments kann die Kraftmaschinendrehzahl genauer und zuverlässiger der synchronen Solldrehzahl angepasst werden, wodurch Triebstrangstörungen und verwandte NVH-Probleme reduziert werden. Durch gleichzeitiges Modulieren der Drehmomentkapazität einer Trennkupplung kann Motordrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden, während die Kraftmaschinendrehzahl auf die Motordrehzahl gebracht wird. Durch Beschleunigen des Kraftmaschinenneustarts und einen Wechsel aus dem Elektromodus kann eine gewünschte Kraftmaschinenbeschleunigung zum Anfahren des Fahrzeugs, sobald die sich drehende Kraftmaschine in den Triebstrang gekoppelt ist, bereitgestellt werden. Insgesamt wird ein sanfterer und schnellerer Kraftmaschinenneustart ermöglicht.
Es ist zu erwähnen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht-flüchtigen Speicher gespeichert werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie beispielsweise ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Entsprechend können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern lediglich zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code grafisch darstellen, der in nicht-flüchtigen Speicher des rechnerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuerungssystem programmiert werden soll.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die oben genannte Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet, unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, umfassend: Schließen einer Triebstrangtrennkupplung zum Starten einer Kraftmaschine; und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments nach einem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors.
B. Verfahren nach A, wobei die Kraftmaschine mit einem Hybridfahrzeug gekoppelt ist, und wobei der Kraftmaschinenstart ein Kraftmaschinenstart aus einem stationären Zustand des Fahrzeugs zum Anfahren des Fahrzeugs ist.
C. Verfahren nach B, wobei die Trennkupplung im Triebstrang zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelt ist, und wobei das Schließen der Trennkupplung Folgendes umfasst: teilweises Schließen der Trennkupplung beim Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über den Motor; dann Reduzieren einer Kupplungskapazität der Trennkupplung bei Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine und Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments; und wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf oder über einer synchronen Motorsolldrehzahl befindet, vollständiges Schließen der Trennkupplung.
D. Verfahren nach C, ferner umfassend ein vorübergehendes Erhöhen des Motordrehmoments zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr und Bereitstellen des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, wobei das vom Fahrzeugführer angeforderte Drehmoment auf der Fahrpedalstellung basiert.
E. Verfahren nach C, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nach dem ersten Verbrennungsereignis das Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments basierend sowohl auf der Fahrpedalstellung als auch dem zum Drehen der Kraftmaschine auf die Drehzahl des Motors erforderlichen Drehmoment umfasst.
F. Verfahren nach D, wobei die Drehzahl des Motors eine Motoristdrehzahl oder eine vorhergesagte Motordrehzahl umfasst, wobei die vorhergesagte Motordrehzahl einer Drehzahl des Motors zu einem Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs entspricht.
G. Verfahren nach E, wobei die vorhergesagte Motordrehzahl auf einem vorhergesagten Gang eines Triebstranggetriebes zum Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs basiert.
H. Verfahren nach D, wobei das Einstellen, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, ferner das Verringern des Kraftmaschinendrehmoments, bis sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, und dann das Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments nach dem vollständigen Schließen der Trennkupplung umfasst.
I. Verfahren nach A, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments Idas Einstellen des Zündzeitpunkts und/oder des Drosselklappenwinkels und/oder der Kraftstoffeinspritzung umfasst, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nur nach dem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors umfasst.
J. Verfahren nach A, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments das Einstellen sowohl eines momentanen Kraftmaschinendrehmoments als auch eines Basiskraftmaschinendrehmoments umfasst, wobei das Basiskraftmaschinendrehmoment basierend auf der Fahrpedalstellung eingestellt wird und das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl des Motors und einer Drehmomentkapazität der Trennkupplung eingestellt wird.
K. Verfahren für ein Hybridfahrzeug, umfassend: während eines Kraftmaschinenneustarts Anwerfen einer Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment, wobei eine zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung zumindest teilweise geöffnet ist; und während die Kraftmaschinendrehzahl auf eine synchrone Motorsolldrehzahl erhöht wird, Modulieren einer Kupplungskapazität der Trennkupplung; und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments basierend sowohl auf einer Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl.
L. Verfahren nach K, wobei das Anwerfen der Kraftmaschine unter Verwendung von Motordrehmoment das Erhöhen des Motordrehmoments basierend auf der Fahrpedalstellung und Kraftmaschinendrehzahl zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr auf eine erste Drehzahl und dann Anwerfen der Kraftmaschine mit Kraftstoffzufuhr auf die synchrone Motorsolldrehzahl umfasst.
M. Verfahren nach L, ferner umfassend vollständiges Schließen der Trennkupplung, wenn die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Motorsolldrehzahl entspricht, und anschließend Antreiben des Fahrzeugs unter Verwendung einer Kombination des Kraftmaschinendrehmoments und des Motordrehmoments.
N. Verfahren nach M, wobei das Modulieren einer Kupplungskapazität der Trennkupplung Folgendes umfasst: während einer ersten Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl auf die erste Drehzahl erhöht wird, das Erhöhen einer Kupplungskapazität der Trennkupplung zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über das Motordrehmoment; während einer zweiten Phase im Anschluss an die erste Phase, während die Kraftmaschinendrehzahl von der ersten Drehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Solldrehzahl erhöht wird, Verringern der Kupplungskapazität der Trennkupplung basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl bezüglich der Motordrehzahl; und während einer dritten Phase im Anschluss an die zweite Phase, wenn die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl liegt, Erhöhen der Kupplungskapazität der Trennkupplung zum vollständigen Schließen der Trennkupplung.
O. Verfahren nach N, wobei das Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments basierend sowohl auf einer Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl Folgendes umfasst: während der zweiten Phase Erhöhen eines Basiskraftmaschinendrehmoments zum Übersteigen einer Drehmomentanforderung basierend auf der Fahrpedalstellung und ferner Erhöhen des momentanen Kraftmaschinendrehmoments basierend auf Kraftmaschinendrehzahl bezüglich Motordrehzahl; und während der dritten Phase Verringern des Basiskraftmaschinendrehmoments zum Erfüllen der Drehmomentanforderung basierend auf der Fahrpedalstellung und des Batterielademoments, während das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Trennkupplungskapazität weiter verringert wird.
P. Verfahren nach O, wobei das Erhöhen des Basisdrehmoments das Vergrößern einer Drosselklappenöffnung während der Verstärkung der Zündverstellung nach spät umfasst und wobei das Verringern des Basisdrehmoments das Verkleinern der Drosselklappenöffnung umfasst.
Q. Hybridfahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine; einen Elektromotor; eine in einem Triebstrang zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelte Trennkupplung; ein Fahrpedal zum Empfangen einer Fahrerdrehmomentanforderung; stromabwärts des Motors mit dem Triebstrang gekoppelte Fahrzeugräder; und eine Steuerung mit rechnerlesbaren Anweisungen, die in nichtflüchtigen Speicher konfiguriert sind, zum: als Reaktion auf ein starkes Betätigen des Fahrpedals Erhöhen des Motordrehmoments zum Erfüllen der Fahrerdrehmomentanforderung und Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr auf eine erste Drehzahl bei teilweise eingerückter Trennkupplung; wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der ersten Drehzahl befindet, Versorgen der Kraftmaschine mit Kraftstoff bei Verringern der Kupplungskapazität und Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments, so dass es die Fahrerdrehmomentanforderung überschreitet, und Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl auf einen Wert innerhalb eines Schwellenwerts einer synchronen Motorsolldrehzahl; und wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb der Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, Verringern des Kraftmaschinendrehmoments unter die Trennkupplungskapazität.
R. System nach Q, wobei die Steuerung weitere Anweisungen zum: wenn die Kraftmaschinendrehzahl der synchronen Motorsolldrehzahl entspricht, vollständigen Einrücken der Trennkupplung und Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments zum Erfüllen der Fahrerdrehmomentanforderung und des Batterielademoments enthält.
S. System nach R, wobei als Reaktion auf eine Erhöhung der Fahrerdrehmomentanforderung, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der ersten Drehzahl befindet, die Steuerung dazu konfiguriert ist, das Kraftmaschinendrehmoment weiter zu erhöhen, während die Kupplungskapazität weiter verringert wird.
T. System nach S, wobei die Steuerung weitere Anweisungen zum Antreiben des Fahrzeugs unter Verwendung einer Kombination von Kraftmaschinendrehmoment und Motordrehmoment nach vollständigem Einrücken der Trennkupplung enthält.

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

US 20140088805 [0003]
US 20120323418 [0003]

Claims

Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, umfassend: Schließen einer Triebstrangtrennkupplung zum Starten einer Kraftmaschine; und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmoments nach einem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraftmaschine mit einem Hybridfahrzeug gekoppelt ist, und wobei der Kraftmaschinenstart ein Kraftmaschinenstart aus einem stationären Zustand des Fahrzeugs zum Anfahren des Fahrzeugs ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Trennkupplung im Triebstrang zwischen der Kraftmaschine und dem Motor gekoppelt ist, und wobei das Schließen der Trennkupplung Folgendes umfasst: teilweises Schließen der Trennkupplung beim Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr über den Motor; dann Reduzieren einer Kupplungskapazität der Trennkupplung bei Kraftstoffzufuhr zur Kraftmaschine und Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments; und wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl auf oder über einer synchronen Motorsolldrehzahl befindet, vollständiges Schließen der Trennkupplung.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend ein vorübergehendes Erhöhen des Motordrehmoments zum Anwerfen der Kraftmaschine ohne Kraftstoffzufuhr und Bereitstellen des vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoments, wobei das vom Fahrzeugführer angeforderte Drehmoment auf der Fahrpedalstellung basiert.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nach dem ersten Verbrennungsereignis das Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments basierend sowohl auf der Fahrpedalstellung als auch dem zum Drehen der Kraftmaschine auf die Drehzahl des Motors erforderlichen Drehmoment umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Drehzahl des Motors eine Motoristdrehzahl oder eine vorhergesagte Motordrehzahl umfasst, wobei die vorhergesagte Motordrehzahl einer Drehzahl des Motors zu einem Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die vorhergesagte Motordrehzahl auf einem vorhergesagten Gang eines Triebstranggetriebes zum Zeitpunkt des Trennkupplungseingriffs basiert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb eines Schwellenwerts der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, ferner das Verringern des Kraftmaschinendrehmoments, bis sich die Kraftmaschinendrehzahl auf der synchronen Motorsolldrehzahl befindet, und dann das Erhöhen des Kraftmaschinendrehmoments nach dem vollständigen Schließen der Trennkupplung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments das Einstellen des Zündzeitpunkts und/oder des Drosselklappenwinkels und/oder der Kraftstoffeinspritzung umfasst, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments nur nach dem ersten Verbrennungsereignis als Reaktion sowohl auf die Fahrpedalstellung als auch die Drehzahl eines Motors umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen des Kraftmaschinendrehmoments das Einstellen sowohl eines momentanen Kraftmaschinendrehmoments als auch eines Basiskraftmaschinendrehmoments umfasst, wobei das Basiskraftmaschinendrehmoment basierend auf der Fahrpedalstellung eingestellt wird und das momentane Kraftmaschinendrehmoment basierend auf der Drehzahl des Motors und einer Drehmomentkapazität der Trennkupplung eingestellt wird.