DE102015201459B4

DE102015201459B4 - Systeme und verfahren zum verbessern des startens einer kraftmaschine

Info

Publication number: DE102015201459B4
Application number: DE102015201459.2A
Authority: DE
Inventors: Dennis Craig Reed; Jeffrey Allen Doering; David Oshinsky; Adam Nathan Banker
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: DE102015201459A1; CN104819060A; US20150217751A1; US9327706B2; CN104819060B

Abstract

Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:Drehen einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung, wobei das Drehen der Kraftmaschine eine Kraftstoffpumpe antreibt, die den Druck im Kraftstoffverteiler erhöht; Nichtzuführen von Kraftstoff zu der sich drehenden Kraftmaschine;Stoppen der sich drehenden Kraftmaschine in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der größer als ein Schwellendruck ist; und Starten der gestoppten Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung.

Description

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Verbessern des Startens eines Hybridfahrzeugs, das eine Triebstrang-Ausrückkupplung enthält. Die Systeme und Verfahren können für ein Fahrzeug besonders nützlich sein, das eine Kraftmaschine enthält, in die der Kraftstoff direkt eingespritzt wird.
Ein Triebstrang eines Hybridfahrzeugs kann eine Kraftmaschine, in die der Kraftstoff direkt eingespritzt wird, und eine Triebstrang-Ausrückkupplung enthalten. Die Triebstrang-Ausrückkupplung kann in Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs selektiv geöffnet und geschlossen werden. Die Triebstrang-Ausrückkupplung kann z. B. geöffnet werden, wenn der Batterieladezustand (der Batterie-SOC) hoch ist und die Drehmomentanforderung des Fahrers (z. B. das durch einen Fahrer angeforderte Drehmoment) niedrig ist. Dieselbe Triebstrang-Ausrückkupplung kann geschlossen werden, wenn die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellendrehmoment ist oder wenn der Batterie-SOC kleiner als ein Schwellen-SOC ist. Die Triebstrang-Ausrückkupplung kann außerdem geschlossen werden, um die Kraftmaschine über eine elektrische Arbeitsmaschine in dem Triebstrang zu starten. Es kann jedoch mehr Zeit erfordern, als erwünscht ist, um die Kraftmaschine zu starten, weil der Kraftstoff direkt in die Kraftmaschine eingespritzt wird.
Die Erfinder haben hier die oben erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine entwickelt, das Folgendes umfasst: Drehen einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung; nicht Zuführen von Kraftstoff zu der sich drehenden Kraftmaschine; Stoppen der sich drehenden Kraftmaschine; und Starten der gestoppten Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung.
Durch das Drehen einer Kraftmaschine, um den Kraftstoffdruck eines Direkteinspritz-Kraftstoffverteilers vor einer Kraftmaschinenstartanforderung zu erhöhen, kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Startens der Kraftmaschine in weniger Zeit zu erreichen, weil sich der Kraftstoffdruck bereits auf einem Pegel befinden kann, der die Kraftstoffeinspritzung in die Kraftmaschinenzylinder unterstützt. Die Kraftmaschine kann z. B. gedreht werden, ohne der Kraftmaschine Funken und Kraftstoff zuzuführen, so dass die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe innerhalb der Kraftmaschine den Druck innerhalb eines Direkteinspritz-Kraftstoffverteilers erhöht. Falls einen kurzen Zeitraum nachdem ein Solldruck in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler hergestellt worden ist, eine Anforderung auftritt, die Kraftmaschine zu starten, kann der Kraftstoff eingespritzt werden, ohne die Kraftmaschine drehen zu müssen, um den Kraftstoff-Solldruck erneut herzustellen. Folglich kann es möglich sein, die Kraftmaschine während des Startens der Kraftmaschine weniger zu drehen, wobei dadurch der Startzeitraum der Kraftmaschine verringert wird.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann die Herangehensweise den Startzeitraum der Kraftmaschine verringern. Ferner kann die Herangehensweise die Fahrfähigkeit des Fahrzeugs und die Kraftmaschinenemissionen verbessern. Noch weiter kann die Herangehensweise die Zufriedenheit des Fahrers hinsichtlich der Fahrerfahrung des Fahrzeugs verbessern.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Die hier beschriebenen Vorteile werden durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, auf das hier als die ausführliche Beschreibung Bezug genommen wird, vollständiger verstanden, wenn es allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen betrachtet wird, worin:

1 eine schematische graphische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
2 eine beispielhafte Konfiguration des Triebstrangs eines Fahrzeugs zeigt;
3 einen beispielhaften Betriebsablauf eines Fahrzeugs zeigt, der das Starten einer Kraftmaschine enthält; und
4 und 5 einen Ablaufplan eines beispielhaften Verfahrens zum Starten einer Kraftmaschine zeigen, die eine Triebstrang-Ausrückkupplung enthält.

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Starten einer Kraftmaschine eines Hybridfahrzeugs. Das Fahrzeug kann eine Kraftmaschine enthalten, wie in 1 gezeigt ist. Die Kraftmaschine kann mechanisch an andere Fahrzeugkomponenten einschließlich eines Motors gekoppelt sein, um einen Triebstrang zu bilden, wie in 2 gezeigt ist. Die Kraftmaschine und der Motor können selektiv gekoppelt und entkoppelt werden, um die Betriebsmodi des Triebstrangs zu ändern. Die Kraftmaschine und der Triebstrang können in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach den 4 und 5 arbeiten, wie in 3 gezeigt ist.
In 1 ist eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch einen elektronischen Kraftmaschinen-Controller 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Verbrennungskammer 30 und die Zylinderwände 32, in denen ein Kolben 36 positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. An die Kurbelwelle 40 sind ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 gekoppelt. Ein Starter 96 enthält eine Ritzelwelle 98 und ein Ausgleichskegelrad 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ausgleichskegelrad 95 selektiv vorschieben, um mit dem Hohlrad 99 in Eingriff zu gelangen. Der Starter 96 kann an der Vorderseite der Kraftmaschine oder der Rückseite der Kraftmaschine direkt angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Starter 96 über einen Riemen oder eine Kette der Kurbelwelle 40 selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Starter 96 in einem Basiszustand, wenn er sich nicht mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine in Eingriff befindet.
Es ist gezeigt, dass die Verbrennungskammer 30 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 sein. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Die Zeitsteuerung des Auslassnockens 53 kann bezüglich der Zeitsteuerung der Kurbelwelle 40 unter Verwendung eines Auslassnocken-Phaseneinstellers 56 variiert werden, um die Öffnungs- und Schließpositionen der Auslassventile bezüglich der Kurbelwellenposition einzustellen. Die Zeitsteuerung des Einlassnockens 51 kann bezüglich der Zeitsteuerung der Kurbelwelle 40 unter Verwendung eines Einlassnocken-Phaseneinstellers 59 variiert werden, um die Öffnungs- und Schließpositionen der Auslassventile bezüglich der Kurbelwellenposition einzustellen.
Es ist gezeigt, dass die Kraftstoff-Einspritzdüse 66 positioniert ist, um den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann der Kraftstoff in eine Einlassöffnung eingespritzt werden, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoff-Einspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines Signals von dem Controller 12 zu. Der Kraftstoff wird durch ein (z. B. in 2 gezeigtes) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler enthält, der Kraftstoff-Einspritzdüse 66 zugeführt. Außerdem ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung steht, die eine Position einer Drosselklappenplatte 64 einstellt, um die Luftströmung vom Lufteinlass 42 zum Einlasskrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können die Drosselklappe 62 und die Drosselklappenplatte 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Einlasskrümmer 44 positioniert sein, so dass die Drosselklappe 62 eine Kanaldrosselklappe ist.
Das verteilerlose Zündsystem 88 stellt der Verbrennungskammer 30 in Reaktion auf den Controller 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Es ist gezeigt, dass ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen Zweizustands-Abgassauerstoffsensor ersetzt sein.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bausteine enthalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. In einem Beispiel kann der Katalysator 70 ein Dreiwegekatalysator sein.
Der Controller 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit 102, die Eingabe-/Ausgabeports 104, einen Festwertspeicher 106, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass der Controller 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfängt, die Folgendes enthalten: eine Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eine Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) von einem an den Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Kraftmaschinen-Positionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 abtastet; eine Messung einer in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann außerdem für die Verarbeitung durch den Controller 12 abgetastet werden (wobei der Sensor nicht gezeigt ist). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Kraftmaschinen-Positionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
Der Controller 12 kann außerdem eine Antenne 8 zum Empfangen einer Eingabe von einem Sender 11 enthalten. Der Sender 11 kann den Controller benachrichtigen, dass sich ein Fahrer in der Nähe des Fahrzeugs oder des Fahrgastraums 291, der in 2 gezeigt ist, befindet.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine an ein Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein, wie in 2 gezeigt ist. In einigen Beispielen können ferner andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Dieselkraftmaschine.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 54 geschlossen und das Einlassventil 52 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Verbrennungskammer 30 eingeleitet, wobei sich der Kolben 36 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie z. B. eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UTP. Die Kurbelwelle 40 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszustoßen, wobei der Kolben zum OTP zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 ist ein Blockschaltplan eines Triebstrangs 200 eines Fahrzeugs. Der Triebstrang 200 kann durch eine Kraftmaschine 10 im Fahrzeug 290 angetrieben sein. Das Fahrzeug 290 kann einen Fahrgastraum zu 291 zum Transportieren von Fahrgästen enthalten.
Die Kraftmaschine 10 kann mit einem in 1 gezeigten Kraftmaschinen-Startsystem oder einem in den Triebstrang integrierten Starter/Generator (DISG) oder einer elektrischen Arbeitsmaschine (z. B. einem Motor) 240 gestartet werden. Ferner kann die Kraftmaschine 10 Drehmoment über einen Drehmomentaktuator 204, wie z. B. eine Kraftstoffeinspritzdüse, eine Drosselklappe, einen Nocken, eine Zündspule usw., erzeugen oder einstellen. Dem Kraftstoffverteiler 201 kann durch eine mechanische Kraftstoffpumpe 202, die in der Kraftmaschine 10 enthalten und durch die Kraftmaschine 10 angetrieben sein kann, Kraftstoff zugeführt werden. In einem Beispiel kann die mechanische Kraftstoffpumpe 202 durch eine Nockenwelle oder die Kurbelwelle der Kraftmaschine 10 angetrieben sein. Der Kraftstoff kann von einem Kraftstofftank 205 über eine elektrische Kraftstoffpumpe 206 der mechanischen Kraftstoffpumpe 202 zugeführt werden. Die elektrische Kraftstoffpumpe 206 kann einen niedrigeren Kraftstoffdruck als die mechanische Kraftstoffpumpe 202 ausgeben. Der Druck des Kraftstoffverteilers 201 kann über einen Drucksensor 203 dem Controller 12 gemeldet werden.
Ein Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment kann zu einer Eingangsseite eines Zweimassenschwungrads 232 übertragen werden. Sowohl die Kraftmaschinendrehzahl als auch die Position und die Drehzahl auf der Eingangsseite des Zweimassenschwungrads können über den Kraftmaschinen-Positionssensor 118 bestimmt werden. Das Zweimassenschwungrad 232 kann (nicht gezeigte) Federn und separate Massen enthalten, um die Drehmomentstörungen des Triebstrangs zu dämpfen. Es ist gezeigt, dass die Ausgangsseite des Zweimassenschwungrads 232 mechanisch an die Eingangsseite der Triebstrang-Ausrückkupplung 236 gekoppelt ist. Die Ausrückkupplung 236 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein. Ein Positionssensor 234 ist auf der Seite der Ausrückkupplung des Zweimassenschwungrads 232 positioniert, um die Ausgangsposition und -drehzahl des Zweimassenschwungrads 232 abzutasten. Es ist gezeigt, dass die stromabwärts gelegene Seite der Ausrückkupplung 236 mechanisch an die DISG-Eingangswelle 237 gekoppelt ist.
Der DISG 240 kann betrieben werden, um dem Triebstrang 200 ein Drehmoment bereitzustellen oder um das Drehmoment des Triebstrangs in elektrische Energie umzusetzen, die in einer Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie gespeichert wird. Der DISG 240 besitzt eine höhere Ausgangsdrehmomentkapazität als der in 1 gezeigte Starter 96. Ferner treibt der DISG 240 den Triebstrang 200 direkt an oder ist direkt durch den Triebstrang 200 angetrieben. Es gibt keine Riemen, Zahnräder oder Ketten, um den DISG 240 an den Triebstrang 200 zu koppeln. Stattdessen dreht sich der DISG 240 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Triebstrang 200. Die Speichervorrichtung 275 für elektrische Energie kann eine Batterie, ein Kondensator oder ein Induktor sein. Die stromabwärts gelegene Seite des DISG 240 ist über eine Welle 241 mechanisch an das Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers 206 gekoppelt. Die stromaufwärts gelegene Seite des DISG 240 ist mechanisch an die Ausrückkupplung 236 gekoppelt. Der DISG 240 ist über einen Motor-Controller 122 gesteuert.
Der Drehmomentwandler 206 enthält eine Turbine 286, um Drehmoment an die Eingangswelle 270 auszugeben. Die Eingangswelle 270 koppelt den Drehmomentwandler 206 mechanisch an ein Automatikgetriebe 208. Der Drehmomentwandler 206 enthält außerdem eine Bypass-Überbrückungskupplung 212 des Drehmomentwandlers (TCC). Das Drehmoment wird vom Pumpenrad 285 direkt zur Turbine 286 übertragen, wenn die TCC eingerastet ist. Die TCC ist durch den Controller 12 elektrisch betrieben. Alternativ kann die TCC hydraulisch eingerastet werden. In einem Beispiel kann auf den Drehmomentwandler als eine Komponente des Getriebes Bezug genommen werden. Die Turbinendrehzahl und -position des Drehmomentwandlers können über einen Positionssensor 239 bestimmt werden. In einigen Beispielen können 238 und/oder 239 Drehmomentsensoren sein oder können Kombinationspositions- und -drehmomentsensoren sein.
Wenn die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig ausgerückt ist, überträgt der Drehmomentwandler 206 das Kraftmaschinendrehmoment über eine Fluidübertragung zwischen der Turbine 286 des Drehmomentwandlers und dem Pumpenrad 285 des Drehmomentwandlers zum Automatikgetriebe 208 und ermöglicht dadurch die Drehmomentvervielfachung. Wenn im Gegensatz die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 vollständig eingerückt ist, wird das Kraftmaschinen-Ausgangsdrehmoment über die Kupplung des Drehmomentwandlers direkt zu einer (nicht gezeigten) Eingangswelle des Getriebes 208 übertragen. Alternativ kann die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212 teilweise eingerückt sein, wobei dadurch ermöglicht wird, dass der Betrag des direkt zum Automatikgetriebe 208 weitergeleiteten Drehmoments eingestellt wird. Der Controller 12 kann dafür ausgelegt sein, durch das Einstellen der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung in Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen der Kraftmaschine oder basierend auf einer auf dem Fahrer basierenden Kraftmaschinen-Betriebsanforderung den Betrag des durch den Drehmomentwandler 212 übertragenen Drehmoments einzustellen.
Das Automatikgetriebe 208 enthält die Gangkupplungen (z. B. die Gänge 1-6) 211 und eine Vorwärtskupplung 210. Die Gangkupplungen 211 und die Vorwärtskupplung 210 können selektiv eingerückt werden, um ein Fahrzeug anzutreiben. Die Drehmomentausgabe aus dem Automatikgetriebe 208 kann wiederum über eine Ausgangswelle 260 zu den Rädern 216 weitergeleitet werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Spezifisch kann das Automatikgetriebe 208 ein Eingangsantriebsdrehmoment an der Eingangswelle 270 in Reaktion auf eine Fahrbedingung des Fahrzeugs vor dem Übertragen eines Ausgangsantriebsdrehmoments zu den Rädern 216 übertragen.
Ferner kann durch das Aktivieren der Radbremsen 218 eine Reibungskraft auf die Räder 216 ausgeübt werden. In einem Beispiel können die Radbremsen 218 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß auf ein (nicht gezeigtes) Bremspedal drückt, aktiviert werden. In weiteren Beispielen kann der Controller 12 oder ein mit dem Controller 12 verbundener Controller das Aktivieren der Radbremsen anwenden. Auf die gleiche Weise kann eine Reibungskraft auf die Räder 216 durch das Lösen der Radbremsen 218 in Reaktion auf den Fahrer, der seinen Fuß von einem Bremspedal löst, verringert werden. Ferner können die Fahrzeugbremsen über den Controller 12 eine Reibungskraft auf die Räder 216 als Teil einer automatisierten Kraftmaschinen-Stoppprozedur ausüben.
Eine mechanische Ölpumpe 214 kann mit dem Automatikgetriebe 208 in Fluidverbindung stehen, um einen Hydraulikdruck bereitzustellen, um die verschiedenen Kupplungen, wie z. B. die Vorwärtskupplung 210, die Gangkupplungen 211 und/oder die Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 212, einzurücken. Die mechanische Ölpumpe 214 kann in Übereinstimmung mit dem Drehmomentwandler 206 betrieben werden und kann z. B. durch die Drehung der Kraftmaschine oder des DISG über die Eingangswelle 241 angetrieben sein. Folglich kann der in der mechanischen Ölpumpe 214 erzeugte Hydraulikdruck zunehmen, wie eine Kraftmaschinendrehzahl und/oder eine DISG-Drehzahl zunehmen, während er abnehmen kann, wie eine Kraftmaschinendrehzahl und/oder eine DISG-Drehzahl abnehmen.
Der Controller 12 kann dafür ausgelegt sein, die Eingaben von der Kraftmaschine 10 zu empfangen, wie in 1 ausführlicher gezeigt ist, und dementsprechend eine Drehmomentausgabe der Kraftmaschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers, des Getriebes, der Kupplungen und/oder der Bremsen zu steuern. Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe durch das Einstellen einer Kombination aus der Funkenzeitsteuerung, der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und/oder der Luftladung, durch das Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder der Ventilzeitsteuerung, des Ventilhubs und der Aufladung für Turbolader-Kraftmaschinen oder aufgeladene Kraftmaschinen gesteuert werden. Im Fall einer Diesel-Kraftmaschine kann der Controller 12 die Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe durch das Steuern einer Kombination aus der Kraftstoffimpulsbreite, der Kraftstoffimpulszeitsteuerung und der Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Kraftmaschinensteuerung auf einer zylinderweisen Grundlage ausgeführt werden, um die Kraftmaschinen-Drehmomentausgabe zu steuern. Der Controller 12 kann außerdem durch das Einstellen des Stroms, der zu den und von den Feld- und/oder Ankerwicklungen des DISG fließt, die Drehmomentausgabe und die Erzeugung elektrischer Energie von dem DISG steuern, wie in der Technik bekannt ist.
Wenn die Leerlaufstoppbedingungen erfüllt sind, kann der Controller 12 das Stilllegen der Kraftmaschine durch das Absperren von Kraftstoff und Funken zur Kraftmaschine einleiten. In einigen Beispielen kann sich die Kraftmaschine jedoch weiterhin drehen. Um ferner einen Betrag der Torsion in dem Getriebe aufrechtzuerhalten, kann der Controller 12 die sich drehenden Elemente des Getriebes 208 an einem Gehäuse 259 des Getriebes und dadurch an dem Rahmen des Fahrzeugs erden. Wenn die Neustartbedingungen der Kraftmaschine erfüllt sind und/oder eine Bedienungsperson des Fahrzeugs das Fahrzeug anfahren will, kann der Controller 12 die Kraftmaschine 10 durch das Anlassen der Kraftmaschine 10 über einen Starter oder den DISG reaktivieren und die Verbrennung in den Zylindern wiederaufnehmen.
Folglich stellt das Verfahren nach 3 ein System zum Starten einer Kraftmaschine bereit, wobei das System Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die eine durch die Kraftmaschine angetriebene Kraftstoffpumpe enthält; einen in den Triebstrang integrierten Starter/Generator (DISG); eine Ausrückkupplung, die mechanisch an die Kraftmaschine und den DISG gekoppelt ist; und einen Controller, der nichtflüchtige Anweisungen zum Drehen der Kraftmaschine während einer vorgegebenen Anzahl von Verdichtungshüben der durch die Kraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpe in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als ein Schwellendruck ist, enthält. Das System enthält, dass der DISG die Kraftmaschine dreht. Das System enthält außerdem, dass die Ausrückkupplung teilweise geschlossen ist, während der DISG die Kraftmaschine dreht. Das Kraftmaschinensystem enthält, dass die Kraftmaschine zwischen den Kraftmaschinenstopps gedreht wird, ohne dass der Kraftmaschine Kraftstoff zugeführt wird. Das System enthält, dass der Controller zusätzliche Anweisungen zum Starten der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Drehmomentanforderung eines Fahrers, die ein Schwellendrehmoment übersteigt, enthält. Das System enthält, dass die Kraftmaschine beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung gedreht wird.
In 3 ist ein beispielhafter simulierter Betriebsablauf eines Fahrzeugs gezeigt. Der Betriebsablauf nach 3 kann durch das System nach den 1 und 2 in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach den 4 und 5 bereitgestellt werden. Die vertikalen Markierungen T0-T18 zeigen die Zeitpunkte besonderer Ereignisse während des Betriebsablaufs.
Die erste graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Betriebsanforderungs- oder Fahrzeugaktivierungszustands gegen die Zeit. Die Betriebsanforderung gibt eine Absicht eines Fahrers an, das Fahrzeug zu betreiben oder nicht zu betreiben. Alternativ kann ein Controller die Betriebsanforderung in Reaktion auf die Betriebsbedingungen aktivieren oder deaktivieren. Die Kraftmaschine und der DISG des Fahrzeugs können in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs aktiviert und deaktiviert werden, nachdem die Betriebsanforderung des Fahrers bereitgestellt worden ist. In einem Beispiel kann die Betriebsanforderung in Reaktion auf einen Fahrer, der einen Schlüsselschalter oder einen Druckknopf aktiviert oder in die Nähe des Fahrzeugs oder den Insassenraum des Fahrzeugs eintritt, aktiviert werden. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der 3 zu der rechten Seite der 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert die Betriebsanforderung, wobei die Betriebsanforderung aktiviert ist, wenn sich das Betriebssignal des Fahrers in der Nähe eines Pegels des Y-Achsen-Pfeils befindet. Die Betriebsanforderung ist nicht aktiviert, wenn sich das Betriebssignal in der Nähe eines Pegels der X-Achse befindet.
Die zweite graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Zustands der Ausrückkupplung gegen die Zeit. Die Triebstrang-Ausrückkupplung 236 kann in dem Triebstrang 200 positioniert sein, wie in 2 gezeigt ist. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der 3 zu der rechten Seite der 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den Zustand der Ausrückkupplung, wobei die Ausrückkupplung geschlossen ist, wenn sich das Signal des Ausrückkupplungszustands in der Nähe eines Pegels des Y-Achsen-Pfeils befindet. Die Ausrückkupplung ist offen, wenn sich das Signal des Ausrückkupplungszustands in der Nähe eines Pegels der X-Achse befindet. Die Ausrückkupplung ist teilweise geschlossen, wenn sich das Signal des Ausrückkupplungszustands zwischen dem Pegel der X-Achse und dem Pegel des Y-Achsen-Pfeils befindet, (z. B. zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2).
Die dritte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Kraftstoffverteilerdrucks gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der 3 zu der rechten Seite der 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den Kraftstoffverteilerdruck, wobei der Kraftstoffverteilerdruck in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt. Die horizontale Linie 304 repräsentiert einen Schwellendruck zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Kraftmaschine während des Startens. In einem Beispiel kann der Schwellendruck 100 bar oder ein Wert, der größer als der Spitzenzylinderdruck während des Anlassens der Kraftmaschine ist, sein. Der Schwellendruck kann abnehmen, wenn sich die Höhe des Fahrzeugs vom Meeresspiegel erhöht.
Die vierte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung der Kraftmaschinendrehzahl gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der 3 zu der rechten Seite der 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert die Kraftmaschinendrehzahl, wobei die Kraftmaschinendrehzahl in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt.
Die fünfte graphische Darstellung von oben nach 3 ist eine graphische Darstellung des Batterieladezustands (des Batterie-SOC) gegen die Zeit. Die X-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der 3 zu der rechten Seite der 3 zunimmt. Die Y-Achse repräsentiert den Batterie-SOC, wobei der Batterie-SOC in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt. Die horizontale Linie 306 repräsentiert einen Schwellen-Batterie-SOC.
Zum Zeitpunkt T0 befindet sich die Betriebsanforderung auf einem tiefen Pegel, um die Absicht des Fahrers zu signalisieren, das Fahrzeug nicht zu betreiben. Die Triebstrang-Ausrückkupplung befindet sich in einem offenen Zustand, wobei sich der Kraftstoffverteilerdruck auf einem tiefen Pegel befindet. Der Kraftstoffverteilerdruck kann einen tiefen Pegel erreichen, falls die Kraftmaschine eine Zeit lang nicht gearbeitet hat. Die Kraftmaschinendrehzahl befindet sich außerdem bei null, um zu signalisieren, dass die Kraftmaschine nicht arbeitet. Der Batterie-SOC befindet sich auf einem mittleren Pegel.
Zum Zeitpunkt T1 stellt der Fahrer die Absicht, das Fahrzeug zu betreiben, durch das Aktivieren der Betriebsanforderung bereit. Die Betriebsanforderung kann durch das Betätigen eines Schalters oder das Eintreten in einen vorgegebenen Bereich des Fahrzeugs oder den Insassenraum des Fahrzeugs aktiviert werden. Falls der Fahrer in den Bereich des Fahrzeugs oder den Insassenraum des Fahrzeugs eintritt, kann ein Sender an der Person des Fahrers ein Signal an den Controller 12, der in den 1 und 2 gezeigt ist, senden, um das Fahrzeug für den Betrieb vorzubereiten. Eine (nicht gezeigte) elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die einer (nicht gezeigten) durch die Kraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt, wird außerdem in Reaktion auf die Betriebsanforderung des Fahrers aktiviert. Die Triebstrang-Ausrückkupplung wird vollständig geschlossen, wenn sich das Getriebe in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet. Der (nicht gezeigte) DISG stellt ein Drehmoment bereit, um die Kraftmaschine zu drehen, wobei, falls der Fahrer das Getriebe in einen Gang einrückt, der DISG das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers antreibt. Der Kraftstoffverteilerdruck beginnt in Reaktion auf das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung zuzunehmen. Die Kraftmaschinendrehzahl nimmt in Reaktion auf das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung zu, weil das DISG-Drehmoment übertragen wird, um die Kraftmaschine zu drehen. Die Kraftmaschine wird nicht aktiviert und der Kraftmaschine wird kein Funken oder Kraftstoff zugeführt, weil es nicht erwünscht ist, dass die Kraftmaschine startet, weil die Drehmomentanforderung des Fahrers niedrig ist (was nicht gezeigt ist). Der Batterie-SOC beginnt abzunehmen, da der DISG die Kraftmaschine dreht und Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben, wenn das Getriebe in einen Gang eingerückt ist.
Zum Zeitpunkt T2 übersteigt der Kraftstoffverteilerdruck den Kraftstoffverteiler-Schwellendruck 304. Die Triebstrang-Ausrückkupplung wird in Reaktion auf den Kraftstoffverteilerdruck, der den Kraftstoffverteiler-Schwellendruck 304 übersteigt, und die (nicht gezeigte) Drehmomentanforderung des Fahrers, die niedrig ist, geöffnet. Die Kraftmaschinendrehzahl verzögert zu null, weil die Kraftmaschine nicht Luft und Kraftstoff verbrennt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt jedoch auf einem höheren Pegel, weil ein Rückschlagventil den Druck in dem Kraftstoffverteiler hält und weil der Kraftstoff nicht über den Kraftstoffverteiler in die Kraftmaschine eingespritzt wird. Der Batterie-SOC ist verringert, wobei er aber auf einem höheren Pegel bleibt, wobei die Betriebsanforderung aktiviert bleibt.
Zum Zeitpunkt T3 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Zunahme der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers geschlossen. Das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung ermöglicht es dem DISG, die Kraftmaschine zu drehen, so dass die Kraftmaschine gestartet werden kann. Der Kraftmaschine werden durch das Aktivieren der elektrischen Niederdruckpumpe, der mechanischen Pumpe mit höherem Druck und der Zündspulen Funken und Kraftstoff zugeführt (was nicht gezeigt ist), während sich die Kraftmaschine dreht. Die Kraftmaschine beschleunigt, wenn die Verbrennung in der Kraftmaschine beginnt, wobei die Kraftmaschine beginnt, dem Triebstrang Drehmoment zuzuführen. Der Batterie-SOC beginnt zuzunehmen, da die Batterie über den DISG geladen wird, während die Kraftmaschine arbeitet. Die Batterie kann über die kinetische Energie des Fahrzeugs oder über das Kraftmaschinendrehmoment geladen werden. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, weil die Kraftmaschine Drehmoment bereitstellt, um die mechanische Kraftstoffpumpe zu betreiben.
Zum Zeitpunkt T4 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet. Außerdem werden der Kraftmaschine Kraftstoff und Funken nicht zugeführt, so dass die Kraftmaschine in Reaktion auf die (nicht gezeigte) niedrigere Drehmomentanforderung des Fahrers stoppt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem erhöhten Pegel, wobei die Betriebsanforderung aktiviert bleibt. Der Batterie-SOC beginnt, niedriger zu werden, da der (nicht gezeigte) DISG mit Batterieleistung betrieben wird.
Zum Zeitpunkt T5 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Zunahme der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers geschlossen. Die Kraftmaschine wird durch das Zuführen von Funken und Kraftstoff (was nicht gezeigt ist) zu der Kraftmaschine erneut gestartet, während sich die Kraftmaschine über das durch den (nicht gezeigten) DISG zugeführte Drehmoment dreht. Die elektrische Niederdruckpumpe, die mechanische Pumpe mit höherem Druck und die Zündspulen (die nicht gezeigt sind) werden außerdem aktiviert. Die Kraftmaschine beschleunigt, wenn die Verbrennung in der Kraftmaschine beginnt, wobei die Kraftmaschine beginnt, dem Triebstrang Drehmoment zuzuführen. Der Batterie-SOC beginnt zuzunehmen, da die Batterie über den DISG geladen wird, während die Kraftmaschine arbeitet. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, weil die Kraftmaschine Drehmoment bereitstellt, um die mechanische Kraftstoffpumpe mit höherem Druck zu betreiben.
Zum Zeitpunkt T6 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet. Außerdem werden der Kraftmaschine Kraftstoff und Funken nicht zugeführt, so dass die Kraftmaschine in Reaktion auf die (nicht gezeigte) niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers stoppt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem erhöhten Pegel und die Betriebsanforderung bleibt aktiviert. Der Batterie-SOC beginnt, niedriger zu werden, da der (nicht gezeigte) DISG mit Batterieleistung betrieben wird.
Zum Zeitpunkt T7 ändert die Betriebsanforderung den Zustand von aktiviert zu nicht aktiviert. Die Betriebsanforderung kann in Reaktion auf den Fahrer, der einen Schalter deaktiviert oder die Nähe des Fahrzeugs oder die Kabine des Fahrzeugs verlässt, nicht aktiviert sein. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, wobei die Kraftmaschinendrehzahl null ist. Der Batterie-SOC befindet sich auf einem mittleren Pegel.
Zwischen dem Zeitpunkt T7 und T8 wird der Kraftstoffverteilerdruck verringert und wird der Batterie-SOC verringert. Der Kraftstoffverteilerdruck kann während des Zeitraums verringert werden, falls der Kraftstoff in dem Verteiler an den Kraftstoffverteiler-Druckreglern, den Rückschlagventilen oder den anderen Komponenten des Kraftstoffsystems vorbeischlüpft. Der Batterie-SOC kann durch das Aufrechterhalten des Betriebs der elektrischen Fahrzeugkomponenten, wie z. B. der Uhren und der Beleuchtung, verringert werden.
Zum Zeitpunkt T8 stellt der Fahrer die Absicht, das Fahrzeug zu betreiben, durch das Aktivieren der Betriebsanforderung bereit. Die (nicht gezeigte) elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die einer (nicht gezeigten) durch die Kraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt, wird in Reaktion auf die Betriebsanforderung des Fahrers außerdem aktiviert. Die Triebstrang-Ausrückkupplung wird vollständig geschlossen, wobei der (nicht gezeigte) DISG Drehmoment bereitstellt, um die Kraftmaschine zu drehen und das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers anzutreiben. Hier kann in einigen Beispielen die Triebstrang-Ausrückkupplung während des Startens der Kraftmaschine teilweise geschlossen sein, wenn sich das Getriebe in einem Gang befindet. Die Ausrückkupplung kann vollständig geschlossen werden, nachdem die Kraftmaschine gestartet worden ist.
Der Kraftstoffverteilerdruck beginnt, in Reaktion auf das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung zuzunehmen. Die Kraftmaschinendrehzahl nimmt in Reaktion auf das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung zu, weil der DISG übertragen wird, um die Kraftmaschine zu drehen. Die Kraftmaschine wird aktiviert und der Kraftmaschine werden Funken und Kraftstoff zugeführt, weil der Batterie-SOC kleiner als der Schwellenwert 306 ist und weil der Kraftstoffverteilerdruck kleiner als der Schwellendruck 304 ist. Der Batterie-SOC beginnt abzunehmen, da der DISG die Kraftmaschine dreht und Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben.
Zwischen dem Zeitpunkt T8 und T9 wird der Kraftstoffverteilerdruck erhöht und wird der Batterie-SOC außerdem erhöht. Der Kraftstoffverteilerdruck wird durch das Drehen der Kraftmaschine und der mechanischen Kraftstoffpumpe mit höherem Druck erhöht. Der Batterie-SOC kann über das Laden der Batterie über die Kraftmaschine oder die kinetische Energie des Fahrzeugs erhöht werden.
Zum Zeitpunkt T9 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet. Außerdem werden der Kraftmaschine Kraftstoff und Funken nicht zugeführt, so dass die Kraftmaschine in Reaktion auf die (nicht gezeigte) niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers stoppt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem erhöhten Pegel und die Betriebsanforderung bleibt aktiviert. Der Batterie-SOC beginnt, niedriger zu werden, da der (nicht gezeigte) DISG mit Batterieleistung betrieben wird.
Zum Zeitpunkt T10 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Zunahme der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers geschlossen. Die Kraftmaschine wird durch das (nicht gezeigte) Zuführen von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine erneut gestartet, während sich die Kraftmaschine über das durch den (nicht gezeigten) DISG zugeführte Drehmoment dreht. Die elektrische Niederdruckpumpe, die mechanische Pumpe mit höherem Druck und die Zündspulen (die nicht gezeigt sind) werden außerdem aktiviert. Die Kraftmaschine beschleunigt, wenn die Verbrennung in der Kraftmaschine beginnt, wobei die Kraftmaschine beginnt, dem Triebstrang Drehmoment zuzuführen. Der Batterie-SOC beginnt zuzunehmen, da die Batterie über den DISG geladen wird, während die Kraftmaschine arbeitet. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, weil die Kraftmaschine Drehmoment bereitstellt, um die mechanische Kraftstoffpumpe mit höherem Druck zu betreiben.
Zum Zeitpunkt T11 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet. Außerdem werden der Kraftmaschine Kraftstoff und Funken nicht zugeführt, so dass die Kraftmaschine in Reaktion auf die (nicht gezeigte) niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers stoppt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem erhöhten Pegel und die Betriebsanforderung bleibt aktiviert. Der Batterie-SOC beginnt, niedriger zu werden, da der (nicht gezeigte) DISG mit Batterieleistung betrieben wird.
Zum Zeitpunkt T12 ändert die Betriebsanforderung den Zustand von aktiviert zu nicht aktiviert. Die Betriebsanforderung kann in Reaktion auf den Fahrer, der einen Schalter deaktiviert oder die Nähe des Fahrzeugs oder die Kabine des Fahrzeugs verlässt, nicht aktiviert sein. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, wobei die Kraftmaschinendrehzahl null ist. Der Batterie-SOC befindet sich auf einem mittleren Pegel.
Zwischen dem Zeitpunkt T12 und T13 wird der Kraftstoffverteilerdruck verringert, aber nicht auf einen Pegel, der kleiner als der Schwellenwert 304 ist. Gleichermaßen wird der Batterie-SOC verringert, aber nicht auf einen Pegel, der kleiner als der Schwellenwert 306 ist.
Zum Zeitpunkt T13 stellt der Fahrer die Absicht, das Fahrzeug zu betreiben, durch das Aktivieren der Betriebsanforderung bereit. Die (nicht gezeigte) elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die einer (nicht gezeigten) durch die Kraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt, wird in Reaktion auf die Betriebsanforderung des Fahrers nicht aktiviert, weil der Kraftstoffverteilerdruck größer als der Schwellenwert 304 ist. Die Triebstrang-Ausrückkupplung bleibt offen, wobei der (nicht gezeigte) DISG Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben, weil sich die (nicht gezeigte) Drehmomentanforderung des Fahrers auf einem niedrigeren Pegel befindet und weil der Batterieladezustand größer als der Schwellenwert 306 ist. Die Kraftmaschine bleibt gestoppt, wobei der Batterie-SOC verringert wird, da der DISG das Fahrzeug antreibt.
Zum Zeitpunkt T14 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Zunahme der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers geschlossen. Das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung verursacht, dass der DISG die Kraftmaschine dreht, so dass die Kraftmaschine gestartet werden kann. Der Kraftmaschine werden durch das Aktivieren der elektrischen Niederdruckpumpe, der mechanischen Pumpe mit höherem Druck und der Zündspulen Funken und Kraftstoff zugeführt (was nicht gezeigt ist), während sich die Kraftmaschine dreht. Die Kraftmaschine beschleunigt, wenn die Verbrennung in der Kraftmaschine beginnt, wobei die Kraftmaschine beginnt, dem Triebstrang Drehmoment zuzuführen. Der Batterie-SOC beginnt zuzunehmen, nachdem die Kraftmaschine gestartet worden ist, da die Batterie über den DISG geladen wird. Die Batterie kann über die kinetische Energie des Fahrzeugs oder über das Kraftmaschinendrehmoment geladen werden. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, weil die Kraftmaschine Drehmoment bereitstellt, um die mechanische Kraftstoffpumpe zu betreiben.
Zum Zeitpunkt T15 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers geöffnet. Außerdem werden der Kraftmaschine Kraftstoff und Funken nicht zugeführt, so dass die Kraftmaschine in Reaktion auf die (nicht gezeigte) niedrige Drehmomentanforderung des Fahrers stoppt. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem erhöhten Pegel und die Betriebsanforderung bleibt aktiviert. Der SOC beginnt, niedriger zu werden, da der (nicht gezeigte) DISG mit Batterieleistung betrieben wird.
Zum Zeitpunkt T16 ändert die Betriebsanforderung den Zustand von aktiviert zu nicht aktiviert. Die Betriebsanforderung kann in Reaktion auf den Fahrer, der einen Schalter deaktiviert oder die Nähe des Fahrzeugs oder die Kabine des Fahrzeugs verlässt, nicht aktiviert sein. Der Kraftstoffverteilerdruck bleibt auf einem höheren Pegel, wobei die Kraftmaschinendrehzahl null ist. Der Batterie-SOC befindet sich auf einem mittleren Pegel.
Zwischen dem Zeitpunkt T16 und T17 wird der Kraftstoffverteilerdruck auf einen Pegel verringert, der kleiner als der Schwellenwert 304 ist. Der Kraftstoffverteilerdruck kann im Lauf der Zeit verringert werden, falls der Kraftstoff in dem Verteiler an den Kraftstoffverteiler-Druckreglern, den Rückschlagventilen oder den anderen Komponenten des Kraftstoffsystems vorbeischlüpft.
Zum Zeitpunkt T17 stellt der Fahrer durch das Aktivieren der Betriebsanforderung die Absicht bereit, das Fahrzeug zu betreiben. Die (nicht gezeigte) elektrische Niederdruck-Kraftstoffpumpe, die einer (nicht gezeigten) durch die Kraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt, wird in Reaktion auf die Betriebsanforderung des Fahrers und in Reaktion auf den Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als der Schwellenwert 304 ist, aktiviert. Die Triebstrang-Ausrückkupplung wird teilweise geschlossen, wobei der (nicht gezeigte) DISG Drehmoment bereitstellt, um das Fahrzeug anzutreiben und die Kraftmaschine zu drehen, weil sich die (nicht gezeigte) Drehmomentanforderung des Fahrers auf einem niedrigeren Pegel befindet und weil der Batterieladezustand größer als der Schwellenwert 306 ist. Ferner wird die Triebstrang-Ausrückkupplung außerdem in Reaktion auf den Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als der Schwellenwert 304 ist, teilweise geschlossen. Die Kraftmaschine beschleunigt unter Verwendung des DISG-Drehmoments zu einer Drehzahl, die kleiner als die Leerlaufdrehzahl ist. Der Kraftmaschine werden Funken und Kraftstoff nicht zugeführt, wobei die Kraftmaschine zwischen dem Zeitpunkt T17 und dem Zeitpunkt T18 nicht verbrennt. Die sich drehende Kraftmaschine verursacht, dass sich die Kraftstoffpumpe mit höherem Druck dreht und den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteiler erhöht. Der Batterie-SOC wird verringert, da der DISG die Kraftmaschine dreht.
Zum Zeitpunkt T18 wird die Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Zunahme der (nicht gezeigten) Drehmomentanforderung des Fahrers geschlossen. Das Schließen der Triebstrang-Ausrückkupplung verursacht, dass der DISG die Kraftmaschine dreht, so dass die Kraftmaschine gestartet werden kann. Der Kraftmaschine werden durch das Aktivieren der elektrischen Niederdruckpumpe, der mechanischen Pumpe mit höherem Druck und der Zündspulen Funken und Kraftstoff zugeführt (was nicht gezeigt ist), während sich die Kraftmaschine dreht. Die Kraftmaschine beschleunigt, wenn die Verbrennung in der Kraftmaschine beginnt, wobei die Kraftmaschine beginnt, dem Triebstrang Drehmoment zuzuführen. Der Batterie-SOC beginnt zuzunehmen, nachdem die Kraftmaschine gestartet worden ist, da die Batterie über den DISG geladen wird. Der Kraftstoffverteilerdruck übersteigt den Schwellenwert 304, da die Drehmomentanforderung des Fahrers zunimmt und der DISG die Kraftmaschine dreht.
Folglich kann, wie in 3 gezeigt ist, die Triebstrang-Ausrückkupplung geschlossen und geöffnet werden, ohne die Kraftmaschine zu starten, um den Kraftstoffverteilerdruck zu erhöhen, so dass das Starten der Kraftmaschine verbessert werden kann, wenn eine Drehmomentanforderung des Fahrers den Controller veranlasst, die Kraftmaschine zu aktivieren. Falls jedoch der Kraftstoffverteilerdruck über einem Schwellendruck liegt, wird die Kraftmaschine nicht gedreht, so dass Batterieleistung eingespart werden kann. Falls der Kraftstoffverteilerdruck kleiner als ein Schwellendruck ist und der Batterie-SOC kleiner als ein Schwellen-SOC ist, kann die Triebstrang-Ausrückkupplung geschlossen werden und kann die Kraftmaschine gestartet werden, sobald der Kraftstoffverteilerdruck den Schwellendruck übersteigt.
In den 4 und 5 ist ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, die eine Triebstrang-Ausrückkupplung enthält, gezeigt. Das Verfahren nach den 4 und 5 kann als ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, in dem System nach den 1 und 2 enthalten sein. Ferner kann das Verfahren nach den 4 und 5 den in 3 gezeigten Betriebsablauf bereitstellen.
Bei 402 beginnt das Verfahren 400, die Brennkraftmaschine zu stoppen. Es kann begonnen werden, die Kraftmaschine zu stoppen, indem die Zufuhr von Kraftstoff und Funken zu der Kraftmaschine beendet wird. Ein Kraftmaschinenstopp kann über eine Anforderung des Fahrers oder über einen Controller, der einen Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf die Betriebsbedingungen anfordert, die anders als eine Eingabe des Fahrers in eine Vorrichtung, die einen einzigen Zweck des Stoppens und/oder des Startens der Kraftmaschine besitzt, (z. B. einen Schlüsselschalter) sind, eingeleitet werden. Nachdem die Kraftmaschine gestoppt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 404 weiter.
Bei 404 beurteilt das Verfahren 400, ob der Kraftmaschinenstopp durch eine Anforderung des Fahrers oder eine Anforderung des Controllers eingeleitet worden ist. In einem Beispiel wird, falls ein Fahrer den Kraftmaschinenstopp anfordert, im Speicher ein Bit gesetzt. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der Fahrer den Kraftmaschinenstopp angefordert hat, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 430 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 406 weiter.
Bei 406 beurteilt das Verfahren 400, ob der Kraftstoffdruck in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler größer als ein Schwellendruck ist oder nicht. In einem Beispiel ist der Schwellendruck ein Druck, der größer als ein Druck ist, um den Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder einzuspritzen, wenn die Kraftmaschine gestartet wird, (z. B. 10.000 kPa). Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der Direkteinspritz-Kraftstoffverteilerdruck größer als ein Schwellendruck ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 410 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 408 weiter.
Folglich kann die Kraftmaschine beim Fehlen dessen, dass ein Fahrer eine Vorrichtung, die einen einzigen Zweck des Startens und/oder des Stoppens der Kraftmaschine des Fahrzeugs besitzt, aktiviert oder anwendet, gedreht werden. Ferner kann die Kraftmaschine beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung durch den Fahrer oder einen Controller gedreht werden.
Bei 408 dreht das Verfahren 400 die Kraftmaschine, bis der Direkteinspritz-Kraftstoffverteilerdruck größer als ein Schwellendruck ist. Durch das Drehen der Kraftmaschine wird die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe durch die Kraftmaschine angetrieben, um eine vorgegebene Anzahl von Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben für jede Kraftmaschinenumdrehung zuzuführen. Ein Kraftstoffpumpen-Verdichtungshub kann aus der Kraftmaschinenposition bestimmt werden. Alternativ kann die Kraftmaschine gedreht werden, bis der in dem Kraftstoffverteiler abgetastete Druck größer als ein Schwellendruck ist. Die Kraftmaschine wird durch den DISG gedreht. Die Triebstrang-Ausrückkupplung ist geschlossen oder teilweise geschlossen und rutschend, wenn der DISG die Kraftmaschine dreht. Alternativ kann das Verfahren 400 eine elektrische Pumpe mit niedrigerem Druck aktivieren, die der mechanisch angetriebenen Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt.
Während sich die Kraftmaschine dreht, wird der Kraftmaschine Funken oder Kraftstoff nicht zugeführt. In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine nur während einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen oder Verdichtungshüben der Kraftstoffeinspritzpumpe gedreht werden. Die durch die Kraftmaschine angetriebene Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe kann eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen oder Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben gedreht werden, anstatt die Kraftmaschine zu drehen, bis ein spezifizierter Kraftstoffdruck an einem Kraftstoffdrucksensor gemessen wird. Auf diese Weise kann es möglich sein, den Kraftstoffverteilerdruck zu erhöhen, ohne eine Kraftstoffverteilerdruck-Rückkopplung besitzen zu müssen. Das Verfahren 400 dreht die Kraftmaschine, bis ein Solldruck in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler beobachtet wird oder bis eine Sollanzahl von Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben erreicht ist. Folglich kann die Kraftmaschinendrehung gestoppt werden, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen Pegel erhöht ist, der größer als der Schwellendruck ist. Ferner kann die Kraftmaschine zwischen den Kraftmaschinenstopps gedreht werden, ohne der Kraftmaschine Kraftstoff zuzuführen. Nachdem die Kraftmaschinendrehung begonnen hat, kehrt das Verfahren 400 zu 406 zurück.
Bei 410 beurteilt das Verfahren 400, ob der Batterieladezustand (der Batterie-SOC) kleiner als ein Schwellen-SOC ist. In einem Beispiel kann der Batterie-SOC dreißig Prozent der vollen Aufladung sein. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der Batterie-SOC kleiner als ein Schwellen-SOC ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 414 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 412 weiter.
Bei 412 stoppt das Verfahren 400 die Kraftmaschine in einer Sollposition, die den Startzeitraum und die Emissionen der Kraftmaschine verringern kann. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine gestoppt werden, wobei sich ein Zylinder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Kurbelwellengraden vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders befindet. Das Verfahren 400 kann die Stoppposition der Kraftmaschine durch das Einstellen des Zeitpunkts steuern, zu dem die Zufuhr von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine beendet wird. Außerdem kann die Triebstrang-Ausrückkupplung rutschen, um die Stoppposition der Kraftmaschine zu steuern. Falls z. B. die Kraftmaschine schneller als erwünscht verzögert, kann die Triebstrang-Ausrückkupplung teilweise geschlossen werden, so dass DISG-Drehmoment der Kraftmaschine bereitgestellt wird, so dass die Verzögerungsrate der Kraftmaschine verringert wird und so dass die Kraftmaschine in der oder in der Nähe der Soll-Stoppposition der Kraftmaschine stoppt. Nachdem die Kraftmaschine in der Sollposition gestoppt worden ist, kehrt das Verfahren 400 zu 406 zurück.
Bei 414 beurteilt das Verfahren 400, ob die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellendrehmoment ist oder nicht. Die Drehmomentanforderung des Fahrers ist ein durch einen Fahrer angefordertes Raddrehmoment. Alternativ kann die Drehmomentanforderung des Fahrers ein weiteres Drehmoment an einem Ort im Triebstrang des Fahrzeugs (z. B. das Getriebeeingangsdrehmoment) sein. In einem Beispiel ist das Schwellendrehmoment ein Prozentsatz eines Betrags des Drehmoments, der durch den DISG bereitgestellt werden kann. Falls z. B. der DISG eine Kapazität besitzt, ein Drehmoment von 150 Nm auszugeben, kann der Schwellenwert 112,5 oder 75 % der Drehmomentkapazität des DISG sein. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als das Schwellendrehmoment ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 416 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 412 weiter.
Bei 416 dreht das Verfahren 400 die Kraftmaschine über das teilweise Schließen (z. B. Rutschen) der Triebstrang-Ausrückkupplung. Die Kraftmaschine wird mit einer Drehzahl gedreht, die kleiner als die Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine ist, wobei der Kraftmaschine Funken und Kraftstoff zugeführt werden, wenn sich die Kraftmaschine dreht. Nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen, geht das Verfahren 400 zu 418 weiter.
Bei 418 begrenzt das Verfahren 400 das Kraftmaschinendrehmoment, das während des Hochlaufens der Kraftmaschine (z. B. des Zeitraums vom Beginnen der Zufuhr von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine bis die Kraftmaschine die Leerlaufdrehzahl erreicht) der Getriebeeingangswelle zugeführt wird. In einem Beispiel kann das Kraftmaschinendrehmoment über das Einstellen der Funkenzeitsteuerung und/oder Kraftstoffmenge und/oder der in die Kraftmaschine eingeleiteten Luft begrenzt werden. Nachdem das Kraftmaschinendrehmoment begrenzt worden ist, geht das Verfahren 400 zum Ausgang weiter.
Bei 430 beurteilt das Verfahren 400, ob die Fahrzeugaktivierung angefordert wird oder nicht. Eine Fahrzeugaktivierungsanforderung kann durch einen Fahrer ausgeführt werden, der einen Schlüsselschalter aktiviert oder in eine vorgegebene Nähe des Fahrzeugs eintritt oder in eine vorgegebene Nähe der Kabine des Fahrzeugs eintritt. Der Fahrer kann einen Sender besitzen, der ein Signal an den Kraftmaschinen-Controller sendet, wenn sich der Fahrer dem Fahrzeug nähert oder in die Kabine des Fahrzeugs eintritt, und dadurch die Fahrzeugaktivierung anfordert. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Fahrzeugaktivierung angefordert wird, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 434 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 432 weiter.
Es sei angegeben, dass eine Fahrzeugaktivierungsanforderung keine Kraftmaschinenstartanforderung ist, weil der Fahrer nicht spezifisch anfordert, dass die Kraftmaschine des Fahrzeugs startet. In einigen Beispielen kann der Fahrer nicht die Kapazität besitzen, über einen Schlüsselschalter oder eine ähnliche Vorrichtung spezifisch einen Start der Kraftmaschine anzufordern. Eine Kraftmaschinenstartanforderung ist bei 430 nicht vorhanden oder eine Bedingung.
Bei 432 stoppt das Verfahren 400 die Kraftmaschine in einer Sollposition, die den Startzeitraum und die Emissionen der Kraftmaschine verringern kann. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine gestoppt werden, wobei sich ein Zylinder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Kurbelwellengraden vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders befindet. Das Verfahren 400 kann die Stoppposition der Kraftmaschine durch das Einstellen des Zeitpunkts, zu dem die Zufuhr von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine beendet wird, steuern. Außerdem kann die Triebstrang-Ausrückkupplung rutschen, um die Stoppposition der Kraftmaschine zu steuern. Nachdem die Kraftmaschine in der Sollposition gestoppt worden ist, endet das Verfahren 400.
Bei 434 beurteilt das Verfahren 400, ob sich das Getriebe in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet. Das Verfahren 400 kann eine Position eines Gangauswahlschalters beurteilen, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass sich das Getriebe in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 438 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 436 weiter.
Bei 436 benachrichtigt das Verfahren 400 den Fahrer, dass sich das Fahrzeug in einem Gang befindet, der anders als die Park- oder die Leerlaufstellung ist. Der Fahrer kann über eine leuchtende Leuchte oder eine hörbare Warnung benachrichtigt werden. Ferner kann das Verfahren 400 das dem Getriebe bereitgestellte Kraftmaschinendrehmoment begrenzen. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine nicht gestartet werden, bis der Fahrer in die Park- oder die Leerlaufstellung geschaltet hat. Nachdem der Fahrer benachrichtigt worden ist, dass sich das Fahrzeug nicht in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet, geht das Verfahren 400 zum Ausgang weiter.
Bei 438 beurteilt das Verfahren 400, ob der Kraftstoffdruck in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler größer als ein Schwellendruck ist oder nicht. In einem Beispiel ist der Schwellendruck ein Druck, der größer als ein Druck ist, um Kraftstoff in die Kraftmaschinenzylinder einzuspritzen, wenn die Kraftmaschine gestartet wird (z. B. 10.000 kPa). Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der Direkteinspritz-Kraftstoffverteilerdruck größer als ein Schwellendruck ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 444 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zu 440 weiter.
Bei 440 dreht das Verfahren 400 die Kraftmaschine, bis der Direkteinspritz-Kraftstoffverteilerdruck größer als ein Schwellendruck ist. Durch das Drehen der Kraftmaschine wird die Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe durch die Kraftmaschine angetrieben, um eine vorgegebene Anzahl von Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben für jede Kraftmaschinendrehung zuzuführen. Die Kraftmaschine wird durch den DISG gedreht. Die Triebstrang-Ausrückkupplung ist geschlossen oder teilweise geschlossen und rutschend, wenn der DISG die Kraftmaschine dreht. Außerdem kann das Verfahren 400 eine elektrische Pumpe mit niedrigerem Druck aktivieren, die der mechanisch angetriebenen Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe mit höherem Druck Kraftstoff zuführt. Während sich die Kraftmaschine dreht, wird der Kraftmaschine Funken oder Kraftstoff nicht zugeführt. In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine nur für eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen oder Verdichtungshüben der Kraftstoffeinspritzpumpe gedreht werden. Die durch die Kraftmaschine angetriebene Direkteinspritz-Kraftstoffpumpe kann eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen oder Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben gedreht werden, anstatt die Kraftmaschine zu drehen, bis ein spezifizierter Kraftstoffdruck an einem Kraftstoffdrucksensor gemessen. Auf diese Weise kann es möglich sein, den Kraftstoffverteilerdruck zu vergrößern, ohne einen Kraftstoffverteilerdrucksensor überwachen zu müssen. Das Verfahren 400 dreht die Kraftmaschine, bis ein Solldruck in dem Direkteinspritz-Kraftstoffverteiler beobachtet wird oder bis eine Sollanzahl von Kraftstoffpumpen-Verdichtungshüben erreicht ist. Nachdem die Drehung der Kraftmaschine begonnen hat, geht das Verfahren 400 zu 442 weiter.
Es sei angegeben, dass das Verfahren 400 die Kraftmaschine bei 440 beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung durch den Fahrer oder einen Controller dreht. Die Kraftmaschine wird gedreht, um den Druck innerhalb des Direkteinspritz-Kraftstoffverteilers zu erhöhen. Ferner kann die Drehung der Kraftmaschine gestoppt werden, wenn der Druck in dem Kraftstoffverteiler auf einen Pegel erhöht ist, der größer als der Schwellendruck ist.
Bei 442 bestimmt das Verfahren 400 die Kraftmaschinenposition über die Synchronisation der Nocken- und Kurbelwellen-Positionssignale. Das Verfahren 400 kann z. B. basierend auf dem Abtasten eines Impulses von dem Nocken und eines Impulses von der Kurbelwelle bestimmen, dass sich die Kraftmaschine am oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer eins befindet. Nachdem die Kraftmaschinenposition bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 444 weiter.
Bei 444 beurteilt das Verfahren 400, ob der Batterieladezustand (der Batterie-SOC) kleiner als ein Schwellen-SOC ist oder nicht. In einem Beispiel kann der Batterie-SOC dreißig Prozent der vollen Aufladung sein. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass der Batterie-SOC kleiner als ein Schwellen-SOC ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 446 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zum Ausgang weiter.
Bei 446 beurteilt das Verfahren 400, ob die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als ein Schwellendrehmoment ist oder nicht. In einem Beispiel ist das Schwellendrehmoment ein Prozentsatz eines Betrags des Drehmoments, der durch den DISG bereitgestellt werden kann. Falls der DISG z. B. die Kapazität besitzt, ein Drehmoment von 150 Nm auszugeben, kann das Schwellendrehmoment 112,5 oder 75 % der Drehmomentkapazität des DISG betragen. Falls das Verfahren 400 beurteilt, dass die Drehmomentanforderung des Fahrers größer als das Schwellendrehmoment ist, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 400 zu 450 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 400 zum Ausgang weiter.
Bei 450 dreht das Verfahren 400 die Kraftmaschine unter der Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine, wobei es der Kraftmaschine Funken und Kraftstoff zuführt. Ferner wird die Triebstrang-Ausrückkupplung geschlossen, so dass der DISG Drehmoment bereitstellen kann, um die Kraftmaschine zu drehen. Die Triebstrang-Ausrückkupplung kann vollständig geschlossen werden, weil sich das Getriebe in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet. Nachdem die Verbrennung in den Kraftmaschinenzylindern aktiviert worden ist, beschleunigt die Kraftmaschine zur Leerlaufdrehzahl.
Folglich stellt das Verfahren nach den 4 und 5 ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine bereit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Drehen einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung; nicht Zuführen von Kraftstoff zu der sich drehenden Kraftmaschine; Stoppen der Drehung der sich drehenden Kraftmaschine; und Starten der Drehung der gestoppten Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung. Das Verfahren enthält, dass die Drehung der Kraftmaschine in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der größer als ein Schwellendruck ist, gestoppt wird. Das Verfahren umfasst ferner, der Kraftmaschine keinen Funken zuzuführen.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Rutschen einer Triebstrang-Ausrückkupplung, während die Kraftmaschine gedreht wird. Das Verfahren enthält, dass die Kraftmaschine über das Drehmoment von einem in den Triebstrang integrierten Starter-Generator gedreht wird. Das Verfahren enthält, dass die Fahrzeugaktivierungsanforderung über einen Fahrer ausgeführt wird, der in einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs eintritt, das die Kraftmaschine enthält. Das Verfahren umfasst ferner das Drehen der Kraftmaschine ferner in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als ein vorgegebener Druck ist.
Das Verfahren nach den 4 und 5 stellt außerdem ein Verfahren zum Starten der Kraftmaschine bereit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Stoppen der Drehung einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstoppanforderung; Schließen einer Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und einen Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als ein Schwellendruck ist; Drehen der Kraftmaschine mit der geschlossenen Triebstrang-Ausrückkupplung, während der Kraftmaschine kein Kraftstoff zugeführt wird; und Zuführen von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Drehmomentanforderung des Fahrers, die ein Schwellendrehmoment übersteigt. Das Verfahren umfasst ferner das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine nach dem Drehen der Kraftmaschine mit der geschlossenen Triebstrang-Ausrückkupplung und vor dem Zuführen von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine.
In einigen Beispielen enthält das Verfahren, dass das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der größer als ein Schwellendruck ist, geschieht. Das Verfahren enthält, dass die Kraftmaschine beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung gedreht wird. Das Verfahren enthält, dass die Kraftmaschine über einen in den Triebstrang integrierten Starter-Generator gedreht wird. Das Verfahren umfasst ferner, die Kraftmaschine nicht zu drehen, falls sich ein Getriebe eines Fahrzeugs, das die Kraftmaschine enthält, nicht in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet und ein Fahrer das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine angefordert hat. Das Verfahren umfasst ferner das Drehen der Kraftmaschine, falls sich ein Getriebe eines Fahrzeugs in einem Vorwärtsgang befindet und der Fahrer das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine nicht angefordert hat.
Wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird, kann das in den 4 und 5 beschriebene Verfahren eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden, oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Obwohl es nicht explizit veranschaulicht ist, erkennt ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass einer oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen, Verfahren und/oder Funktionen graphisch Code repräsentieren, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
Dies beschließt die Beschreibung. Den Fachleuten auf dem Gebiet würden beim Lesen der Beschreibung viele Änderungen und Modifikationen klar werden, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Kraftmaschinen, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, könnten z. B. die vorliegende Beschreibung vorteilhaft verwenden.
Bezugszeichenliste

4

402

BEGINNE DEN STOPP DER KRAFTMASCHINE

404

VOM FAHRER EINGELEITETER STOPP DER KRAFTMASCHINE?

430

FAHRZEUGAKTIVIERUNG?

432

FALLS SICH DIE KRAFTMASCHINE DREHT, STOPPE DIE KRAFTMASCHINE AN DER SOLLPOSITION

434

BEFINDET SICH DAS GETRIEBE IN DER PARK- ODER DER LEERLAUFSTELLUNG?

436

BENACHRICHTIGE DEN FAHRER UND VERHINDERE DIE DREHMOMENTZUFUHR ZUM GETRIEBE

438

IST DER KRAFTSTOFFVERTEILERDRUCK GRÖSSER ALS EIN SCHWELLENDRUCK

440

DREHE DIE KRAFTMASCHINE, BIS DER KRAFTSTOFFVERTEILERDRUCK GRÖSSER ALS DER SCHWELLENDRUCK IST

442

BESTIMME DIE KRAFTMASCHINENPOSITION ÜBER DAS SYNCHRONISIEREN DER NOCKEN- UND KURBELPOSITIONSDATEN

444

IST DER BATTERIE-SOC KLEINER ALS EIN SCHWELLENWERT?

446

IST DIE DREHMOMENTANFORDERUNG DES FAHRERS GRÖSSER ALS EIN SCHWELLENWERT?

445

DREHE DIE KRAFTMASCHINE, SPRITZE KRAFTSTOFF EIN UND FÜHRE FUNKEN ZU AUSGANG
5

406

IST DER KRAFTSTOFFVERTEILERDRUCK GRÖSSER ALS EIN SCHWELLENDRUCK

408

DREHE DIE KRAFTMASCHINE, BIS DER KRAFTSTOFFVERTEILERDRUCK GRÖSSER ALS DER SCHWELLENDRUCK IST

410

IST DER BATTERIE-SOC KLEINER ALS EIN SCHWELLENWERT?

412

FALLS SICH DIE KRAFTMASCHINE DREHT, STOPPE DIE KRAFTMASCHINE AN DER SOLLPOSITION

414

IST DIE DREHMOMENTANFORDERUNG DES FAHRERS GRÖSSER ALS EIN SCHWELLENWERT?

416

DREHE DIE KRAFTMASCHINE, SPRITZE KRAFTSTOFF EIN UND FÜHRE FUNKEN ZU

418

BEGRENZE WÄHREND DES HOCHLAUFENS DER KRAFTMASCHINE DIE DREHMOMENTZUFUHR DER KRAFTMASCHINE ZUM GETRIEBE

Claims

Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Drehen einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung, wobei das Drehen der Kraftmaschine eine Kraftstoffpumpe antreibt, die den Druck im Kraftstoffverteiler erhöht; Nichtzuführen von Kraftstoff zu der sich drehenden Kraftmaschine; Stoppen der sich drehenden Kraftmaschine in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der größer als ein Schwellendruck ist; und Starten der gestoppten Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstartanforderung.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, der Kraftmaschine keinen Funken zuzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Rutschen einer Triebstrang-Ausrückkupplung umfasst, während die Kraftmaschine gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kraftmaschine über das Drehmoment von einem in den Triebstrang integrierten Starter-Generator gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Drehen der Kraftmaschine in weiterer Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als ein vorgegebener Druck ist, umfasst.
Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Stoppen der Drehung einer Kraftmaschine in Reaktion auf eine Kraftmaschinenstoppanforderung; Schließen einer Triebstrang-Ausrückkupplung in Reaktion auf eine Fahrzeugaktivierungsanforderung und einen Kraftstoffverteilerdruck, der kleiner als ein Schwellendruck ist; Drehen der Kraftmaschine über die geschlossene Triebstrang-Ausrückkupplung, während der Kraftmaschine kein Kraftstoff zugeführt wird; und Zuführen von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Drehmomentanforderung des Fahrers, die ein Schwellendrehmoment übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine nach dem Drehen der Kraftmaschine mit der geschlossenen Triebstrang-Ausrückkupplung und vor dem Zuführen von Funken und Kraftstoff zu der Kraftmaschine umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine in Reaktion auf einen Kraftstoffverteilerdruck, der größer als ein Schwellendruck ist, geschieht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kraftmaschine beim Fehlen einer Kraftmaschinenstartanforderung gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kraftmaschine über einen in den Triebstrang integrierten Starter-Generator gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, die Kraftmaschine nicht zu drehen, falls sich ein Getriebe eines Fahrzeugs, das die Kraftmaschine enthält, nicht in der Park- oder der Leerlaufstellung befindet und ein Fahrer das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine angefordert hat.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner das Drehen der Kraftmaschine umfasst, falls sich ein Getriebe eines Fahrzeugs in einem Vorwärtsgang befindet und der Fahrer das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine nicht angefordert hat.