DE102016203260A1 - Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs und Steuereinheit zum Betreiben des Verfahrens - Google Patents

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Shen Wang
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstrangs in einem Hybridfahrzeug mit mindestens einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor als Antriebsaggregat in einer parallelen Hybridanordnung, insbesondere einer sogenannten P2-Anordnung.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Antriebsstrangs in einem Hybridfahrzeug mit mindestens einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor als Antriebsaggregat in einer parallelen Hybridanordnung, insbesondere einer sogenannten P2-Anordnung.
  • Kern der Erfindung ist es, während des Betriebes des Hybridfahrzeugs in einem rein elektrischen Modus das Starten des Verbrennungsmotors die Regelbarkeit zu verbessern und so zu gestalten, dass mindestens zwei unterschiedliche Startvorgangsanforderungen erfüllt werden. Dies ist zum einen ein sogenannter Komfortstart, der den fahrerseitig komfortablen Startvorgang auf Kosten der Startdauer in den Vordergrund stellt. Zum anderen soll ein Schnellstart möglich sein, der die Kürze und Effizienz des Startvorgangs auf Kosten seiner Komfortabilität für den Fahrer betont.
  • Um einen Verbrennungsmotor zu starten, muss dieser auf eine Mindeststartdrehzahl beschleunigt werden, um ihn anschließend mittels Kraftstoffzufuhr und -zündung starten zu können. Um den Verbrennungsmotor zu starten, muss die für den Verbrennungsmotorstart vorgesehene elektrische Maschine das notwendige Startmoment aufbringen. Wird der Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeuges während des elektrischen Fahrbetriebes gestartet, kann der Verbrennungsmotorstart den elektrischen Fahrbetrieb in der Weise beeinträchtigen, dass ein Teil der elektrisch zur Verfügung stehenden Energie für den Verbrennungsmotorstart eingesetzt wird und demzufolge die für den Antrieb einsetzbare Energie Einbußen erleidet.
  • Bekannt ist eine parallele Hybridanordnung in einer sogenannten P2-Anordnung aus einem Elektromotor am Getriebeeingang, wobei dieser durch eine Kupplung vom Verbrennungsmotor getrennt ist. Für einen Verbrennungsmotorstart aus dem rein elektrischen Fahrbetrieb sind in dieser Anordnung verschiedene Betriebsstrategien bekannt.
  • Beim Verbrennungsmotorstart besteht generell eine große Unschärfe in der Bestimmung des aktuellen Verbrennungsmotormoments, das auf die Räder wirkt. Es ist also stets unklar, wieviel Moment der Verbrennungsmotor gerade produziert. Diese Bestimmung wird umso schwieriger in dynamischen Zuständen, so dass das Problem bekannter Startstrategien generell darin besteht, dass der Übergang vom rein elektrischen Antrieb in den hybriden Antrieb, also der Start des Verbrennungsmotors während der Fahrt, vom Fahrer teilweise deutlich wahrgenommen wird, auch durch Abweichungen vom Fahrerwunschmoment.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demnach, während des Verbrennungsmotorstarts das durch den Fahrer angeforderte Wunschmoment beizubehalten und dabei die Regelung/Steuerung zu vereinfachen. Dabei sollen mindestens zwei unterschiedliche Startabläufe realisierbar sein, wobei ein erster Startablauf den Fahrkomfort in den Vordergrund stellt und ein zweiter Startablauf auf eine zügige Umsetzung eines erhöhten Wunschmoments abzielt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Unschärfe um die Kenntnis des aktuellen Verbrennungsmotormoments verringert wird, bzw. an Einfluss auf die Dynamik verliert. Hierfür wird ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors bestimmt, den der Verbrennungsmotor schnell erreichen kann, um möglichst wenig Dynamik in den Motorstart zu bringen. Da das Moment des Elektromotors auch in dynamischen Betriebszuständen deutlich genauer bestimmbar, wird der Schwerpunkt der Regelung auf die Regelung des Elektromotormoments verlegt, so dass das Radmoment während des Startvorgangs so regelbar wird, dass es genau dem Fahrerwunschmoment entspricht. Damit wird also das Fahrerwunschmoment über die Kupplung zwischen Elektromotor und Getriebe sichergestellt. Je besser die Momente geregelt werden, desto schneller und komfortabler wird der Motorstart. Am Ende des Motorstarts, beim Synchronisieren ist es also wichtig, dass das Fahrerwunschmoment ziemlich genau getroffen wird, um ein komfortables und schnelles Synchronisieren zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass die Startstrategie der jeweiligen Fahrsituation angepasst wird. Anhand der Randbedingungen, wie dem Fahrerwunschmoment bzw. Position und des Gradienten des Fahrpedals wird zwischen mindestens einem Komfortstart und einem Schnellstart unterschieden. Wenn also der Fahrer beispielsweise das Gaspedal voll durchtritt, beispielsweise für einen zügigen Überholvorgang, dann wählt das erfindungsgemäße Verfahren den Schnellstart. Wenn aber die Position des Fahrpedals konstant bleibt und der Verbrennungsmotorstart beispielsweise weil der Ladezustand der Batterie unter einen bestimmten Wert sinkt, dann wird der Komfortstart gewählt, weil die längerer Startvorgangszeit mangels starker Beschleunigungsanforderung kein Problem darstellt.
  • Die Erfindung wird in einem Parallelhybridantriebssystem realisiert, bei dem sich zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor eine erste Kupplung, die sogenannte K0-Kupplung, befindet. Zwischen dem Elektromotor und einem Getriebe befindet sich eine zweite Kupplung, die sogenannte K1/2 Kupplung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei mit jedem Getriebe realisiert werden, dessen Kupplungskapazität geregelt werden kann. Damit kommt auch ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe in Betracht. Wichtig ist lediglich, dass die Kapazität der Kupplung vorgegeben bzw. eingestellt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors innerhalb eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.
  • Erfindungswesentlich ist dabei im Hinblick auf die Verbrennungsmotoransteuerung, dass der Verbrennungsmotor während der gesamten Startphase konstant mit einem Moment angesteuert wird, während dessen noch kein Turbolader aktiv ist.
  • Dies ist generell der Fall für einen reinen Saugermotor, kann aber auch bei einem Turbomotor besonders wirkungsvoll dann geschehen, wenn der Motor mit maximalem Saugermoment angesteuert wird. Mit Saugermoment ist das Motormoment bezeichnet, in dem der Turbolader noch nicht arbeitet. Dieses Saugermoment kann vom Motor sehr schnell und konstant zur Verfügung gestellt werden und ist damit deutlich zuverlässiger bestimmbar als das Moment unter Betrieb des Turboladers.
  • Die Umsetzung der vorliegenden Erfindung ist ausdrücklich nicht beschränkt auf eine Anordnung mit einem Turbomotor sondern umfasst auch einen Saugermotor. Insbesondere sind auch Anordnungen mit Dieselmotor oder Gasmotor zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar.
  • Die Synchronisierung der beiden Antriebsaggregate wird nur über die K0-Kupplung sichergestellt. Eine daraus entstehende Erhöhung des Schlupfes (bei konstantem Verbrennungsmotormoment) muss über einen Schlupfregler und damit durch Reduzierung des Elektromotor-Moments verhindert werden: Das Verbrennungsmotormoment wird während der Synchronisierung bewusst konstant gehalten. Um also den Schlupf konstant zu halten, während die K0-Kupplung schließt und sich dementsprechend die beiden Momente von Verbrennungsmotor und Elektromotor addieren, reduziert der Schlupfregler das Moment des Elektromotors.
  • Eine Steuereinheit HCU (Hybrid Control Unit) regelt dabei den Schlupf über einen Schlupfregler, der das Elektromotor-Moment so stellt, dass ein Sollschlupf aufgebaut bzw. konstant gehalten wird. Der Sollschlupf wird als konstanter Verstellparameter verstanden, der durch Applikation definiert wird. Je kleiner er ist, desto besser ist dies grundsätzlich. Allerdings ist es nicht immer möglich, den Schlupf zu klein zu applizieren.
  • Die TCU stellt das Kupplungsmoment der K1/2 in diesem besonderen Schlupfmode auf das Fahrerwunschmoment und ignoriert die aktuellen Motormomente.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat das Verfahren zwei Startvariationen: Basierend auf bestimmten Triggerbedingungen für den Motorstart, wie einer Fahrpedalschwelle oder Fahrpedalgradientenschwelle (beispielsweise während eines Überholvorgangs, für den der Fahrer das Gaspedal schnell tritt) können zwei verschiedene Motorstartvarianten gewählt werden. Ein sogenannter Komfortstart legt den Schwerpunkt auf komfortables Motorstartverhalten auf Kosten der Startdauer. Ein sogenannter Schnellstart hingegen stellt die Startdauer und damit einen schnellen Momentenaufbau der Antriebsaggregate in den Vordergrund. Dies geschieht auf Kosten der Komfortabilität.
  • Die Momentenübergabe nach dem Start erfolgt dergestalt, dass das Soll-Moment des Verbrennungsmotors aus dem Fahrerwunschmoment berechnet wird. Das Moment des Verbrennungsmotors folgt dem Sollmoment träge, woraus sich das Soll-Moment des Elektromotors berechnet aus (Fahrerwunschmoment minus aktuellem Moment des Verbrennungsmotors)
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit zum Betreiben des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Steuereinheit dient der Signalübertragung zwischen den einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs und deren auf den übertragenen Signalen basierenden Steuerung. Hierbei kann es sich um ein separates Steuergerät handeln. Diese Aufgabe kann aber auch in einem Motorsteuergerät oder in einem Getriebesteuergerät integriert werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges in paralleler Bauweise – eine sogenannte P2-Anordnung
  • 2 ein Diagramm mit Drehzahlen und Drehmomenten für den Komfortstart
  • 3 ein Diagramm mit Drehzahlen und Drehmomenten für den Schnellstart
  • 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges in paralleler Bauweise. Zwischen dem Verbrennungsmotor 11 und dem Elektromotor 12 befindet sich eine erste Kupplung K0 13, die in der Darstellung geöffnet ist. Der Elektromotor dreht mit einer Drehzahl nEM, wohingegen der Verbrennungsmotor außer Betrieb ist und auch nicht geschleppt wird, dessen Drehzahl nV also gleich Null ist. Zwischen Elektromotor 12 und dem Getriebe 15, hier als Doppelkupplungsgetriebe angedeutet, befindet sich eine zweite Kupplung K1/2 14.
  • Ebenfalls dargestellt ist eine Signalübertragungsvorrichtung HCU 16 (Hybrid Control Unit), also ein zusätzliches Steuergerät welches in Hybridfahrzeugen die Komponenten des Antriebsstrangs steuert und damit das erfindungsgemäße Verfahren steuert.
  • Diese Aufgabe kann mit entsprechender technischer Ausgestaltung auch das Motorsteuergerät oder das Getriebesteuergerät übernehmen. Die HCU 16 kommuniziert mittels Signalübertragung mit den Aggregaten 11, 12, 13, 14, 15 und kann somit Daten und Steuerbefehle austauschen und das erfindungsgemäße Verfahren ausführen.
  • 2 zeigt ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors im Hybridfahrzeug im Komfortmodus. Dargestellt ist schematisch ein Diagramm mit Drehzahlen und Drehmomenten über die Zeit für einen Komfortstart, wobei die Zeitschiene schematisch in Phasen unterteilt ist. Die Nummerierung der Phasen 1 bis 6 korreliert dabei mit den entsprechend während der Phasen durchzuführenden Verfahrensschritte S1 bis S6. Ein Verfahrensschritt kann dabei mehrere Unterschritte aufweisen, wie nachfolgend noch erläutert wird. Dargestellt sind die Drehzahl des Verbrennungsmotors nV (111), die Drehzahl des Elektromotors nEM (112), das Drehmoment des Verbrennungsmotors MV (211) und das Drehmoment des Elektromotors MEM (212). Weitere Kurven repräsentieren die unterschiedlichen Kupplungsmomente und damit deren folgende Schaltmöglichkeiten in einem geschlossenen, geöffneten oder schlupfenden Modus. Dies sind das Kupplungsmoment MK0 (213) der K0 und das Kupplungsmoment MK1/2 (214) der K1/2.
  • Ferner dargestellt ist die Getriebeeingangsdrehzahl (100), die konstant bleiben soll, sofern nicht fahrerseitig eine Änderung gefordert wird, und das Fahrerwunschmoment (200), das konstant bleiben soll, sofern nicht fahrerseitig eine Änderung gefordert wird.
  • In Phase 1 werden die Bedingungen für den Ausgangsfahrbetrieb, nämlich einen rein elektrischen Betrieb des Hybridfahrzeugs geschaffen, so dass der Elektromotor mit der Drehzahl nEM (112) dreht und die Kupplung K0 geöffnet ist und der Verbrennungsmotor außer Betrieb ist. Da die Kupplung K1/2 geschlossen ist, entspricht nEM (112) auch der Getriebeeingangsdrehzahl (100). Phase 1 geht also von der Anordnung in 1 aus.
  • Die Phase 1 beschreibt die Ausgangslage für das erfindungsgemäße Verfahren und kann dementsprechend lange andauern – je nachdem wie lange rein elektrisches Fahren gewünscht ist und nach Ladezustand der Batterie möglich ist. Grundsätzlich kann Phase 1 daher mehrere Stunden oder Tage andauern, bevor ein Verbrennungsmotorstart ausgelöst wird. Der Zeitpunkt des Verbrennungsmotorstarts, und damit das Ende der Phase 1 ist der Beginn der Phase 2 und damit der Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieser Beginn wird ausgelöst durch Bedingungen wie dem Unterschreiten eines Ladezustandes der Batterie oder den Triggerbedingungen für einen Schnellstart. Auch die vom Fahrer wählbaren Betriebszustände, in denen ein Verbrennungsmotorbetrieb unterdrückt oder bevorzugt werden kann, können hierauf einen Einfluss haben.
  • Mit Phase 2 beginnt das erfindungsgemäße Verfahren. Phase 2 beginnt mit einer Erhöhung der nEM (112). Ein Steuergerät stellt das Kupplungsmoment MK1/2 (214) in dieser Phase auf das Fahrerwunschmoment 200. Um die Getriebeeingangsdrehzahl (100) konstant zu halten, wird die K1/2 dabei allmählich in einen Schlupfmodus geschaltet. Dies entspricht einem kontinuierlichen Absenken des Kupplungsmoments MK1/2. Die in 2 dargestellte Kurve zeigt dabei lediglich ein schematisches Absenken des Kupplungsmoments.
  • Die Phase 3a beginnt damit, dass die zuvor offene K0 mit einem definierten Moment geschlossen wird. Das Soll-Moment richtet sich nach dem Schleppmoment des Verbrennungsmotors. Gleichzeitig wird MEM gleichermaßen erhöht, wodurch nEM konstant bleibt. Durch das K0-Moment wird der Verbrennungsmotor angeschleppt.
  • Der Soll-Wert des Verbrennungsmotormoments Mv wird nun auf einen konstanten Wert gesetzt und während der restlichen Motorstartphase nicht mehr geändert. Das Soll-Moment wird definiert durch das maximale Moment des Verbrennungsmotors in dem der Turbolader noch nicht bzw. nur unwesentlich arbeitet (im Weiteren „Saugermoment“ genannt). Das Anschleppen des Verbrennungsmotors erfolgt anschließend mindestens so lange bis eine Mindestdrehzahl nVstart zum Starten des Verbrennungsmotors erreicht ist.
  • Es folgt der eigentliche Verbrennungsmotorstart mit anschließender Synchronisierung der Drehzahlen nEM und nV der beiden Antriebsaggregate:
    Nach der Zündung bzw. dem Starten des Verbrennungsmotors ist die K0 wieder komplett geöffnet, so dass der Verbrennungsmotor, bzw. dessen Drehmoment zunächst nicht auf den Getriebeeingang wirkt.
  • Der genaue Zeitpunkt des ersten Einspritzens und damit die erste Zündung des Verbrennungsmotors wird von einem Motorsteuergerät ECU (Engine Control Unit) bestimmt. Zu Beginn der Phase 3a erfolgt also eine Einspritzfreigabe an das Motorsteuergerät. Ab diesem Zeitpunkt wird der Verbrennungsmotor mit der Einspritzung beginnen sofern alle Randbedingungen wie beispielsweise Synchronisierung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle oder Startdrehzahl erfüllt sind. Es kann also auch sein, dass die K0 noch nicht wieder geöffnet ist, obwohl der Motor bereits einspritzt.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Komfortstart basiert unter anderem darauf, dass das (Wieder-)Öffnen der K0 nur durch nV ausgelöst wird. Die Drehzahl nV des Verbrennungsmotors wird im Folgenden auf eine Drehzahl nVcomf erhöht, die geeignet ist, um die Synchronisierung von Verbrennungsmotor und Elektromotor unter den für den Komfortstart vorgesehenen Bedingungen einzuleiten. Diese nVcomf liegt über der nEM, sollte aber nicht zu groß sein.
  • Sobald die Verbrennungsmotordrehzahl nV über der Getriebeeingangsdrehzahl plus eines parametrierbaren Offsets liegt, wird begonnen, die K0-Kupplung zu schließen.
  • Die HCU regelt dabei den Schlupf der K0 über einen Schlupfregler, der MEM (212) so stellt, dass der Sollschlupf aufgebaut bzw. konstant gehalten wird. MV (211) bleibt konstant bei besagtem Saugermoment.
  • Das Kupplungsmoment MK1/2 (214) bleibt in dieser Phase auf dem Fahrerwunschmoment 200 und ignoriert die aktuellen Motormomente MEM (212) und MV (211). So wird sichergestellt, dass das Fahrzeug während des Motorstarts nicht ungewollt beschleunigt.
  • Anschließend wird mit Beginn der Phase 4 das Kupplungsmoment MK0 (213) kontinuierlich angehoben bis die K0 wieder geschlossen ist. So wird die Synchronisierung zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor ausschließlich über die K0 sichergestellt. Eine daraus entstehende Erhöhung des Schlupfes muss über den Schlupfregler auf der HCU und damit durch Reduzierung des MEM (212) verhindert werden.
  • Durch das zwischenzeitliche Wiederöffnen der K0 liegt der Schwerpunkt deutlich auf einem komfortablen Motorstartverhalten auf Kosten der Startdauer. (Der nachfolgend noch in 3 dargestellte Schnellstart stellt hingegen die Startdauer und damit einen schnellen Momentenaufbau in den Vordergrund – dies wiederum auf Kosten von Komfortabilität.)
  • Mit erreichter Synchronisierung der Drehzahlen nEM und nV wird auch die K0 zu Beginn der Phase 5 komplett geschlossen sein. Die bis dahin im Schlupfmodus befindliche K1/2 ist nicht weiter auf das Fahrerwunschmoment 200 festgelegt und wird nunmehr ebenfalls allmählich geschlossen, bzw. deren Kupplungsmoment MK1/2 kontinuierlich angehoben, bis die Motordrehzahlen 111 und 112 mit der Getriebeeingangsdrehzahl 100 synchronisiert ist.
  • In der anschließenden Phase 6 sind die Drehzahlen von Verbrennungsmotor, Elektromotor und Getriebeeingang synchron. Beide Kupplungen sind geschlossen. Es folgt eine Momentenübergabe unter den Antriebsaggregaten dergestalt, dass das Soll-Moment des Verbrennungsmotors aus dem Fahrerwunschmoment 200 berechnet wird. MV (211) folgt dem Sollmoment träge, woraus sich MEM (212) berechnet als [Fahrerwunschmoment minus MV (211)]. Entsprechend einer Erhöhung des Drehmoments des Verbrennungsmotors sinkt das Drehmoment des Elektromotors ab.
  • Übergeordnet können die Phasen 3b und 4 zusammen als Synchronisierungsphase bzw. als Start- und Synchronisierungsphase verstanden werden und somit die Verfahrensschritte als Ssync zusammengefasst werden. Während dieser verwirklicht sich im detaillierten Ablauf der Verfahrensschritte die Unterscheidung des Komfortstarts zum Schnellstart. Generell kann man diese Synchronisierungsphase bzw. Start- und Synchronisierungsphase zusammenfassen als das Starten des Verbrennungsmotors, das Erhöhen dessen Drehzahl auf eine für die Synchronisierung geeignete Drehzahl, die über der Drehzahl des Elektromotors liegt.
  • 3 zeigt ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors im Hybridfahrzeug im Schnellstartmodus. Die Nomenklatur der Darstellung entspricht der aus 2. Das Verfahren unterscheidet sich im Ablauf von dem in 2 illustrierten Verfahren in den Phasen 3b‘ und 4‘ wie folgt:
  • Wiederum beginnt mit der Zündung bzw. dem Starten des Verbrennungsmotors die Phase 3b bzw. 3b‘. Für den Schnellstart wird die K0 jedoch nicht geöffnet, sondern deren Kupplungsmoment MK0 deutlich erhöht. Ausgelöst wird auch dies (wie das Wiederöffnen der K0 beim Komfortstart) nur durch nV.
  • Damit wirkt in der Phase 3b‘ bereits das Drehmoment des Verbrennungsmotors mit auf den Getriebeeingang.
  • Die Drehzahl nV des Verbrennungsmotors wird so weit auf eine Drehzahl nVfast erhöht, die geeignet ist, um die Synchronisierung von Verbrennungsmotor und Elektromotor unter den für den Schnellstart vorgesehenen Bedingungen einzuleiten. Im Gegensatz zum Komfortstart kann diese nVfast bereits unter der nEM liegen, so dass schon früher synchronisiert werden kann. Die Phase 3b‘ ist in der Realität also deutlich kürzer als die Phase 3b des Komfortstarts.
  • Anschließend wird mit Beginn der Phase 4‘ die K0 weiter geschlossen, wodurch auch die Phase 4‘ deutlich kürzer ist als die Phase 4, da die Momentendifferenz bis zum vollständigen Schließen der K0 deutlich kleiner ist als beim Komfortstart.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    11
    Verbrennungsmotor
    12
    Elektromotor
    13
    Kupplung K0
    14
    Kupplung K1/2
    15
    Getriebe
    16
    Steuergerät
    100
    Getriebeeingangsdrehzahl
    111
    Drehzahl nV des Verbrennungsmotors
    112
    Drehzahl nEM des Elektromotors
    200
    Fahrerwunschmoment
    211
    Drehmoment des Verbrennungsmotors MV
    212
    Drehmoment des Elektromotors MEM
    213
    Kupplungsmoment MK0
    214
    Kupplungsmoment MK1/2

Claims (10)

  1. Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (11) eines Antriebsstrangs (1) eines Hybridfahrzeugs, der Antriebsstrang umfassend mindestens – den Verbrennungsmotor (11), der mit Drehzahl nV (111) und mit Drehmoment MV (211) betrieben werden kann und bei nV ≥ nVstart gestartet werden kann, – einen Elektromotor (12), der mit Drehzahl nEM (112) und mit Drehmoment MEM (212) betrieben werden kann, – ein Getriebe (15), – eine zwischen Verbrennungsmotor (11) und Elektromotor (12) angeordnete Kupplung K0 (13), die mit einem Kupplungsmoment MK0 (213) geöffnet mit MK0 (213) = 0, geschlossen mit MK0 (213) = MK0max oder in einem Schlupfmodus mit MK0 (213) = MK0slip geschaltet sein kann, – eine zwischen Elektromotor (12) und Getriebe (15) angeordnete Kupplung K1/2 (14), die die mit einem Kupplungsmoment MK1/2 (214) geöffnet in mit MK1/2 (214) = 0, geschlossen mit MK1/2 (214) = MK1/2max oder in einem Schlupfmodus mit MK1/2 (214) = MK1/2slip geschaltet sein kann, wobei sich der Antriebsstrang zu Beginn des Verfahrens in einem rein elektrischen Fahrmodus mit MK0 = 0 und MK1/2 = MK1/2max und nEM > 0 befindet, umfassend mindestens die Verfahrensschritte S2: Erhöhung der nEM (112) Senken der MK1/2 (214) auf MK1/2slip S3a: Erhöhen der MK0 (213) auf MK0slip Einstellen des MK1/2 (214) auf ein Fahrerwunschmoment (200) bei nV ≥ nVstart: Ssync: Starten des Verbrennungsmotors (11) Festsetzen des MV (211) auf einem vorbestimmten Wert Erhöhen der nV (111) auf nVsyncstart mit nVsyncstart > nEM Erhöhen des MK0 (213) auf MK0max Reduzieren des MEM bei nEM = nV: S5: Erhöhen des MK1/2 (214) auf MK1/2max
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Verfahrensschritt S6: Berechnen eines Sollwerts des MV (211) aus Fahrerwunschmoment (200) Berechnen eines Sollwerts des MEM (212) als Fahrerwunschmoment minus MV (211).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verfahrensschritt Ssync insgesamt folgende Unterschritte aufweist: S3b: Starten des Verbrennungsmotors (11) Festsetzen des MV (211) auf einem vorbestimmten Wert Senken des MK0 auf 0 Erhöhen der nV (111) auf nVsyncstart mit nVsyncstart = nVcomf > nEM bei Erreichen von nV = nVsyncstart: S4: Erhöhen des MK0 (213) auf MK0max Reduzieren des MEM
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verfahrensschritt Ssync insgesamt folgende Unterschritte aufweist: S3b‘: Starten des Verbrennungsmotors (11) Festsetzen des MV (211) auf einem vorbestimmten Wert Erhöhen von MK0 Erhöhen der nV (111) auf nVsyncstart mit nVsyncstart = nVfast < nEM bei Erreichen von nV = nVsyncstart: S4 Erhöhen des MK0 (213) auf MK0max Reduzieren des MEM
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei für S4 das Erhöhen des MK0 (213) kontinuierlich erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei für S2 das Senken der MK1/2 (214) auf MK1/2slip kontinuierlich erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei für S5 das Erhöhen des MK1/2 (214) auf MK1/2max kontinuierlich erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Festsetzen des Mv auf einem vorbestimmten Wert Msauger erfolgt, der dem maximalen Drehmoment entspricht, unter dem der Verbrennungsmotor ohne Turbolader arbeitet.
  9. Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, umfassend mindestens – einen Verbrennungsmotor (11), der mit Drehzahl nV (111) und mit Drehmoment MV (211) betrieben werden kann und bei nV ≥ nVstart gestartet werden kann, – einen Elektromotor (12), der mit Drehzahl nEM (112) und mit Drehmoment MEM (212) betrieben werden kann, – ein Getriebe (15), – eine zwischen Verbrennungsmotor (11) und Elektromotor (12) angeordnete Kupplung K0 (13), die mit einem Kupplungsmoment MK0 (213) geöffnet mit MK0 (213) = 0, geschlossen mit MK0 (213) = MK0max oder in einem Schlupfmodus mit MK0 (213) = MK0slip geschaltet sein kann, – eine zwischen Elektromotor (12) und Getriebe (15) angeordnete Kupplung K1/2 (14), die die mit einem Kupplungsmoment MK1/2 (214) geöffnet in mit MK1/2 (214) = 0, geschlossen mit MK1/2 (214) = MK1/2max oder in einem Schlupfmodus mit MK1/2 (214) = MK1/2slip geschaltet sein kann, wobei sich der Antriebsstrang zu Beginn des Verfahrens in einem rein elektrischen Fahrmodus mit MK0 = 0 und MK1/2 = MK1/2max und nEM > 0 befindet, sowie eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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CN201780013818.9A CN108698590A (zh) 2016-02-29 2017-02-28 用于启动混合动力车辆的内燃机的方法和用于运行该方法的控制单元
PCT/DE2017/100158 WO2017148474A1 (de) 2016-02-29 2017-02-28 Verfahren zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und steuereinheit zum betreiben des verfahrens
EP17716110.6A EP3423321A1 (de) 2016-02-29 2017-02-28 Verfahren zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und steuereinheit zum betreiben des verfahrens

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546263A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Volvo Car Corporation Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und hybridfahrzeug mit einem system zum starten eines verbrennungsmotors
EP3763587A1 (de) 2019-07-10 2021-01-13 C.R.F. Società Consortile per Azioni Verfahren zur steuerung eines hybridantriebssystems eines fahrzeugs
CN112319248A (zh) * 2020-11-17 2021-02-05 睿驰电装(大连)电动系统有限公司 增程式电动车发动机启动的控制方法和装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018128665A1 (de) * 2018-11-15 2020-05-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinheit und Verfahren zur Steuerung einer Trennkupplung zur Beeinflussung einer Motordrehzahl
JP7381998B2 (ja) * 2019-08-29 2023-11-16 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
CN111516671B (zh) * 2020-03-19 2023-05-05 义乌吉利自动变速器有限公司 一种混合动力车辆的扭矩控制方法、装置及存储介质
WO2022016491A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 舍弗勒技术股份两合公司 发动机启动方法
CN112590767A (zh) * 2020-12-21 2021-04-02 贵州凯星液力传动机械有限公司 一种p2混动系统及其切换混动模式时减缓冲击的方法
CN113895424B (zh) * 2021-09-26 2023-06-13 西安法士特汽车传动有限公司 一种p2架构的传动系统的起步控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353256B3 (de) * 2003-11-14 2005-03-31 Barske, Heiko, Dr. Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102006018059A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parallelhybridantriebsstranges
JP2010149640A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd エンジン始動制御装置及びエンジン始動制御方法
DE112011104940T5 (de) * 2011-02-23 2014-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102012220478A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren sowie Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061945B (zh) * 2004-04-16 2015-07-29 Avl里斯脱有限公司 控制机动车起动阶段的方法
FR2892471B1 (fr) * 2005-10-20 2008-02-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de demarrage d'un moteur thermique de vehicule hybride
JP2007261442A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の運転モード遷移制御装置
DE102009027001A1 (de) * 2009-06-17 2010-12-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Beginns einer Startphase eines Verbrennungsmotors in einem Hybridfahrzeug
JP5832736B2 (ja) * 2010-10-26 2015-12-16 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
CN102009652A (zh) * 2010-12-01 2011-04-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车由纯电动进入联合驱动过程的控制方法
JP5553175B2 (ja) * 2011-08-30 2014-07-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 制御装置
JP6015774B2 (ja) * 2012-12-25 2016-10-26 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5648698B2 (ja) * 2013-01-22 2015-01-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10353256B3 (de) * 2003-11-14 2005-03-31 Barske, Heiko, Dr. Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102006018059A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parallelhybridantriebsstranges
JP2010149640A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd エンジン始動制御装置及びエンジン始動制御方法
DE112011104940T5 (de) * 2011-02-23 2014-01-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102012220478A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren sowie Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546263A1 (de) * 2018-03-29 2019-10-02 Volvo Car Corporation Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und hybridfahrzeug mit einem system zum starten eines verbrennungsmotors
US11110910B2 (en) 2018-03-29 2021-09-07 Volvo Car Corporation Method and system for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle
EP3763587A1 (de) 2019-07-10 2021-01-13 C.R.F. Società Consortile per Azioni Verfahren zur steuerung eines hybridantriebssystems eines fahrzeugs
US11535236B2 (en) 2019-07-10 2022-12-27 C.R.F. Società Consortile Per Azioni Method of controlling a hybrid propulsion system of a vehicle
CN112319248A (zh) * 2020-11-17 2021-02-05 睿驰电装(大连)电动系统有限公司 增程式电动车发动机启动的控制方法和装置

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