DE102017005334A1 - Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang - Google Patents

Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang Download PDF

Info

Publication number
DE102017005334A1
DE102017005334A1 DE102017005334.0A DE102017005334A DE102017005334A1 DE 102017005334 A1 DE102017005334 A1 DE 102017005334A1 DE 102017005334 A DE102017005334 A DE 102017005334A DE 102017005334 A1 DE102017005334 A1 DE 102017005334A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
electric machine
torque
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017005334.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Afram KOURIE
Peter Carlson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scania CV AB
Original Assignee
Scania CV AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania CV AB filed Critical Scania CV AB
Publication of DE102017005334A1 publication Critical patent/DE102017005334A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/08—Regulating clutch take-up on starting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/025—Control of vehicle driving stability related to comfort of drivers or passengers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/104—Clutch
    • F16D2500/10406—Clutch position
    • F16D2500/10412—Transmission line of a vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10—System to be controlled
    • F16D2500/106—Engine
    • F16D2500/1066—Hybrid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/306—Signal inputs from the engine
    • F16D2500/3069—Engine ignition switch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30—Signal inputs
    • F16D2500/308—Signal inputs from the transmission
    • F16D2500/30806—Engaged transmission ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/508—Relating driving conditions
    • F16D2500/50883—Stop-and-go, i.e. repeated stopping and starting, e.g. in traffic jams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
    • F16D2500/70402—Actuator parameters
    • F16D2500/7041—Position
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren Starten eines Verbrennungsmotors (4) in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang (2) in einem Fahrzeug (1), das eine Elektromaschine (14), eine zwischen der Elektromaschine (14) und dem Verbrennungsmotor (4) angeordnete Kupplung (12) und ein Getriebe (6) mit einer mit der Elektromaschine (14) verbundenen Eingangswelle (17) umfasst. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Bereitstellen eines Drehmoments (Te) für den Antriebsstrang durch die Elektromaschine (14); b) Erkennen eines ersten Signals (S1), das anzeigt, dass der Verbrennungsmotor (4) gestartet werden sollte; c) Starten des Verbrennungsmotors (4) in Erwiderung auf das erkannte erste Signal (S1); d) Erkennen eines zweiten Signals (S2), das anzeigt, dass die Kupplung (12) zum Verbinden des Verbrennungsmotors (4) mit der Elektromaschine (14) gesteuert werden sollte; und e) Steuern der Kupplung (12) in Erwiderung auf das erkannte zweite Signal (S2) zum Verbinden des Verbrennungsmotors (4) mit der Elektromaschine (14). Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug (1) mit einem Parallelhybrid-Antriebsstrang (2).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang, ein Fahrzeug, das einen solchen Parallelhybrid-Antriebsstrang umfasst, ein Computerprogramm zum Starten eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode umfasst, gemäß den beigefügten Ansprüchen.
  • HINTERGRUND
  • Hybridfahrzeuge können durch ein primäres Antriebsmittel, wie einen Verbrennungsmotor, und ein sekundäres Antriebsmittel, wie eine Elektromaschine angetrieben werden. Die Elektromaschine ist mit mindestens einem Energiespeicher, wie einem elektrochemischen Energiespeicher zum Speichern elektrischer Energie und einer Steuerungseinheit zum Steuern des Flusses von elektrischer Energie zwischen dem Energiespeicher und der Elektromaschine ausgerüstet. Die Elektromaschine kann somit basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs wechselweise als ein Motor und als ein Generator arbeiten. Wenn das Fahrzeug bremst, erzeugt die Elektromaschine elektrische Energie, die in dem Energiespeicher gespeichert wird. Dies wird üblicherweise als Nutzbremsung bezeichnet, was bedeutet, dass das Fahrzeug mittels der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor bremst. Die gespeicherte elektrische Energie kann später für das Antreiben des Fahrzeugs genutzt werden.
  • Unter bestimmten Betriebszuständen ist es wünschenswert, den Verbrennungsmotor abzuschalten, um beispielsweise Kraftstoff zu sparen und ein Abkühlen des Abgasnachbehandlungssystem des Verbrennungsmotors aufgrund eines geringen Abgasdurchflusses durch das Nachbehandlungssystem zu vermeiden. Wenn ein Drehmomentanstieg in dem Hybrid-Antriebsstrang benötigt wird oder wenn der Energiespeicher aufgeladen werden muss, muss der Verbrennungsmotor schnell und effizient starten. Bekannte Lösungen für Parallelhybrid-Antriebsstränge erfordern üblicherweise, dass das Getriebe im Leerlauf ist, um den Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine oder einem Anlasser starten zu können. Wenn sich das Getriebe im Leerlauf befindet, kann kein Drehmoment bereitgestellt werden, während der Verbrennungsmotor gestartet wird. Dies beeinträchtigt das Fahrverhalten des Fahrzeugs und den Fahrerkomfort. Ferner kann das Starten des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine, wenn ein Gang im Getriebe eingelegt ist, den Fahrerkomfort beeinflussen. Der Grund hierfür ist, dass eine Reduzierung des Antriebsmoments im Antriebsstrang auftritt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Ferner kann das Starten des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine, wenn die Elektromaschine mit einer hohen Drehzahl läuft, dazu führen, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors in einer kurzen Zeitdauer von einem niedrigen Niveau bis zu einem hohen Niveau ansteigen wird. Ein solcher Anstieg der Drehzahl des Verbrennungsmotors ist für den Fahrer und die Beifahrer in dem Fahrzeug nicht angenehm. Ferner kann eine unerwünschte Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs als Ergebnis des Anstiegs der Drehzahl des Verbrennungsmotors auftreten.
  • Das Dokument US 2013/0291830 offenbart ein Verfahren zum Starten des Drehens eines gestoppten Verbrennungsmotors, wenn das vorhergesagte gewünschte Drehmoment nach dem Hochschalten des Getriebes größer als ein Schwellenbetrag des Drehmoments ist. Ein Motorstart kann durch eine Bedienungstaste- oder Druckknopf-Eingabe, die die einzige Funktion des Anforderns eines Motorstarts aufweist, angefordert werden. Alternativ kann ein Neustart des Motors automatisch durch eine Steuerungseinheit basierend auf Betriebszuständen angefordert werden. Der Motor kann über einen Starter oder über eine Elektromaschine gestartet werden. Das Verfahren beurteilt, ob es wünschenswert sein kann den Motor, basierend auf einem Gangwechsel oder vorhergesagten Gangwechsel zu starten.
  • Das Dokument WO 2013/091946 A1 offenbart einen Parallelhybrid-Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine, eine Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine, eine der Elektromaschine nachgeordnete Abtriebskupplung und ein der Abtriebskupplung nachgeordnetes Getriebe umfasst. Das Dokument beschreibt ferner ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors, während die Elektromaschine das Fahrzeug antreibt, wobei die Kupplung derart geschlossen wird, dass der Verbrennungsmotor durch die Elektromaschine gestartet werden kann. Gleichzeitig wird die Kupplung derart geöffnet, dass die Abtriebskupplung rutscht und das Abtriebsdrehmoment konstant bleibt. Diese Lösung erfordert eine zusätzliche Kupplungsvorrichtung und ist daher kompliziert und beeinträchtigt die Größe des Antriebsstrangs.
  • Die oben genannten Dokumentes des Standes der Technik besprechen jedoch nicht, ob es zweckmäßig ist oder nicht, den Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine zu starten, wenn die die Elektromaschine mit einer bestimmten Drehzahl läuft, und ob es zweckmäßig sein kann, den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang zu verbinden, wenn die Elektromaschine mit einer bestimmten Drehzahl läuft.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Trotz der auf diesem Gebiet bekannten Lösungen besteht nach wie vor ein Bedarf, ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu entwickeln, das das Fahrverhalten des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt, das großen Komfort für den Fahrer und die Beifahrer des Fahrzeugs mit sich bringt, das Kraftstoff spart und das ferner den Motor augenblicklich starten kann, um ein Drehmoment an den Antriebsstrang zu liefern.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu erreichen, das das Fahrverhalten des Fahrzeugs aufrechterhält.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu erreichen, das schnell und effizient ist.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu erreichen, das den Komfort des Fahrers und der Beifahrer des Fahrzeugs aufrechterhält.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu erreichen, das Kraftstoff spart.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und vorteilhaftes Computerprogramm zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang zu erreichen.
  • Die hierin genannten Aufgaben und andere Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang, ein Fahrzeug, das einen solchen Hybrid-Antriebsstrang umfasst, ein Computerprogramm zum Starten eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode umfasst, gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang bereitgestellt. Der Parallelhybrid-Antriebsstrang umfasst eine Elektromaschine, eine zwischen der Elektromaschine und dem Verbrennungsmotor angeordnete Kupplung und ein Getriebe mit einer mit der Elektromaschine und der Kupplung verbundenen Eingangswelle. Das Verfassen umfasst die Schritte:
    • a) Bereitstellen eines Drehmoments für den Antriebsstrang durch die Elektromaschine;
    • b) Erkennen eines ersten Signals, das anzeigt, dass der Verbrennungsmotor gestartet werden sollte;
    • c) Starten des Verbrennungsmotors in Erwiderung auf das erkannte erste Signal;
    • d) Erkennen eines zweiten Signals, das anzeigt, dass die Kupplung zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine gesteuert werden sollte; und
    • e) Steuern der Kupplung in Erwiderung auf das erkannte zweite Signal zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine.
  • Wenn der Verbrennungsmotor in dem Parallelhybrid-Antriebsstrang abgeschaltet ist, stellt die Elektromaschine in dem Antriebsstrang nur ein Drehmoment für eine Antriebswelle bereit, die in Verbindung mit dem Getriebe und mit Antriebsrädern des Fahrzeugs angeordnet ist. In dieser Situation ist ein Gang eingelegt und die Kupplung ist ausgerückt. Die Kupplung ist mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und mit der Eingangswelle des Getriebes und somit auch mit der Elektromaschine verbunden. Wenn die Elektromaschine das Ausgangsdrehmoment bereitstellt, rotiert die Eingangswelle und die Kurbelwelle steht still. Steuern der Kupplung derart, dass ein Kupplungsmoment bereitgestellt wird, bedeutet, dass die Kupplung in einem teilweise eingerückten Zustand gesteuert wird und dadurch rutscht, wodurch die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors beginnen wird, zu rotieren und das Kupplungsmoment daher an den Verbrennungsmotor weitergeleitet wird. Das bereitgestellte Kupplungsmoment wird daher die Drehzahl des Verbrennungsmotors beeinflussen. Wenn der Verbrennungsmotor eine Leerlaufdrehzahl erreicht, kann der Verbrennungsmotor derart gesteuert werden, dass er zündet und der Verbrennungsmotor dadurch gestartet wird.
  • Das erfindungsgemäße erste Signal zeigt an, dass der Verbrennungsmotor gestartet werden sollte. Es kann unterschiedliche Gründe dafür geben, warum ein derartiges erstes Signal erzeugt wird. Die elektrische Energie für die Elektromaschine, die in einem elektrischen Energiespeicher gespeichert wird, kann verbraucht sein oder sich auf einem niedrigen Niveau befinden. Ein weiterer Grund kann sein, dass ein Fahrer des Fahrzeugs ein höheres Ausgangsdrehmoment für die Antriebsräder anfordert, als durch die Elektromaschine geliefert werden kann. In Erwiderung auf das erste Signal des Verbrennungsmotors wird der Verbrennungsmotor gestartet. Abhängig von der Drehzahl der Elektromaschine und den nächsten bevorstehenden Fahrzuständen des Fahrzeugs kann es jedoch mehr oder weniger zweckmäßig sein, den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang zu verbinden. Wenn die Drehzahl der Elektromaschine aufgrund eines Gangwechsels in dem Getriebe erhöht wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Drehzahl der Elektromaschine während des Gangwechsels verringert wird. Es ist somit nicht zweckmäßig, den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang zu verbinden, wenn die Drehzahl der Elektromaschine erhöht worden ist, weil sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors dann in einer kurzen Zeitdauer von einem niedrigen auf ein hohes Niveau erhöhen wird. Danach wird sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors aufgrund eines Gangwechsels auf ein niedriges Niveau verringern. Ein derartiger Anstieg der Drehzahl des Verbrennungsmotors ist für den Fahrer und die Beifahrer in dem Fahrzeug nicht angenehm, insbesondere ist das Geräusch, das erzeugt wird, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors erhöht wird, für den Fahrer und die Beifahrer in dem Fahrzeug nicht angenehm. Ferner kann ein unerwünschter Anstieg des Kraftstoffverbrauchs als Folge des Anstiegs der Drehzahl des Verbrennungsmotors auftreten.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, wird ein zweites Signal erzeugt und erkannt, das anzeigt, dass die Kupplung zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit der Elektromaschine gesteuert werden sollte. Das zweite Signal kann in einigen Ausführungsformen nach dem Gangwechsel und wenn die Drehzahl der Elektromaschine niedrig ist erzeugt werden. Im Allgemeinen kann das zweite Signal zu jedem Zeitpunkt erzeugt werden, wenn das Fahrzeug einen eingelegten Gang aufweist, und es wird bestimmt, dass es zweckmäßig ist, den Motor mit dem Antriebsstrang zu verbinden.
  • Das Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang hält somit das Fahrverhalten des Fahrzeugs aufrecht und hält ferner den Komfort des Fahrers und der Beifahrer des Fahrzeugs aufrecht. Das Verfahren ist zudem schnell und effizient und spart Kraftstoff.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass das Starten des Verbrennungsmotors und das Verbinden des Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang zu unterschiedlichen zeitlichen Anlässen stattfinden können. Der Verbrennungsmotor kann mittels eines an dem Verbrennungsmotor angeordneten Anlassers gestartet werden, wenn die Kupplung ausgerückt ist, oder mittels der Elektromaschine gestartet werden, wenn die Kupplung teilweise eingerückt ist, wie oben besprochen, und danach ausgerückt wird, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wurde. Der Verbrennungsmotor kann danach jedoch zu einem geeigneten zeitlichen Anlass mit dem Antriebsstrang verbunden werden, um einen unangenehmen Anstieg der Drehzahl des Verbrennungsmotors zu vermeiden. Mit anderen Worten, der Motor kann gestartet und mit dem Antriebsstrang zu jeder geeigneten Zeit verbunden werden, wenn der Gang eingerückt ist.
  • Nach Schritt c) und vor Schritt d) kann das Verfahren ferner den Schritt umfassen: Laufenlassen des Verbrennungsmotors bei Leerlaufdrehzahl. Wenn das erste Signal erkannt wurde und der Verbrennungsmotor gestartet wurde, kann der Verbrennungsmotor mit Leerlaufdrehzahl laufen, bis es zweckmäßig ist, den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang zu verbinden. Abhängig von den Fahrzuständen des Fahrzeugs kann es zudem möglich sein, die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf oberhalb der Leerlaufdrehzahl zu erhöhen, wenn auf den geeigneten Moment zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang gewartet wird. Ein geeigneter Moment zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang kann nach dem Gangwechsel im Getriebe sein, wenn die Drehzahl der Elektromaschine auf eine zwischen dem Verbrennungsmotor und der der Elektromaschine synchrone Drehzahl abgenommen hat.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Verbrennungsmotor in Schritt c) gestartet, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Elektromaschine im Wesentlichen eine zwischen dem Verbrennungsmotor und der der Elektromaschine synchrone Drehzahl erreicht. Es kann zweckmäßig sein, den Start des Verbrennungsmotors selbst dann zu verzögern, wenn das erste Signal zu einem im Wesentlichen früheren Zeitpunkt erkannt wird. Somit kann Kraftstoff gespart werden. Der Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, kann auftreten, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Elektromaschine im Wesentlichen eine zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine synchrone Drehzahl erreicht. Während des Gangwechsels in dem Getriebe wird sich die Drehzahl der Elektromaschine von der Drehzahl vor dem Gangwechsel unterscheiden. Die Drehzahl der Elektromaschine nach dem Gangwechsel kann vorhergesagt werden, wenn eine Information zum Übersetzungsverhältnis im Getriebe vorliegt. Ferner kann die Zeit, wann die Elektromaschine die Drehzahl nach dem Gangwechsel erreicht, vorhergesagt werden. Die zwischen dem Verbrennungsmotor und der der Elektromaschine synchrone Drehzahl sollte die Drehzahl der Elektromaschine nach dem Gangwechsel sein. Ferner kann es zweckmäßig sein, kurz nachdem der Verbrennungsmotor gestartet wurde, den Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang zu verbinden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Verbrennungsmotor in Schritt c) mittels eines an dem Verbrennungsmotor angeordneten Anlassers gestartet. Beim Starten des Verbrennungsmotors mittels des Anlassers ist die Kupplung offen. Somit kann der Verbrennungsmotor unabhängig von dem Zustand der Elektromaschine oder dem Fahrzustand des Fahrzeugs gestartet werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Verbrennungsmotor durch Steuern der Kupplung in Schritt c) so gestartet, dass sie ein durch die Elektromaschine erzeugtes Kupplungsmoment bereitstellt. Die Kupplung kann so gesteuert werden, dass sie einen teilweise eingerückten Zustand erreicht, der dem Kupplungsmoment entspricht, das zum Starten des Verbrennungsmotors erforderlich ist. Das bereitgestellte Kupplungsmoment hängt vom Grad des Kupplungseingriffs ab. Je mehr die Kupplung eingerückt ist, umso höher ist das Kupplungsmoment, das bereitgestellt und an den Verbrennungsmotor weitergeleitet werden kann. Wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist, ist das an den Verbrennungsmotor weitergeleitete Drehmoment das gleiche wie das durch die Elektromaschine bereitgestellte, abzüglich eines zum Antreiben des Fahrzeugs erforderlichen Drehmoments.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Kupplung ausgerückt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wurde. Da die Drehzahl der Elektromaschine von der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors unterschiedlich sein kann, ist die Kupplung ausgerückt und der Verbrennungsmotor läuft unabhängig von der Elektromaschine und wartet auf einen geeigneten Moment, um mit dem Antriebsstrang verbunden zu werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Elektromaschine derart gesteuert, dass das durch die Elektromaschine bereitgestellte Drehmoment mit einem zusätzlichen Drehmoment erhöht wird, wobei das zusätzliche Drehmoment dem bereitgestellten Kupplungsmoment entspricht. Beim Starten des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine sind das Kupplungsmoment und das durch die Elektromaschine bereitgestellte entgegenwirkend. Das durch die Elektromaschine bereitgestellte Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs kann daher mit einem zusätzlichen Drehmoment zum Ausgleichen des zum Starten des Verbrennungsmotors erforderlichen Kupplungsmoments erhöht werden. Das Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs wird als Folge davon aufrechterhalten. Somit werden das Fahrverhalten des Fahrzeugs und auch der Komfort für den Fahrer und die Beifahrer des Fahrzeugs aufrechterhalten.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das erste Signal in Schritt b) erzeugt, wenn das durch die Elektromaschine erzeugte Drehmoment nicht aufrechterhalten werden kann oder nicht ausreichend für die durch das Fahrzeug geforderten Fahreigenschaften ist. Die elektrische Leistung für die Elektromaschine, die in dem Energiespeicher gespeichert ist, kann verbraucht sein oder sich auf einem niedrigen Niveau befinden, oder Fahrer des Fahrzeugs fordert ein höheres Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern als durch die Elektromaschine geliefert werden kann. Es kann auch andere Gründe geben, warum der Verbrennungsmotor gestartet werden sollte. Unter solchen Zuständen wird das erste Signal erzeugt, das anzeigt, dass der Verbrennungsmotor gestartet werden sollte.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das zweite Signal in Schritt d) erzeugt, wenn das durch die Elektromaschine bereitgestellte Drehmoment für die durch das Fahrzeug geforderten Fahreigenschaften nicht aufrechterhalten werden kann oder nicht ausreichend ist. In einer Situation, wenn die elektrische Leistung in dem Energiespeicher in einem kurzen Zeitraum ausläuft oder wenn der Fahrer des Fahrzeugs augenblicklich ein höheres Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern fordert, als es durch die Elektromaschine geliefert werden kann, kann der Verbrennungsmotor mit dem Antriebsstrang augenblickblich verbunden werden, obwohl dies für den Fahrer oder die Beifahrer des Fahrzeugs unangenehm sein könnte.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das einen in einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode zum Ausführen der Verfahrensschritte gemäß des hierin genannten Verfahrens zum Starten eines Verbrennungsmotors, wenn das Computerprogramm auf einer elektronischen Steuerungseinheit oder einem mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer ausgeführt wird, umfasst.
  • Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann aus den folgenden Einzelheit und ferner durch das Umsetzen der Erfindung in die Praxis ersichtlich. Während die Erfindung nachfolgend beschrieben, wird sollte beachtet werden, dass sie nicht auf die beschriebenen spezifischen Einzelheiten beschränkt ist. Spezialisten mit Zugang zu den hierin angegebenen Lehren werden weitere Anwendungen, Modifikationen und Eingliederungen innerhalb anderer Gebiete erkennen, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und deren weiteren Aufgaben und Vorteile sollte die nachfolgend dargelegte ausführliche Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente in den verschiedenen Schaubildern bezeichnen, und in denen:
  • 1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 2 schematisch einen Parallelhybrid-Antriebsstrang gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 4a ein Diagramm von Drehzahländerungen während eines Verfahrens zum Starten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
  • 4b ein Diagramm von Drehmomentänderungen während eines Verfahrens zum Starten eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1, das einen Parallelhybrid-Antriebsstrang 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst. Der Hybrid-Antriebsstrang 2 umfasst einen Verbrennungsmotor 4, der mit einem Getriebe 6 verbunden ist. Das Getriebe 6 ist ferner mit den Antriebsrädern 8 des Fahrzeugs 1 über eine Antriebswelle 10 verbunden.
  • 2 zeigt schematisch einen Parallelhybrid-Antriebsstrang 2 eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Antriebsstrang 2 umfasst einen Verbrennungsmotor 4, eine Kupplung 12, eine Elektromaschine 14 und ein Getriebe 6. Die Kurbelwelle 16 des Verbrennungsmotors 4 ist mit der Kupplung 12 verbunden und die Elektromaschine 14 ist mit der Kupplung 12 verbunden. Die Kupplung 12 ist somit zwischen dem Verbrennungsmotor 4 und der Elektromaschine 14 angeordnet. Die Elektromaschine 14 und die Kupplung 12 sind mit einer Eingangswelle 14 des Getriebes 6 verbunden. Eine Ausgangswelle des Getriebes 6 ist mit der Antriebswelle 10 verbunden, die wiederum mit den Antriebsrädern 8 des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Es sind nur zwei Antriebsräder 8 in 2 dargestellt, es können jedoch eine beliebige Anzahl von Antriebsrädern 8 durch den Hybrid-Antriebsstrang 2 innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung angetrieben werden.
  • Der Verbrennungsmotor 4, die Kupplung 12, die Elektromaschine 14 und das Getriebe 6 sind mit einer Steuerungseinheit 18 verbunden. Die Steuerungseinheit 18 ist dazu geeignet, den Verbrennungsmotor 4, die Kupplung 12, die Elektromaschine 14 und das Getriebe 6 zu steuern, um beispielsweise den Verbrennungsmotor 4 zu starten, während das Fahrzeug 1 durch die Elektromaschine 14 angetrieben wird. Ein Computer 20 kann mit der Steuerungseinheit 18 verbunden sein. Die Steuerungseinheit 18 und/oder der Computer 20 umfassen/umfasst ein Computerprogramm P, das Routinen zum Steuern des Starts des Verbrennungsmotors 4 der Erfindung umfassen kann. Ein Programm P kann in einer ausführbaren Form oder komprimierten Form in einem Speicher M und/oder in einem Schreib-Lese-Speicher gespeichert werden. Es kann ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt werden, das einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode zum Starten des Verbrennungsmotors 4, wenn das Programm auf der Steuerungseinheit 18 oder dem mit der Steuerungseinheit 18 verbundenen Computer 20 ausgeführt wird, umfasst. Der Code kann nichtflüchtig in dem computerlesbaren Medium gespeichert werden.
  • Um die Antriebsräder 8 anzutreiben und somit das Fahrzeug 1 anzutreiben, erzeugt der Verbrennungsmotor 4 und/oder die Elektromaschine 14 ein Drehmoment, das über ein Getriebe 6 an die Antriebswelle 10 weitergeleitet wird. Das Drehmoment an der Antriebswelle 10, als Ausgangsdrehmoment bezeichnet, ist das Drehmoment, das das Fahrzeug 1 antreibt. Wenn der Verbrennungsmotor 4 ein Ausgangsdrehmoment an der Antriebswelle 10 bereitstellt und das Fahrzeug 1 antreibt, ist die Kupplung 12 eingerückt und es ist ein Gang in dem Getriebe 6 eingelegt. Die Elektromaschine 14 kann in diesem Fall entweder ein zusätzliches Ausgangsdrehmoment an der Antriebswelle 10 bereitstellen oder sie kann als ein Generator arbeiten. In einigen Situationen kann es erwünscht sein, den Verbrennungsmotor 4 abzuschalten und das Fahrzeug 1 mittels der Elektromaschine 14 anzutreiben. Dies geschieht beispielsweise, um Kraftstoff zu sparen und ein Abkühlen des Abgasnachbehandlungssystems des Verbrennungsmotors 4 zu vermeiden. In diesen Situationen ist die Kupplung 12 ausgerückt und es ist ein Gang in dem Getriebe 6 eingelegt. Wenn der Verbrennungsmotor 4 jedoch wieder benötigt wird, ist es wichtig, dass er schnell und auf effiziente Weise gestartet werden kann.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 4 in dem Parallelhybrid-Antriebsstrang 2 abgeschaltet ist, stellt die Elektromaschine 14 ein Drehmoment nur der Antriebswelle 10 im Antriebsstrang 2 bereit und treibt die Antriebsräder 8 des Fahrzeugs 1 an. Das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment kann erhöht werden, indem der Strom von einem Energiespeicher 19 an die Elektromaschine 14 erhöht wird. In dieser Situation ist ein Gang in dem Getriebe 6 eingelegt und die Kupplung 12 ist ausgerückt. Wenn die Elektromaschine 14 das Ausgangsdrehmoment bereitstellt, rotiert die Eingangswelle 17 und die Kurbelwelle 16 steht still, d. h., rotiert nicht. Ein Steuern der Kupplung 12 derart, dass ein Kupplungsmoment Tc bereitgestellt wird bedeutet, dass die Kupplung 12 so gesteuert wird, dass sie sich in einem teilweise eingerückten Zustand befindet und dadurch rutscht, wodurch die Kurbelwelle 16 des Verbrennungsmotors 4 zu rotieren beginnen wird und das Kupplungsmoment Tc somit an den Verbrennungsmotor 4 weitergeleitet wird. Das bereitgestellte Kupplungsmoment Tc wird somit die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 beeinträchtigen. Das bereitgestellte Kupplungsmoment Tc zum Starten des Verbrennungsmotors 4 kann allmählich erhöht werden. Wenn der Verbrennungsmotor 4 eine Leerlaufdrehzahl erreicht, kann der Verbrennungsmotor 4 derart gesteuert werden, dass er zündet und der Verbrennungsmotor 4 dadurch gestartet wird. Gemäß der Erfindung kann die Kupplung 12 ausgerückt werden, wenn der Verbrennungsmotor 4 startet und kann später in einem geeigneten Moment eingerückt werden. Alternativ ist es möglich, den Verbrennungsmotor 4 mittels eines an dem Verbrennungsmotor 4 angeordneten Anlassers 22 zu starten.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors 4 in einen Parallelhybrid-Antriebsstrang 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Parallelhybrid-Antriebsstrang 2 kann wie in 2 beschrieben ausgestaltet sein. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • a) Bereitstellen eines Drehmoments Te für den Antriebsstrang 2 durch die Elektromaschine 14;
    • b) Erkennen eines ersten Signals S1, das anzeigt, dass der Verbrennungsmotor 4 gestartet werden sollte;
    • c) Starten des Verbrennungsmotors 4 in Erwiderung auf das erkannte erste Signal S1;
    • d) Erkennen eines zweiten Signals S2, das anzeigt, dass die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 gesteuert werden sollte; und
    • e) Steuern der Kupplung 12 in Erwiderung auf das erkannte zweite Signals S2 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14.
  • In Schritt a) ist der Verbrennungsmotor 4 abgeschaltet, d. h., er läuft nicht, und die Elektromaschine 14 stellt nur das Drehmoment Te in dem Antriebsstrang 2 an die Antriebswelle 10 und an die Antriebsräder 8 des Fahrzeugs 1 bereit. In dieser Situation ist ein Gang eingelegt und die Kupplung 12 ist ausgerückt. Wenn die Elektromaschine 14 das Ausgangsdrehmoment bereitstellt, rotiert die Eingangswelle 17 und die Kurbelwelle 16 steht still. In Schritt b) zeigt das erfindungsgemäße Signal S1 an, dass der Verbrennungsmotor 4 gestartet werden sollte. Es kann unterschiedliche Gründe dafür geben, warum das erste Signal erzeugt wird. Beispielsweise kann die elektrische Energie für die Elektromaschine 14, die in dem Energiespeicher 19 gespeichert wird, verbraucht sein oder sich auf einem niedrigen Niveau befinden. Ein weiterer Grund kann sein, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 1 ein höheres Ausgangsdrehmoment für die Antriebsräder 8 anfordert als durch die Elektromaschine 14 geliefert werden kann. In Schritt c) wird der Verbrennungsmotor 4 in Erwiderung auf das erkannte erste Signal S1 gestartet. Der Verbrennungsmotor 4 kann so gesteuert werden, dass er zündet, wenn der Verbrennungsmotor 4 eine vorbestimmte Drehzahl, zweckmäßigerweise eine Leerlaufdrehzahl, erreicht hat. Die Steuerungseinheit 18 kann den Verbrennungsmotor 4 derart steuern, dass er bei einer bestimmten Verbrennungsmotordrehzahl nce zündet. Dadurch wird der Verbrennungsmotor 4 gestartet. In Schritt d) wird ein zweites Signal S2 erkannt, das anzeigt, dass die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 4 gesteuert werden sollte. Das zweite Signal kann nach dem Gangwechsel und wenn die Drehzahl des Elektromotors niedrig ist erzeugt werden. In Schritt e) wird die Kupplung 12 in Erwiderung auf das erkannte zweite Signal S2 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 gesteuert. In Erwiderung auf das erkannte erste Signal S1 wird der Verbrennungsmotor 4 gestartet. Abhängig von der Drehzahl der Elektromaschine 14 und den nächsten bevorstehenden Fahrzuständen des Fahrzeugs 1 kann es mehr oder weniger zweckmäßig sein, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden. Wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 aufgrund des Gangwechsels in dem Getriebe erhöht wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Drehzahl der Elektromaschine 14 während des Gangwechsels verringert wird. Es ist somit nicht zweckmäßig, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden, wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 erhöht worden ist, weil sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 dann in einer kurzen Zeitdauer von einem niedrigen auf ein hohes Niveau erhöhen wird. Danach wird sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 aufgrund eines Gangwechsels auf ein niedriges Niveau verringern. Ein derartiger Anstieg der Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 ist für den Fahrer und die Beifahrer in dem Fahrzeug 1 nicht angenehm. Ferner kann ein unerwünschter Anstieg des Kraftstoffverbrauchs als Folge des Anstiegs der Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 auftreten. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird ein zweites Signal S2 erzeugt und erkannt, das anzeigt, dass die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 gesteuert werden sollte.
  • Nach Schritt c) und vor Schritt d) umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Laufenlassen des Verbrennungsmotors 4 bei Leerlaufdrehzahl. Wenn das erste Signal S1 erkannt wurde und der Verbrennungsmotor gestartet wurde, kann der Verbrennungsmotor 4 mit einer Drehzahl laufen, die im Wesentlichen der Leerlaufdrehzahl nidle entspricht, bis es zweckmäßig ist, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden.
  • Der Verbrennungsmotor 4 wird in Schritt c) gestartet, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Elektromaschine 14 eine Synchrondrehzahl nsync nach dem Wechseln des Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe erreicht. Es kann ferner zweckmäßig sein, den Start des Verbrennungsmotors 4 selbst dann zu verzögern, wenn das erste Signal früher erkannt wird. Somit kann Kraftstoff gespart werden. Der Zeitpunkt, wenn das zweite Signal S2 erzeugt wird, kann kurz nachdem der Verbrennungsmotor 4 gestartet wurde auftreten.
  • Somit kann erfindungsgemäß der Verbrennungsmotor 4 sofort nach dem Empfangen des ersten Signals S1 gestartet werden, oder der Start des Verbrennungsmotors 4 kann verzögert werden, um kurz bevor, oder wenn das zweite Signal S2 empfangen wird, zu starten.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Verbrennungsmotor 4 in Schritt c) mittels des an dem Verbrennungsmotor 4 angeordneten Anlassers 22 gestartet. Die Kupplung 12 ist beim Starten des Verbrennungsmotors 4 mittels des Anlassers 22 offen. Somit kann der Verbrennungsmotor 4 unabhängig von dem Zustand der Elektromaschine 14 oder dem Fahrzustand des Fahrzeugs 1 gestartet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Verbrennungsmotor 4 in Schritt c) durch Ansteuern der Kupplung 12 derart gestartet, dass sie ein durch die Elektromaschine 14 erzeugtes Kupplungsmoment Tc bereitstellt. Die Kupplung 12 kann so gesteuert werden, dass sie einen teilweise eingerückten Zustand erreicht, der dem Kupplungsmoment Tc zum Starten des Verbrennungsmotors 4 entspricht. Das bereitgestellte Kupplungsmoment Tc hängt vom Grad des Kupplungseingriffs ab. Je stärker die Kupplung 12 eingerückt ist, umso höher ist das Kupplungsmoment Tc, das bereitgestellt und an den Verbrennungsmotor 4 weitergeleitet werden kann. Wenn die Kupplung 12 vollständig eingerückt ist, ist das an den Verbrennungsmotor 4 weitergeleitete Drehmoment das gleiche wie das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment, abzüglich eines für die Antriebsräder 8 bereitgestellten Drehmoments. Die Steuerungseinheit 18 kann die Kupplung 12 derart steuern, dass das Kupplungsmoment Tc zum Starten des Verbrennungsmotors 4 bereitgestellt wird.
  • Das Kupplungsmoment Tc hängt vom Grad des Kupplungseingriffs ab. Je stärker eingerückt die Kupplung 12 ist, umso höher ist das Kupplungsmoment Tc, das an den Verbrennungsmotor 4 bereitgestellt und weitergeleitet werden kann. Ein bestimmter Kupplungszustand entspricht somit einem bestimmten Kupplungsmoment Tc. Die Steuerungseinheit 18 steuert die Kupplung 12 zweckmäßigerweise so, dass ein teilweise eingerückter Zustand erreicht wird und die Kupplung 12 rutscht, wodurch die Kurbelwelle 16 des Verbrennungsmotors 4 beginnen wird zu rotieren und ein Kupplungsmoment Tc somit an den Verbrennungsmotor 4 weitergeleitet wird. Das bereitgestellte Kupplungsmoment Tc wird somit die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 erhöhen. Das zum Starten des Verbrennungsmotors 4 bereitgestellte Kupplungsmoment Tc kann allmählich erhöht werden.
  • Die Kupplung 12 wird ausgerückt, wenn der Verbrennungsmotor 4 gestartet worden ist. Da die Drehzahl der Elektromaschine 14 sich von der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 4 unterscheiden kann, ist die Kupplung 12 ausgerückt und der Verbrennungsmotor 4 läuft unabhängig von der Elektromaschine 14 und wartet auf einen geeigneten Moment, um mit dem Antriebsstrang 2 verbunden zu werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Elektromaschine 14 derart gesteuert, dass das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment Te mit einem zusätzlichen Drehmoment Ta durch die Elektromaschine 14 erhöht wird, wobei das zusätzliche Drehmoment Ta dem bereitgestellten Kupplungsmoment Tc entspricht. Beim Starten des Verbrennungsmotors 4 mittels der Elektromaschine 14 sind das Kupplungsmoment Tc und das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment Te entgegenwirkend. Wenn die Kupplung 12 rutscht, wird die Kurbelwelle 16 eine Bremswirkung auf die mit der Elektromaschine 14 verbundenen Eingangswelle 17 haben. Das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment Te, d. h., das Ausgangsdrehmoment an der Antriebswelle 10 in diesem Fall, wird dadurch reduziert. Das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment Te zum Antreiben des Fahrzeugs 1 muss daher mit einem zusätzlichen Drehmoment Ta zum Ausgleichen des Kupplungsmoments Tc, das zum Starten des Verbrennungsmotors benötigt wird, erhöht werden. Das Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs 1 wird infolgedessen aufrechterhalten.
  • Das erste Signal S1 in Schritt b) wird erzeugt, wenn das durch die Elektromaschine bereitgestellte Drehmoment Te nicht aufrechterhalten werden kann oder für die durch das Fahrzeug 1 angeforderten Fahreigenschaften nicht ausreichend ist. Die elektrische Leistung für die Elektromaschine 14, die in dem Energiespeicher 19 gespeichert ist, kann verbraucht sein oder sich auf einem niedrigen Niveau befinden, oder Fahrer des Fahrzeugs 1 fordert ein höheres Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern 8 als durch die Elektromaschine 14 geliefert werden kann.
  • Das zweite Signal S2 in Schritt d) kann erzeugt werden, wenn das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment Te nicht aufrechterhalten werden kann oder für die durch das Fahrzeug 1 geforderten Fahreigenschaften nicht ausreichend ist. Das zweite Signal S2 in Schritt d) kann alternativ erzeugt werden, wenn eine geeignete Drehzahl durch die Elektromaschine 14 an die Eingangswelle 17 des Getriebes 6 bereitgestellt wird, d. h., wenn die Drehzahl zu der Eingangswelle 17 im Zusammenhang mit einem Gangwechsel in dem Getriebe verringert wird, wie oben und nachfolgend besprochen.
  • In einer Situation, wenn die elektrische Leistung in dem Energiespeicher 19 in einem kurzen Zeitraum ausläuft oder wenn der Fahrer des Fahrzeugs 1 augenblicklich ein höheres Ausgangsdrehmoment zu den Antriebsrädern 8 fordert, als es durch die Elektromaschine 14 geliefert werden kann, kann der Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 augenblickblich verbunden werden, obwohl dies für den Fahrer oder die Beifahrer des Fahrzeugs 1 unangenehm sein könnte.
  • 4a zeigt ein Diagramm von Drehzahländerungen während eines Verfahrens zum Starten eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 4. 4b zeigt ein Diagramm von Drehmomentänderungen während eines Verfahrens zum Starten eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 4. Das Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors 4 wird in 3 beschrieben und wird hier weiter durch die Diagramme zu den Drehzahländerungen und Drehmomentänderungen über der Zeit in Sekunden gemessen dargestellt. Die obere durchgezogene Kurve in 4a stellt die Drehzahl der Elektromaschine 14 dar. Die gestrichelte Kurve in 4a stellt eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 gemäß dem Stand der Technik dar, und die gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden sollte. Die untere gepunktete Kurve in 4a stellt die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 dar, wenn kurz nachdem das erste Signal S1 erkannt wird gestartet wird. Dies wird zum in 4a angezeigten Zeitpunkt t1 auftreten. Die untere fettgedruckte Kurve in 4a stellt die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 dar, wenn der Start verzögert wird, nachdem das erste Signal S1 erkannt wird.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 4 gestartet wird und mit dem Antriebsstrang 2 verbunden wird, kurz nachdem das erste Signal S1 erkannt wurde, und wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 aufgrund des Gangwechsels in dem Getriebe 6 erhöht wird, ist es wahrscheinlich, dass die Drehzahl der Elektromaschine 14 während des Gangwechsels verringert wird. Somit ist es nicht zweckmäßig, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden, wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 erhöht wurde, weil sich dann die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 in einem kurzen Zeitraum von einem niedrigen Niveau auf ein hohes Niveau erhöhen wird. Danach wird sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 aufgrund eines Gangwechsels auf ein niedriges Niveau verringern. Ein derartiger Anstieg der Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 ist für den Fahrer und die Beifahrer in dem Fahrzeug 1 aufgrund des durch den Verbrennungsmotor 4 erzeugten Geräusches nicht angenehm. Ferner kann ein unerwünschter Anstieg des Kraftstoffverbrauchs als Folge des Anstiegs der Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 auftreten.
  • Wenn das erste Signal S1 zum Zeitpunkt t1 erkannt wurde und der Verbrennungsmotor 4 gestartet wurde, kann der Verbrennungsmotor 4 mit der Leerlaufdrehzahl nidle laufen, bis es zweckmäßig ist, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden. Abhängig von der Drehzahl der Elektromaschine 14 und den nächsten bevorstehenden Fahrzuständen des Fahrzeugs 1 kann es mehr oder weniger zweckmäßig sein, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden. Wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 aufgrund eines Gangwechsels in dem Getriebe erhöht wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Drehzahl der Elektromaschine 14 während des Gangwechsels verringert wird. Es ist somit nicht zweckmäßig, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden, wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 erhöht worden ist, weil sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 dann in einer kurzen Zeitdauer von einem niedrigen Niveau zu einem hohen Niveau erhöhen wird. Danach wird sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 aufgrund eines Gangwechsels auf ein niedriges Niveau verringern. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird ein zweites Signal S2 erzeugt und erkannt, das anzeigt, dass die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 angesteuert werden sollte. Das zweite Signal S2 kann erzeugt werden, wenn eine geeignete Drehzahl durch die Elektromaschine 14 an die Eingangswelle 17 des Getriebes 6 bereitgestellt wird, z. B. wenn die Drehzahl der Eingangswelle 17 im Zusammenhang mit einem Gangwechsel im Getriebe 6 abgesenkt wird. Alternativ kann das zweite Signal S2 erzeugt werden, wenn das durch die Elektromaschine bereitgestellte Drehmoment Te nicht aufrechterhalten werden kann oder für die durch das Fahrzeug 1 geforderten Fahreigenschaften nicht ausreichend ist.
  • Das Starten des Verbrennungsmotors 4 kann alternativ bis zu einem geeigneten Moment zum Starten des Verbrennungsmotors 4 verzögert werden. Dieser geeignete Moment tritt zum Zeitpunkt t2 auf, der in 4a gezeigt wird. Die untere fettgedruckte Kurve stellt die Drehzahl nb des Verbrennungsmotors 4 dar, wenn der Start nach dem Erkennen des ersten Signals S1 verzögert wird. Der Verbrennungsmotor 4 kann mit dem Antriebsstrang 2 verbunden werden, wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 im Wesentlichen gleich einer Synchrondrehzahl nsync nach dem Wechseln des Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe 6 ist. Dies wird zum Zeitpunkt t3 in 4a auftreten. Es kann zweckmäßig sein, den Start des Verbrennungsmotors 4 selbst dann zu verzögern, wenn das erste Signal S1 zu dem früheren Zeitpunkt t1 erkannt wird. Somit kann Kraftstoff gespart werden. Der Zeitpunkt t2, wenn der Verbrennungsmotor 4 gestartet wird, kann auftreten, bevor ein Gangwechsel in dem Getriebe 6 vorhergesagt wird und wenn die Drehzahl der Elektromaschine 14 im Zusammenhang mit dem Gangwechsel in dem Getriebe 6 verringert wird. Es kann ferner zweckmäßig sein, den Verbrennungsmotor 4 mit dem Antriebsstrang 2 zu verbinden, kurz nachdem der Verbrennungsmotor 4 gestartet wurde. Das zweite Signal S2, das kurz nachdem der Verbrennungsmotor 4 gestartet wurde erzeugt wird, zeigt an, dass die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 gesteuert werden sollte.
  • 4b zeigt ein Diagramm der Drehmomentänderungen während des Verfahrens zum Starten eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors 4. Die dünne durchgezogene Kurve in 4b stellt das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment dar. Die untere gestrichelte Kurve in 4b stellt das durch den Verbrennungsmotor 4 bereitgestellte Drehmoment dar, das vermieden werden sollte. Die gepunktete Kurve in 4b stellt das durch den Verbrennungsmotor 4 bereitgestellte Drehmoment dar, kurz nachdem das erste Signal S1 erkannt wird. Dies wird zum in 4b angezeigten Zeitpunkt t1 auftreten. Das durch den Verbrennungsmotor 4 erzeugte Drehmoment ist im Wesentlichen stabil, wenn der Verbrennungsmotor 4 mit Leerlaufdrehzahl nidle läuft. Wenn das zweite Signal S2 erzeugt und erkannt wird, wird die Kupplung 12 zum Verbinden des Verbrennungsmotors 4 mit der Elektromaschine 14 gesteuert. Das durch den Verbrennungsmotor 4 erzeugte Drehmoment folgt der fettgedruckten Kurve in 4b nachdem das zweite Signal S2 erzeugt wurde.
  • Die fettgedruckte Kurve in 4b stellt ferner ein Drehmoment durch den Verbrennungsmotor 4 dar, wenn der Start nach Empfangen des ersten Signals S1 verzögert wird. Zum Zeitpunkt t2, wenn der Verbrennungsmotor 4 gestartet wird, erhöht sich das durch den Verbrennungsmotor 4 erzeugte Drehmoment bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Kupplung 12 bei S2 gesteuert wird. Das durch den Verbrennungsmotor 4 erzeugte Drehmoment folgt wiederum der fettgeruckten Kurve in 4b, nachdem das Signal S2 erzeugt wurde. Die strichpunktierte Kurve stellt das durch die Elektromaschine 14 bereitgestellte Drehmoment dar, wenn der Verbrennungsmotor 4 bei t2 gestartet wird.
  • Ein Solldrehmoment Ttarget wird durch die horizontale obere gestrichelte Linie angezeigt, die eine Stufe zwischen t2 und t3 in 4b aufweist. Das Solldrehmoment Ttarget kann jedoch auch im Wesentlich gleich dem Drehmoment vor einem Gangwechsel sein.
  • Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist für darstellende und beschreibende Zwecke vorgesehen. Es wird nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die beschriebenen Varianten zu beschränken. Zahlreiche Modifikationen und Veränderungen sind einem Fachmann selbstverständlich ersichtlich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundgedanken der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen bestmöglich zu erklären und es Spezialisten somit zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen und mit den verschieden für den Bestimmungszweck angemessenen Modifikationen zu verstehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2013/0291830 [0004]
    • WO 2013/091946 A1 [0005]

Claims (16)

  1. Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (4) in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang (2) in einem Fahrzeug (1), das eine Elektromaschine (14), eine zwischen der Elektromaschine (14) und dem Verbrennungsmotor (4) angeordnete Kupplung (12) und ein Getriebe (6) mit einer mit der Elektromaschine (14) verbundenen Eingangswelle (17) umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Drehmoments (Te) für den Antriebsstrang durch die Elektromaschine (14); b) Erkennen eines ersten Signals (S1), das anzeigt, dass der Verbrennungsmotor (4) gestartet werden sollte; c) Starten des Verbrennungsmotors (4) in Erwiderung auf das erkannte erste Signal (S1); d) Erkennen eines zweiten Signals (S2), das anzeigt, dass die Kupplung (12) zum Verbinden des Verbrennungsmotors (4) mit der Elektromaschine (14) gesteuert werden sollte; und e) Steuern der Kupplung (12) in Erwiderung auf das erkannte zweite Signal (S2) zum Verbinden des Verbrennungsmotors (4) mit der Elektromaschine (14).
  2. Verfahren nach Anspruch 2, wobei nach Schritt c) und vor Schritt d) das Verfahren die Schritte umfasst: f) Laufenlassen des Verbrennungsmotors (4) mit Leerlaufdrehzahl (nidle).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor (4) in Schritt c) gestartet wird, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Elektromaschine (14) eine Synchrondrehzahl (nsync) nach dem Wechseln des Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe (6) erreicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt c) der Verbrennungsmotor (4) mittels eines an dem Verbrennungsmotor (4) angeordneten Anlassers (22) gestartet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Kupplung offen ist, während der Verbrennungsmotor (4) in Schritt c) gestartet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei in Schritt c) der Verbrennungsmotor (4) durch Steuern der Kupplung (12) derart gestartet wird, dass sie ein durch die Elektromaschine (14) erzeugtes Kupplungsmoment (Tc) zum Starten des Verbrennungsmotors (4) bereitstellt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Kupplung (12) ausgerückt wird, wenn der Verbrennungsmotor startet.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Elektromaschine (14) so gesteuert wird, dass das durch die Elektromaschine (14) bereitgestellte Drehmoment (Te) mit einem zusätzlichen Drehmoment (Ta) erhöht wird, wobei das zusätzliche Drehmoment (Ta) dem bereitgestellten Kupplungsmoment (Tc) entspricht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Kupplungsmoment (Tc) und das durch die Elektromaschine (14) bereitgestellte Drehmoment (Te) entgegenwirkend sind.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6–9, wobei die Kupplung (12) in Schritt c) so gesteuert wird, dass die Kupplung (12) einen teilweise eingerückten Zustand erreicht, der dem Kupplungsmoment (Tc) zum Starten des Verbrennungsmotors (4) entspricht.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Signal (S1) in Schritt b) erzeugt wird, wenn das durch die Elektromaschine (14) bereitgestellte Drehmoment (Te) nicht aufrechterhalten werden kann oder für die durch das Fahrzeug (1) geforderten Fahreigenschaften nicht ausreichend ist.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Signal (S2) in Schritt d) erzeugt wird, wenn das durch die Elektromaschine (14) bereitgestellte Drehmoment (Te) nicht aufrechterhalten werden kann oder für die durch das Fahrzeug (1) geforderten Fahreigenschaften nicht ausreichend ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das zweite Signal (S2) in Schritt d) erzeugt wird, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Elektromaschine (14) eine Synchrondrehzahl (nsync) nach dem Wechseln des Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe (6) erreicht.
  14. Fahrzeug mit einem Parallelhybrid-Antriebsstrang (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (2) einen Verbrennungsmotor (4) umfasst, der gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–13 gestartet wird.
  15. Computerprogramm (P), wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, um zu bewirken, dass eine elektronische Steuerungseinheit (18) oder ein mit der elektronischen Steuerungseinheit (18) verbundener Computer (20) die Schritte nach einem der Ansprüche 1–13 ausführt.
  16. Computerprogrammprodukt, das einen in einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, um die Verfahrensschritte nach einem der Schritte 1–13 durchzuführen, wenn das Computerprogramm in einer elektronischen Steuereinheit (18) oder einem mit der elektronischen Steuerungseinheit (18) verbundenen Computer (20) ausgeführt wird.
DE102017005334.0A 2016-06-15 2017-06-02 Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang Withdrawn DE102017005334A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650837A SE541413C2 (en) 2016-06-15 2016-06-15 Starting an Internal Combustion Engine in a Parallel Hybrid Powertrain
SE1650837-6 2016-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017005334A1 true DE102017005334A1 (de) 2017-12-21

Family

ID=60481073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017005334.0A Withdrawn DE102017005334A1 (de) 2016-06-15 2017-06-02 Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017005334A1 (de)
SE (1) SE541413C2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023080825A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Scania Cv Ab Method and control arrangement for starting an internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013091946A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Parallelhybrid-antriebsstrang eines fahrzeugs und verfahren zur steuerung desselben
US20130291830A1 (en) 2012-05-04 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine starting during a shift

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4466514B2 (ja) * 2005-09-08 2010-05-26 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
DE102006022395B4 (de) * 2006-05-12 2015-03-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine in einem Hybridantrieb
US8387730B2 (en) * 2006-11-30 2013-03-05 Azure Dynamics, Inc. Method and apparatus for starting an engine in a hybrid vehicle
DE102007045367A1 (de) * 2007-09-22 2009-04-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
US8731753B2 (en) * 2010-09-30 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Control of engine start for a hybrid system
JP5477319B2 (ja) * 2011-03-25 2014-04-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置の制御装置
DE102011075512A1 (de) * 2011-05-09 2012-11-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102011078670A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs eines Fahrzeugs
DE102013200825A1 (de) * 2013-01-21 2014-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung
EP2982558A4 (de) * 2013-04-04 2016-07-20 Nissan Motor Hybridfahrzeugsteuerungsvorrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013091946A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Parallelhybrid-antriebsstrang eines fahrzeugs und verfahren zur steuerung desselben
US20130291830A1 (en) 2012-05-04 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine starting during a shift

Also Published As

Publication number Publication date
SE1650837A2 (en) 2019-01-22
SE541413C2 (en) 2019-09-24
SE1650837A1 (en) 2017-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010037678B4 (de) Verfahren zum Steuern des Starts des Motors eines Kraftfahrzeugs
DE102007061895B4 (de) Hybridfahrzeug und Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges
DE102010037677B4 (de) Verfahren zum Steuern des Starts eines Motors in einem Kraftfahrzeug
DE102012110027B4 (de) Batterieaufladeverfahren für hybridelektrofahrzeuge
DE102016106466A1 (de) Verfahren zur Erhöhung des Anteils des elektrischen Betriebs bei Hybrid-Elektrofahrzeugen
DE102010044087A1 (de) System und Verfahren für eine Startsteuerung eines Hybridfahrzeugs
DE102010008726A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug
DE102008027658A1 (de) Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs
DE102014200253B4 (de) Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridfahrzeuges und Hybridfahrzeug
DE102017112293A1 (de) Fahrzeug und start-/stopp-verfahren für einen fahrzeugmotortechnisches gebiet
DE102009000706A1 (de) Verfahren zum Ankoppeln einer Brennkraftmaschine eines Parallel-Hybrid-Antriebsstranges
WO2014195089A1 (de) Verfahren zum steuern und/oder regeln einer hybridantriebsanordnung eines kraftfahrzeuges
DE102015208721A1 (de) Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridfahrzeuges und Hybridfahrzeug
DE102012223517A1 (de) Steuerungssystem und Verfahren für ein Hybridfahrzeug
DE102020214704A1 (de) Verfahren zum Steuern von Bergauffahren eines Fahrzeugs
DE112013000312B4 (de) Steuervorrichtung
DE102017108718A1 (de) Verfahren zum betreiben eines automatischen start/stopp-systems in einem fahrzeug mit nasser anfahrkupplung
DE102012220478A1 (de) Verfahren sowie Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
DE102011089602B4 (de) Kraftmaschinen-Startsteuervorrichtung
DE112018001350T5 (de) Fahrzeugsteuervorrichtung
EP3592588A1 (de) Verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeuges und kraftfahrzeug
DE102016005412A1 (de) Ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallel-Hybrid- Antriebsstrang, ein Fahrzeug, das einen solchen Hybrid-Antriebsstrang umfasst, ein Computerprogramm zum Starten eines Verbrennungsmotors und ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode umfasst
DE102013224379A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Hybridfahrzeugs mit einem Triebstrang und Hybridfahrzeug
DE102017005334A1 (de) Starten eines Verbrennungsmotors in einem Parallelhybrid-Antriebsstrang
DE102004044473B4 (de) Steuereinheit und Verfahren zur Ansteuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination