DE102017103106A1 - Hybridfahrzeug mit einem System und Verfahren zum Motorstart basierend auf der Motorstopp Position - Google Patents

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Daniel E. Makled
XiaoYong Wang
Jeffrey Allen Doering
Scott James Thompson
Ameya Vivek GADRE
Alex O'Conner Gibson
Seunghoon Lee
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug 10 mit einem System und Verfahren zum Steuern des Motorstarts mit einem Verbrennungsmotor 12, einem ersten Elektromotor 14, der selektiv mit dem Verbrennungsmotor 12 über eine erste Kupplung, einem mit dem Verbrennungsmotor 12 gekoppelten zweiten Elektromotor 30 und ein selektiv mit dem Elektromotor gekoppelten Übersetzungsverhältnisgetriebe 24 verbunden ist, wobei durch eine zweite Kupplung 22 das Starten des Verbrennungsmotors 14 unter Verwendung entweder des ersten Elektromotors 14 oder des zweiten Elektromotors 30 auf Grundlage der Motorstopp Position erfolgen kann und der Elektromotor 30 ein Niederspannungs-Startermotor 206 oder ein integrierter Startergenerator ISG sein kann; wobei das Verfahren den ersten Elektromotor 14 verwenden kann, wenn die Motorstopp Position innerhalb eines spezifizierten Bereichs von Positionen relativ zur oberen Totpunktposition des Kolbens liegt, die mit höheren Anlassdrehmomenten verbunden ist.

Description

  • Die Anmeldung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors in einem Hybridfahrzeug auf Basis der Position der Motorkolben nach dem Anhalten.
  • Hybridfahrzeuge besitzen einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, der als Motor/Generator mit einer zugehörigen Batterie arbeitet und schaffen so einen Elektrofahrzeugmodus (EV), der nur elektrische Energie zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet oder einen Hybrid-Elektrofahrzeugmodus (HEV), der den Verbrennungsmotor und den Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs einsetzt. Hybridfahrzeuge können den Verbrennungsmotor mit einem speziellen Anlassermotor und/oder verschiedenen Typen und Größen von Elektromotoren starten, der als Motor/Generator oder als integrierter Anlassergenerator (ISG) fungieren kann. Der Verbrennungsmotor kann wiederholt unter verschiedenen Betriebsbedingungen gestartet werden, um das vom Fahrer geforderte Drehmoment zu liefern oder um zwischen EV- und HEV-Betriebsmodus zu wechseln, damit die ausgewählte Startstrategie die Gesamtfahrzeugeffizienz, das Fahrverhalten und den Fahrkomfort erheblich beeinflussen kann.
  • Der Elektromotor eines Hybridfahrzeugs kann mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden, um den Verbrennungsmotor unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu starten. Das zum Anlassen des Verbrennungsmotors verfügbare Drehmoment, um unter Einsatz der Trennkupplung zum Ankoppeln des Elektromotors zu starten, ist aufgrund der Größe und der Leistung des Elektromotors begrenzt. Der Elektromotor ist hinsichtlich des Drehmoments, die er für Verbrennungsmotorstarts bereitstellen kann, beschränkt, da er auch ein Antriebsdrehmoment bereitstellen muss. Das Motorstartdrehmoment kann vom Elektromotor reserviert werden, damit er ausreichende Drehmomentkapazität während des Betriebs zum Ankurbeln des Verbrennungsmotors zur Verfügung stellen kann und um die Verbrennungsmotorreibung und -trägheit zu überwinden, die je nach Betriebszustand, wie Temperatur und Motorstoppp Position, unterschiedlich sein können, was das für den Antrieb des Fahrzeugs verfügbare Elektromotordrehmoment beschränkt. Einige Motorstoppp Positionen, d.h. Positionen der Kolben in den Motorzylindern und der dazugehörige Zustand der Einlass-/Auslassventile, können ein Motorkurbeldrehmoment erfordern, welches das verfügbare Elektromotordrehmoment übersteigt. Dies kann zu Problemen beim Motorstart führen.
  • In mindestens einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor, der selektiv mit dem Verbrennungsmotor über eine erste Kupplung gekoppelt sein kann, einen zweiten Elektromotor, der mit dem Verbrennungsmotor über ein abgestuftes Getriebe gekoppelt ist, und einen Prozessor, der programmiert ist, den Verbrennungsmotor unter Verwendung des ersten oder zweiten Elektromotors abhängig von der Motorstoppp Position zu Starten. Der Prozessor kann ferner so programmiert sein, dass er den Verbrennungsmotor unter Verwendung des ersten Elektromotors entsprechend einer Motorstoppp Position mit einem zugehörigem Anlassdrehmoment, das unter einem zugehörigen Schwellenwert liegt, startet und den Verbrennungsmotor unter Verwendung des zweiten Elektromotors als Antwort auf eine Motorstopp Position mit zugehörigem Anlassdrehmoment, das mindestens gleich dem zugehörigen Schwellwert ist, startet. Der zweite Elektromotor kann ein Niederspannungs-Anlassermotor oder ein integrierter Anlasser/Generator sein, der bspw. mit dem Verbrennungsmotor über einen Riemen verbunden sein kann. Der Prozessor kann ferner so programmiert werden, dass er den Verbrennungsmotor unter Einsatz des zweiten Elektromotors startet, wenn eine Motorkurbelwellenposition innerhalb eines Bereichs von 10–35 Grad nach dem oberen Totpunkt mindestens eines Motorkolbens liegt.
  • Ausführungsformen können auch ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor mit einem Anlassermotor umfassen, der durch eine erste Kupplung mit einem Elektromotor gekoppelt ist und durch eine zweite Kupplung mit einem gestuften Getriebe gekoppelt ist, und einen Prozessor, der zum Starten des Verbrennungsmotors unter Verwendung des Anlassermotors in Reaktion auf eine Motorstartanforderung, und wenn die Motorstoppposition ein zugehöriges Anlassdrehmoment über einem Schwellenwert aufweist, programmiert ist, und um den Verbrennungsmotor andernfalls unter Verwendung des Elektromotors zu starten. Der Prozessor kann ferner programmiert sein, um die erste Kupplung zu steuern, um den Verbrennungsmotor in Reaktion auf die Motorstartanforderung zu starten, und die Motorstopp Position ein zugehöriges Anlassdrehmoment aufweist, das den Schwellwert nicht überschreitet. Der Prozessor kann auch so programmiert werden, dass er den Verbrennungsmotor unter Einsatz des Anlassermotors in Reaktion auf eine Motorkurbelwellen-Drehposition startet, wenn ein Motorstoppp innerhalb eines vorbestimmten Motorkurbelwellenpositions-Bereichs liegt.
  • Motorstartverfahren für ein Hybridfahrzeug können Ausführungsformen umfassen, die einen Verbrennungsmotor unter Verwendung eines ersten Elektromotors als Antwort auf eine Motorstopp Position innerhalb eines bestimmten Bereichs starten und ihn ansonsten unter Verwendung eines zweiten Elektromotors starten, der mit dem Verbrennungsmotor über eine Trennkupplung verbunden ist. Der vorgegebene Bereich kann einer Kurbelwellenposition entsprechen, welche der Kolbenposition in mindestens einem Zylinder relativ zum oberen Totpunkt entspricht, bspw. zwischen etwa 10 und etwa 35 Grad nach dem oberen Totpunkt. Der erste Elektromotor kann einen Niederspannungs-Anlassermotor oder einen integrierten Anlasser-Generator umfassen.
  • Verschiedene Ausführungsformen können mindestens einen Vorteil bieten. Bspw. Ermöglicht das Starten von Verbrennungsmotoren in einem Hybrid-Fahrzeug nach verschiedenen Ausführungsformen die Auswahl einer Startvorrichtung und einer Strategie basierend auf der Motorstopp Position, um die Robustheit des Motorstarts zu verbessern. Die Auswahl einer Startvorrichtung auf Grundlage der Motorstopp Position kann das Fahrverhalten verbessern, bspw. wenn der Traktionsmotor kein ausreichendes Kurbeldrehmoment aufgrund von Anforderungen für den Antrieb bereitstellen kann. Die Verwendung eines Niederspannungs-Anlassers zum Starten des Verbrennungsmotors, anstatt den Verbrennungsmotor an den Traktionsmotor zu koppeln, kann auch die Kraftstoffökonomie unter verschiedenen Betriebsbedingungen verbessern. Obige Vorteile und andere Vorteile und Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung sind Fachleuten auf der Grundlage der beschriebenen und dargestellten repräsentativen Ausführungsbeispiele offensichtlich.
  • Nachfolgend wird die Erfiindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 ein schematisches Diagramm eines repräsentativen Hybridfahrzeugs in einem System oder eines Motoranlass-Verfahrens basierend auf einer Motoranschlagposition
  • 2A–D verschiedene Ausführungsformen eines Hybridfahrzeugs mit einem aufgrund der Motorstoppp Position ausgewählten Elektromotor zum Starten eines Verbrennungsmotors
  • 3 ein Diagramm des Motorkurbeldrehmoments als Funktion der Motorstopp Position; und
  • 4 ein Flußdiagramm für verschiedene Ausführungsformen des Betriebs eines Systems oder eines Verfahrens für auf der Motorstopp Position beruhenden Motorstart
  • Obige und weitere Vorteile und Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung sind Fachleuten auf Grundlage der beschriebenen und dargestellten repräsentativen Ausführungsformen erkennbar.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden hierin beschrieben. Selbstverständlich sind die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft und andere Ausführungsformen können andere und alternative Formen annehmen. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich; so können Merkmale übertrieben oder minimiert werden, um Details einzelner Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionale Details, die hierin offenbart sind, nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Basis für die Unterrichtung eines Fachmanns, um die verschiedenen Ausführungsformen anzuwenden. Wie dem Fachmann offensichtlich, können verschiedene unter Bezug auf irgendeine Figur dargestellte und beschriebene Merkmale mit Merkmalen kombiniert werden, die in mindestens einer anderen Figur dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Merkmalskombinationen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, nach der Lehre der Erfindung können für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
  • Wie von den Erfindern der Anmeldung erkannt, hängt das Motordrehmoment von der Position der Kolben in den Zylindern und dem Zustand der Einlass-/Auslassventile ab, wenn der Verbrennungsmotor anhält, so dass einige Kolbenpo-sitionen mehr Motorkurbeldrehmoment erfordern als andere. Als solches kann es vorteilhaft sein, eine Motorstartstrategie und eine dazugehörige Einrichtung in Abhängigkeit von der Motorstopp Position auszuwählen. Dementsprechend wählen verschiedene Ausführungsformen eine Motorstartvorrichtung und/oder Strategie basierend auf der Stoppposition des Verbrennungsmotors, d.h. der Position eines oder mehrerer Kolben innerhalb eines zugeordneten Zylinders, aus, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet oder angehalten wird, wenn die Motorstopp Position das Anlassdrehmoment für einen darauffolgenden Motorstart beeinflusst.
  • 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 12 und einen Elektromotor, der durch einen Motorgenerator (M/G) 14 implementiert ist, der auch alternativ als Traktionsmotor bezeichnet werden kann. Der M/G 14 kann Drehmoment auf den Verbrennungsmotor 12 oder auf die Fahrzeugräder 16 übertragen, abhängig vom speziellen Betriebsmodus. Der M/G 14 ist mit dem Verbrennungsmotor 12 über eine erste Kupplung 18 verbunden, die auch als Trennkupplung, erste Kupplung oder vorgeschaltete Kupplung bekannt ist. Die Kupplung 18 kann auch einen Dämpfungsmechanismus aufweisen, bspw. eine Reihe von Platten und Federn, die Änderungen des Drehmomentes dämpfen können, die zwischen Verbrennungsmotor 12 und M/G 14 übertragen werden, wenn die Trennkupplung 18 eingekuppelt wird. Eine zweite Anlasserkupplung 22, die auch als Startkupplung oder stromabwärtige Kupplung bekannt ist, verbindet den M/G 14 mit einem Getriebe 24. Die Start Anlasserkupplung 22 kann gesteuert werden, den Antriebsstrang 26 mit dem M/G 14 und den Verbrennungsmotor 12 vom Getriebe 24, dem Differenzial 28 und den Fahrzeugantriebsrädern 16 zu trennen. Obwohl die Kupplungen 18, 22 als Hydraulikkupplungen beschrieben und dargestellt sind, können auch andere Arten von Kupplungen, wie elektromechanische Kupplungen, verwendet werden. Alternativ kann die Anlasserkupplung 22 durch einen Drehmomentwandler mit einer Bypasskupplung ersetzt werden, wie detaillierter beschrieben werden wird. In verschiedenen Ausführungsformen bezieht sich die stromabwärtige Anlasserkupplung 22 auf verschiedene Kupplungseinrichtungen für das Fahrzeug 10, einschließlich einer herkömmlichen Kupplung und einen Drehmomentwandler mit einer Bypass-(Überbrückungs- Kupplung.
  • Die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 12 ist mit der Trennkupplung 18 verbunden, die wiederum mit der Eingangswelle für den M/G 14 verbunden ist. Die Abtriebswelle des M/G 14 ist mit der Anlasser Anlasserkupplung 22 verbunden, die wiederum mit dem Getriebe 24 verbunden ist. Die Komponenten des Antriebsstrangs 26 des Fahrzeugs 10 sind nacheinander in Reihe angeordnet. xxxx
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs ist die stromabwärtige Anlasserkupplung 22 ein Drehmomentwandler mit einer Bypasskupplung. Der Eingang von M/G 14 ist die Flügelradseite des Drehmomentwandlers und der Ausgang des Drehmomentwandlers zum Getriebe 24 ist die Turbinenseite. Der Drehmomentwandler 22 überträgt Drehmoment mit seiner Fluidkupplung und Drehmomentübersetzung kann in Abhängigkeit vom Schlupf zwischen dem Flügelrad und der Turbine auftreten. Die Umgehungs- oder Überbrückungskupplung für den Drehmomentwandler kann selektiv in Eingriff gebracht werden, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Flügelrad und der Turbine zur direkten Drehmomentübertragung zu schaffen. Die Überbrü- ckungskupplung kann schleifen und/oder geöffnet werden, um die Drehmomentmenge zu steuern, die durch die stromabwärtige Anlasserkupplung 22 übertragen wird. Der Drehmomentwandler kann auch eine Einwegkupplung umfassen.
  • Der Verbrennungsmotor 12 kann unter Verwendung des M/G 14 angekurbelt und gestartet werden, um den Verbrennungsmotor 12 mit dem Drehmoment zu kurbeln, das durch die Kupplung 18 geliefert wird, oder unter Verwendung einer alternativen Startvorrichtung, wie einem anderen Elektromotor, der ein Niederspannungs- Anlassermotor 30 sein kann oder eine ähnliche Vorrichtung, die betrieblich mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden ist, wie es bspw. in den 2A–2D dargestellt und beschrieben ist. Die Startvorrichtung oder der Motor 30 kann verwendet werden, um ein Drehmoment zum Starten des Verbrennungsmotors 12 ohne zusätzliches Drehmoment vom M/G 14 bereitzustellen. Dies trennt oder entkoppelt das M/G 14 während des Startens des Verbrennungsmotors 12 und kann Drehmomentstörungen verringern oder beseitigen, die ansonsten auftreten würden, wenn der M/G 14 verwendet wird, um den Verbrennungsmotor 12 zu unterstützen oder zu starten.
  • In 1 ist auch dargestellt, dass der M/G 14 mit einer Batterie 32 verbunden ist. Die Batterie 32 kann eine Hochspannungsbatterie sein, die auch als Traktionsbatterie oder Batteriepack bezeichnet werden kann. M/G 14 kann ausgelegt sein, die Batterie 32 im Regenerationsmodus zu laden, bspw., wenn die Fahrzeugleistungs-abgabe den Fahrerbedarf übersteigt, durch regeneratives Bremsen od. dgl.. In einem Beispiel ist die Batterie 32 so ausgelegt, dass sie mit einem externen elektrischen Netz verbunden ist, bspw. für ein elektrisches Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV). Eine Niederspannungsbatterie 33 kann auch vorgesehen sein, um den Anlassermotor oder andere Fahrzeugkomponenten oder Zubehörteile mit Strom zu versorgen und kann durch einen DC/DC-Wandler 34 oder eine ähnliche Fahrzeugelektronik mit der Batterie 32 verbunden sein. Alternativ können die Fahrzeug-Leistungselektronik und der zugeordnete DC/DC-Wandler verwendet werden, um verschiedene Niederspannungseinrichtungen, Komponenten und Zubehör direkt zu versorgen. Niederspannungseinrichtungen können mit einem Fahrzeugleistungsverteilungssystem einschließlich eines Kabelbaums verbunden sein, um verschiedene Niederspannungsenergie, wie etwa 12 V, 24 V, 48 V usw., bereitzustellen, abhängig von der speziellen Anwendung und Implementierung.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist das Getriebe 24 ein Automatikgetriebe, wie ein hydraulisch betätigtes stufenloses Automatikgetriebe oder ein elektromechanisch betätigtes Getriebe, bspw. ein automatisiertes mechanisches Getriebe (AMT), das mit den Antriebsrädern 16 in herkömmlicher Weise verbunden ist und kann ein Differenzial 28 umfassen. Das Fahrzeug 10 ist auch mit einem Paar nicht angetriebener Räder versehen; Jedoch können in alternativen Ausführungsformen ein Verteilergetriebe und ein zweites Differenzial verwendet werden, um alle Fahrzeugräder anzutreiben.
  • Das Getriebe 24 besitzt eine Schaltung um verschiedene diskrete Übersetzungsverhältnisse für das Fahrzeug 10 bereitzustellen. Das Getriebe kann Kupplungen und Planetenradsätze oder andere Anordnungen von Kupplungen und Getrieben umfassen, wie dies in der Technik bekannt ist. Druckfluid für das Getriebe kann durch eine Getriebepumpe 36 bereitgestellt werden, die mit einem Elektromotor oder einem Motor/Generator verbunden ist, so dass sie sich mit dem Motor/Generator und der Antriebswelle dreht, um dem Getriebe unter Druck stehendes Getriebefluid zur Ver-fügung zu stellen. Es kann auch eine elektrische Hilfspumpe 38 vorgesehen sein. Der M/G 14, die Kupplungen 18, 22 und die Getriebepumpe 36 können innerhalb eines Motorgeneratorgehäuses 40 angeordnet sein, das in das Gehäuse des Getriebes 24 integriert sein kann oder alternativ ein separates Gehäuse oder Gehäuse innerhalb des Fahrzeugs 10 ist.
  • Das Getriebe 24 kann mit einer Getriebesteuerung (TCU) 42 nach einem Schaltplan gesteuert werden, um ein bestimmtes Getriebe oder Getriebeverhältnis auf der Basis des aktuellen Fahrzeugbetriebszustands und der Umgebungsbedingungen auszuwählen. Eine Motorsteuereinheit (ECU) 44 kann so ausgelegt oder programmiert sein, dass sie den Betrieb des Verbrennungsmotors 12 steuert, einschließlich der Auswahl einer Motorstartvorrichtung und der Startstrategie, wie hierin beschrieben. Eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 46 überträgt Daten zwischen der TCU 42 und der ECU 44 und kommuniziert auch mit verschiedenen Fahrzeugsensoren und Fahrereingaben. Das Steuersystem 48 für das Fahrzeug 10 kann beliebig viele Steuerungen umfassen und in einer einzigen Steuerung integriert sein oder verschiedene Module aufweisen. Zumindest einige Steuerungen können durch ein Controller Area Network (CAN) oder ein anderes System verbunden sein. Das Steuersystem 48 kann so ausgelegt sein, dass es den Betrieb der verschiedenen Komponenten des Getriebes 24, der M/G-Baugruppe 14, des Anlassermotors 30 und des Verbrennungsmotors 12 unter unterschiedlichsten Bedingungen steuert, einschließlich der Bestimmung einer Startsequenz für den Verbrennungsmotor 12 und Implementieren der Startsequenz. Wenn das Fahrzeug 10 betrieben wird, kann es Situationen und Fahrzustände erfah- ren, die als Anwendungsfälle oder Betriebsbedingungen bezeichnet werden können. Einsatzfälle können verschiedene Fahrbefehle (Gaspedalstellung, Bremspedalstellung, Schalthebel etc.) und Fahrzeugbedingungen (Fahrzeuggeschwindigkeit, Kupplungszustände, Übersetzungsverhältnisse, Temperaturen etc.) in Gruppierungen kategorisieren, die von der Steuerung erkannt werden können Das Fahrzeug 10 kann eine Anzahl von Anwendungsfällen umfassen, die zu einer Startanforderung des Verbrennungsmotors 12 führen. Bspw. ist in einem Anwendungsfall das Fahrzeug 10 stationär mit dem Schalthebel im Antrieb und der Bremse in Eingriff, und die VSC 46 kann einen Motorstart anfordern, basierend auf dem Ladezustand (SOC) der Batterie 32, der unterhalb einer Schwelle liegt. In einem anderen Beispiel bewegt sich das Fahrzeug 10 mit einer stabilen Geschwindigkeit (mit abgeschaltetem und abgeschaltetem Verbrennungsmotor 12) und dem Gaspedal mit einer Spitze, so dass der VSC 46 feststellt, dass die zusätzliche Leistungsanforderung vorliegt Erfordert einen Motorstart.
  • Einige Anwendungsfälle beinhalten das Starten des Verbrennungsmotors 12, während die Anlasserkupplung 22 (oder der Drehmomentwandler mit einer Sperr- oder Überbrückungskupplung) ausgekuppelt, rutscht oder eingerückt ist. Unterschiedliche Zustände der Anlasserkupplung 22 erfordern unterschiedliche Motorstart-Sequenzen, je nachdem, wie verschiedene Stellglieder und Eingänge wie der M/G 14, der Verbrennungsmotor, der Anlassermotor und die Kupplungen 18, 22 betätigt und gesteuert werden, um den gewünschten Verbrennungsmotorstart zu erzielen. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Motorstopp Position allein oder in Kombination mit verschiedenen anderen Fahrerbefehlen und Informationen, z. B. von einem Schalthebel und einem von einem Fahrer geforderten Drehmoment, sowie von Aktorinformationen, wie bspw. Getriebeeingangs- und abtriebsdrehzahl, verwendet, um eine geeignete Verbrennungsmotorstartstrategie oder -sequenz und steuerungsrelevanter Komponenten zu bestimmen.
  • Mindestens eine Fahrzeug- oder Systemsteuerung, wie z. B. die TCU 42, die ECU 44 und die VSC 46, können einen Mikroprozessor, einen Prozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) in Verbindung mit verschiedenen Arten nicht transitorischer computerlesbarer Speichereinrichtungen oder - Medien enthalten. Nichttransitorische computerlesbare Speichereinrichtungen oder Medien können eine flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einem Keep-Alive-Speicher (KAM) enthalten. KAM ist ein permanenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet wird. Compu- terlesbare Speichereinrichtungen oder Medien können unter Verwendung irgendeiner einer Anzahl bekannter Speichereinrichtungen, wie z. B. PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (löschbare programmierbare Nur-Lese-Speicher), EEPROMs (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), Flash-Speicher oder irgendeiner anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichereinrichtung für Daten, von denen einige ausführbare Befehle darstellen, die von der Steuereinheit beim Steuern des Startens des Verbrennungsmotors und der zugehörigen Komponenten oder Systeme des Fahrzeugs verwendet werden, implementiert werden.
  • Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren und Aktoren über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O-Schnittstelle), die als eine einzige integrierte Schnittstelle implementiert werden kann, die verschiedene Rohdaten- oder Signalaufbereitung, -verarbeitung und/einen Kurzschlussschutz und dgl. liefert. Alternativ können eine oder mehrere spezialisierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale anzupassen und zu verarbeiten, bevor sie der CPU zugeführt werden. Wie allgemein in der repräsentativen Ausführungsform von 1 dargestellt, können die TCU 42, die ECU 44 und die VSC 46 Signale an den und/oder vom Verbrennungsmotor 12, Traktions-Elektromotor 14, Getriebe 24, Trennkupplung 18, Anlasserkupplung 22, DC/DC-Wandler 34 und dem Anlassermotor 30 übertragen.
  • Obwohl nicht explizit veranschaulicht, erkennt der Fachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten, die durch eine oder mehrere Steuerungen gesteuert werden können. Repräsentative Beispiele von Parametern, Systemen und/oder Komponenten, die direkt oder indirekt durch eine von den Steuerungen ausgeführte Steuerlogik beeinflußt werden können, beinhalten Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, -geschwindigkeit und -dauer, Drosselklappenstellung, Zündkerzenzündzeitpunkt (für Ottomotoren), Einlass-/Auslassventilzeiten und -dauer, Front-Zusatzantriebs(FEAD)-Komponenten, wie einen Wechselstromgenerator, Klimaanlagenkompressor, Batterieladen, regeneratives Bremsen, Betrieb des Elektromotors 14, Betrieb des Traktions-Elektromotors 14, Betrieb des Niederspannungs-Anlassermotors 30, Kupplungsdrücke für die Trennkupplung 18, die Anlasserkupplung 22, das Schaltgetriebe 24 und dgl.. Sensoren, die mit den Eingaben über die I/O-Schnittstelle kommunizieren, können verwendet werden, um bspw. den Ladedruck des Turboladers, die Kurbelwellenposition, die Motordrehzahl oder die Rotationsposition, die Raddrehzahlen, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Kühlmitteltemperatur, den Saugrohrdruck, die Gaspedalstellung, die Zündschalterstellung, die Drosselventilstellung, Lufttemperatur, Abgassauerstoff- oder andere Abgaskomponenten-Konzentration oder Anwesenheit, Ansaugluftströmung, eingelegter Gang, Übersetzung oder Modus, Getriebeöltemperatur, Getriebe-Turbinendrehzahl, Drehmomentwandlerüberbrückungskupplungszustand, Verzögerungs- oder Schaltmodus, abzufragen.
  • Steuerlogik oder -funktionen, die alleine oder in Kombination von einer oder mehreren Steuerungen ausgeführt werden, können durch Flussdiagramme oder ähnliche Auftragungen in einer oder mehreren Figuren dargestellt werden. Die Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder -Logiken bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multi-Threading und dgl., implementiert werden können. Als solche können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der gezeigten Sequenz parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Obwohl nicht immer explizit dargestellt, erkennt der Fachmann, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können. In ähnlicher Weise ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern wird zur leichteren Darstellung und Beschreibung angegeben. Die Steuerlogik kann in erster Linie Software-implementiert sein, die von einer Mikroprozessorbasierenden Fahrzeug-, Motor- und/oder Antriebsstrang-Steuerung wie der TCU 42, der ECU 44 und dem VSC 46 ausgeführt wird. Natürlich kann die Steuerlogik in Software, Hardware implementiert sein, oder eine Kombination von Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung. Wenn die Steuerlogik in Software implementiert ist, kann sie in einer oder mehreren nicht transitorischen computerlesbaren Speichereinrichtungen oder Medien vorliegen, die gespeicherte Daten aufweisen, die von einem Computer oder Prozessor ausgeführten Code oder Befehle darstellen, um ein Steuerverfahren des Fahrzeugs oder seiner Subsysteme durchzuführen. Die computerlesbaren Speichereinrichtungen oder Medien können eine oder mehrere bekannter physikalischer Einrichtungen umfassen, die einen elektrischen, magnetischen und/oder optischen Speicher verwenden, um ausführbare Anweisungen und zugeordnete Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariable und dgl. zu speichern.
  • Um das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 12 anzutreiben, wird die Trennkupplung 18 zumindest teilweise in Eingriff gebracht, um zumindest einen Teil des Motordrehmoments durch die Trennkupplung 18 zum Elektromotor 14 und dann vom Elektromotor 14 über die Anlasserkupplung 22, das Getriebe 24 und das Differenzial/Radantrieb 28 zu übertragen. Der Elektromotor 14 kann den Verbrennungsmotor 12 unterstützen, indem er zusätzliche Energie zum Drehen der Eingangs-/Abtriebswelle des Elektromotors bereitstellt. Dieser Betriebsmodus kann als "Hybridmodus", "Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)"-Modus oder als "elektrischer Hilfsmodus" bezeichnet werden. Der Verbrennungsmotor kann unter Verwendung eines Elektromotors gestartet werden (in dieser Ausführungsform implementiert durch den Niederspannungs-Anlassermotor 30), wenn die Kupplungskupplung geöffnet ist, oder durch zumindest teilweisen Eingriff der Trennkupplung 18, um den Verbrennungsmotor unter Verwendung von Drehmoment vom Traktions-Elektromotor 14 zu kurbeln. Eine Motorstartanforderung kann basierend auf verschiedenen Betriebszuständen erzeugt werden, um ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment an die Räder 16 bereitzustellen. Bspw. kann eine Motorstartanforderung als Reaktion darauf erzeugt werden, dass das verfügbare Drehmoment vom Traktions-Elektromotor 14 unzureichend ist, um das vom Fahrer angeforderte Drehmoment zu liefern, das dem Ladezustand der Batterie 32, einem ausgewählten Betriebsmodus (wie HEV) oder zugeordnet werden kann oder um bspw. ein oder mehrere Fahrzeugzubehöreinrichtungen anzutreiben.
  • Um das Fahrzeug nur unter Verwendung des Traktions-Elektromotors 14 als einzige Energiequelle anzutreiben, bleibt der Energiefluss gleich, außer dass die Trennkupplung 18 geöffnet ist und den Verbrennungsmotor 12 vom Rest des Antriebsstrangs isoliert oder entkoppelt. Die Verbrennung im Verbrennungsmotor 12 kann während dieser Zeit deaktiviert oder auf andere Weise ausgeschaltet werden, um Kraftstoff zu sparen. Die Traktionsbatterie 32 überträgt die gespeicherte elektrische Energie an den Elektromotor 14. Diese Betriebsart kann als ein "elektrischer" oder "elektrischer Fahrzeug(EV)"-Betriebsmodus bezeichnet werden. Eine Motorstartanforderung kann im EV-Modus als Reaktion auf ähnliche Betriebsbedingungen, wie oben unter Bezugnahme auf den Betrieb im HEV-Modus beschrieben, erzeugt werden.
  • In jeder Betriebsart kann der Traktions-Elektromotor 14 als Antriebsmotor arbeiten und Antriebskraft für den Antriebsstrang liefern. Alternativ kann der Traktions-Elektromotor 14 als Generator wirken und kinetische Energie aus dem Antriebsstrang in elektrische Energie umwandeln, die in der Batterie 20 gespeichert wird, bspw. während regenerativen Bremsens. Der Elektromotor 14 kann als Generator wirken, während der Verbrennungsmotor 12 die Antriebskraft für das Fahrzeug 10 bereitstellt. Wie in den 2–4 detaillierter dargestellt und beschrieben, können die TCU 42, die ECU 44 und/oder die VSC 46 einen Elektromotor auswählen, um den Verbrennungsmotor 12 in Reaktion auf eine Motorstartanforderung auf Grundlage einer Verbrennungsmotor-Stopp-Stellung zu anzukurbeln oder zu starten. Abhängig vom ausgewählten Elektromotor können auch verschiedene andere Komponenten, wie die Trennkupplung 18, die Anlasserkupplung 22, das Getriebe 24, die Pumpe 36 usw. gesteuert werden, um die erwünschten Fahreigenschaften und Systemleistung während des Anlassens des Verbrennungsmotors 12 und des Startens der Elektromotors 14 zu gewährleisten. Die Verwendung des Elektromotors 14, der als erster Elektromotor zum Starten des Verbrennungsmotors 12 arbeitet, beinhaltet Betrieb der Trennkupplung 18, um den Elektromotor zumindest teilweise zu koppeln Das Motorstartdrehmoment kann vom Traktions-Elektromotor 14 reserviert werden, indem ein höherer Mindestladezustand (SOC) der Batterie 32 eingeführt wird oder das Ausgangsdrehmoment beim Fahren im EV-Modus begrenzt wird, so dass der Traktions-Elektromotor 14 ausreichendes Drehmoment liefern kann, um bspw. den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln. In zumindest einer Ausführungsform ist der zweiter Elektromotor durch einen Niederspannungs-Anlassermotor 30 implementiert und kann verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 12 in Reaktion auf eine Motorstartanforderung basierend auf der Motorstopp Position zu kurbeln und zu starten. Der zweite Elektromotor kann verwendet werden, wenn die Motorstopp Position innerhalb eines bestimmten oder vorbestimmten Bereichs liegt, der mit einem höheren Kurbeldrehmoment verbunden ist, bspw. wenn sich mindestens ein Kolben etwa 10 bis 35 Grad hinter dem oberen Totpunkt der Kurbelwellenrotation befindet.
  • Es versteht sich, dass das in 1 dargestellte Schema lediglich repräsentativ ist und nicht einschränkend sein soll. Andere Konfigurationen können in Erwägung gezogen werden, die selektiven Eingriff sowohl eines Verbrennungsmotors als auch eines Elektromotors verwenden, um Drehmoment durch das Getriebe zu übertragen. Bspw. kann das M/G 14 gegenüber der Kurbelwelle versetzt sein, ein zusätzlicher Motor oder ISG kann zum Anlassen des Verbrennungsmotors 12 vorgesehen sein und/oder das M/G 14-Moment kann zwischen der Anlasserkupplung 22 und dem Schaltgetriebe 24 aufgebracht werden. Andere Konfigurationen können in Betracht gezogen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • 2A–2D veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen eines Fahrzeugsystems mit einem Elektromotor, der zum Ankurbeln und Anlassen eines Verbrennungsmotors in Antwort auf eine Motorstartanforderung auf Grundlage der Motorstopp Position, d.h. der Position der Kurbelwelle und der zugeordneten Kolbeninnerhalb des zugehörigen Zylinders, verwendet werden kann. Wie oben beschrieben, kann die Verwendung eines Elektromotors, wie eines Niederspannungs Anlassermotors oder eines integrierten Anlassergenerators (ISG) den Kraftstoffverbrauch und die Fahreigenschaften verbessern und höhere Anlassdrehmomente liefern, die mit entsprechenden Motorstopp Positionen verbunden sind.
  • Eine Ausführungsform mit einem durch ein ISG implementierten Elektromotor des Fahrzeugs, ist in 2A dargestellt. Der Motor 200 umfasst einen ISG 206, der auf der gleichen Welle wie die stromaufwärtige Seite der Trenn- oder ersten Kupplung 210 montiert ist, die den Verbrennungsmotor 200 und den ISG 206 selektiv mit einem zweiten Elektromotor (wie bspw. einem Traktions-Elektromotor 14 von 1) verbindet Der ISG 206 kann mit einer Niederspannungsbatterie oder einer Energiequelle (bspw. einer 12 V-, 24 V-, 36 V- oder 48 V-Stromquelle) oder einer Hochspannungsbatterie durch eine Leistungselektronik einschließlich eines Gleichspannungswandlers verbunden sein, wie bereits beschrieben. Eine Fahrzeugsteuerung steuert den ISG 206, um den Verbrennungsmotor 200 in Reaktion auf eine Motorstartanforderung für entsprechende Fahrzeug- und/oder Umgebungsbetriebsbedingungen auf Grundlage der Motorstopp Position zu starten. Die Kupplung 210 kann so gesteuert werden, dass sie teilweise in Eingriff ist (Schlupf) oder ausgerückt ist (auch als offen bezeichnet) ist, um einen Motorstart mit abgekuppeltem stromabwärtigem Antriebsstrang oder Antriebsstrangkomponenten, die vom Verbrennungsmotor 200 und dem ISG 206 getrennt sind, bereitzustellen. ISG 206 kann typischerweise nicht genügend Drehmoment zum Start des Verbrennungsmotors 200 mit eingekuppelter oder eingerückter Kupplung 210 liefern.
  • 2B und 2C veranschaulichen eine repräsentative Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs mit einem riemenangetriebenen ISG, der auch als BSG oder BISG bezeichnet werden kann. 2B ist eine schematische Seitenansicht und 2C eine Rückansicht, wobei verschiedene Komponenten zwecks Klarheit weggelassen sind. Der Verbrennungsmotor 220 kann mit dem BSG 226 unter Verwendung mehrerer Riemenscheiben und mindestens eines Riemens gekoppelt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der BSG 226 mit einer Anlassergenerator-Riemenscheibe 230 gekoppelt, die durch einen Riemen 240 mit einer Riemenscheibe 232 einer Motorwelle gekoppelt ist. Diese Ausführungsform kann auch eine Anlasserriemenscheibe 242 umfassen, die Spannung auf den Riemen 240 aufbringt, um das BSG 226 zum Drehen mit der Motorwellen-Riemenscheibe 232 in Eingriff zu bringen oder zu trennen. Ein Motor-Schwungrad 250 ist stromaufwärts der Trennkupplung 260 angeordnet. Die Ausführungsform der 2B, 2C arbeitet ähnlich, wie oben mit Bezug auf 2A beschrieben, um Motorstart im entkuppelten Zustand bereitzustellen, wobei die Kupplung 260 als Reaktion auf eine Motorstartanforderung mit dem BSG 226, der als Startvorrichtung auf Grundlage der Motorstopp Position ausgewählt ist, teilweise außer Eingriff (rutscht) oder vollständig ausgerückt (offen) ist. Der BSG 226 kann verwendet werden, um den herkömmlichen Niederspannungsgenerator (z. B. 12 V) zu verstärken, um ihn antriebsfähig zu machen. Der Verbrennungsmotor 220 kann mit dem BSG 226 über den Riemen 240 permanent oder selektiv in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden, wie beschrieben.
  • Eine Ausführungsform mit Niederspannungs-Anlassermotor ähnlich der Ausführungsform von 1 ist in 2D schematisch dargestellt. Der Motor 270 umfasst einen Niederspannungs-Anlassermotor 276 (bspw 12V, 24V, 48V usw.), der durch ein Anlasserzahnrad 280 mit dem Motorschwungrad 286 gekoppelt ist. Die Trennkupplung 290 kann, wie zuvor unter bezug auf die ISG-Ausführungsformen beschrieben, betrieben werden, um einen entkuppelten Motorstart durch mindestens teilweises Einkuppeln der Kupplung 290 durchzuführen. Der Niederspannungs-Anlassermotor 276 wird in Reaktion auf eine Motorstartanforderung mit Energie versorgt, um den Verbrennungsmotor 270 in Reaktion auf eine Motorstartanforderung mit dem Niederspannungs Anlasser 276, der auf Basis der Motorstopp Position ausgewählt wird, anzukurbeln und zu starten.
  • 3 ist eine Auftragung des Motordrehmoments gegenüber der Motorstoppp Position In der in 3 dargestellten repräsentativen Ausführungsform variiert das Motordrehmoment von etwa 95 Nm bis etwa 128 Nm in Abhängigkeit von der Motorstoppp Position. In der graphischen Darstellung von 3 ist die Motorstopp Position in Grad nach dem oberen Totpunkt (ATDC) aufgetragen, wobei das Spitzenkurbeldrehmoment bei etwa 25 Grad ATDC auftritt. Die Motorstopp Position kann durch einen entsprechenden Kurbelwellenpositionssensor zur Bestimmung des relativen Drehwinkels der Kurbelwelle erfasst werden. Wie allgemein von Fachleuten verstanden wird, ist TDC die Position des Kolbens, wenn er seinen höchsten Punkt nahe des oberen Endes des Zylinders erreicht. Wenn sich die Kurbelwelle weiter dreht, bewegt sich der Kolben vom TDC in eine untere Totpunktposition (BDC). Für einen Viertaktmotor erreicht jeder Kolben TDC und BDC zweimal während jedes Verbrennungszyklus. Die Werte des Anlaßdrehmoments und die Kurvenform der Kurve variieren unter anderen auf Basis der speziellen Motorkonstruktion einschließlich des Kompressionsverhältnisses, der Ventilzeitsteuerung und der Zylinderzahl.
  • Bei der Ausführungsform von 3 nähert sich die Kolbenposition im Zylinder bei jeder 120 Grad Kurbelwellendrehung dem TDC an. Die Auswahl einer Startvorrichtung kann auf der Position eines bezeichneten oder spezifizierten Kolbens/Zylinders basieren, wenn der Motor nach vorheriger Motorabschaltung das Drehen stoppt. Während der Graph von 3 die Motorstopp Position als Grad ATDC darstellt, können andere Bezugsrahmen für die Motorstopp Position verwendet werden, wie bspw. eine Kurbelwellenposition relativ zu einem Kurbelwellen-Bezugspunkt oder einer Markierung. In ähnlicher Weise kann die Startvorrichtung basierend auf dem erwarteten erforderlichen Kurbeldrehmoment ausgewählt werden, wobei verschiedene andere Motor- und Umgebungsbetriebsparameter oder -bedingungen, wie z. B. die Ventilzeitsteuerung und/oder die Motortemperatur berücksichtigt werden. In einer Ausführungsform wird der Anlassermotor oder ISG als Reaktion auf eine Motorstartanforderung ausgewählt, wenn die Motorstopp Position in dieser Ausführungsform zwischen etwa 10–35 Grad ATDC entsprechend Motormomentdrehmomenten zwischen etwa 117–128 Nm beträgt.
  • 4 ist ein vereinfachtes Flussdiagram des Betrieb eines Systems oder Verfahrens zum Steuern eines Hybridfahrzeugs gemäß repräsentativen Ausführungsformen. Wie beschrieben, erkennt der Fachmann, dass die dargestellten Funktionen oder Merkmale von einem programmierten Prozessor oder Steuergerät ausgeführt werden können, um eine Motorstartvorrichtung in Reaktion auf eine Motorstartanforderung basierend auf der Motorstopp Position auszuwählen.
  • Das System oder Verfahren 400 umfasst Bestimmen, ob ein Motorstart angefordert worden ist, wie bei 410 dargestellt. Wie zuvor beschrieben, kann ein Motorstart von einem oder mehreren Steuerungen angefragt werden, damit Motordrehmoment zur Ergänzung des Drehmoments des Traktionsmotors/Generators geliefert wird, um die Traktionsbatterie zu laden, Kraftfahrzeugzubehör mit Energie zu versorgen, wegen Emissionsmanagements usw. Als Reaktion auf eine bei 410 gezeigte Motorstartanforderung bestimmt Block 420, welche der verfügbaren Starteinrichtungen verwendet wird, um den Motor auf Grundlage der Motorstopp Position vom vorherigen Anhalten anzukurbeln/zu starten. In der dargestellten Ausführungsform liegt die Motorstopp Position innerhalb eines vorbestimmten oder spezifizierten Bereichs, dann wird der Motor unter Verwendung eines ersten Elektromotors, der ein Anlassermotor, ISG, BISG oder eine ähnliche Vorrichtung sein kann, wie bei 430 dargestellt, angelassen/gestartet. Andernfalls wird der Motor unter Verwendung des Antriebs-Elektromotors/Generators durch Koppeln des Antriebs-Elektromotors/Generators an den Verbrennungsmotor gestartet/gekurbelt, indem die Trennkupplung teilweise oder vollständig in Eingriff gebracht wird, wie bei 440 dargestellt. Die Entscheidung, die durch den Block 420 dargestellt ist, kann alternativ auf einem vorab geschätzten Motorkurbeldrehmoment auf Grundlage der Motorstopp Position und einer oder mehreren zusätzlichen Motor- oder Umgebungsbetriebsbedingungen, wie bspw. die Motoreinlass-/Auslassventilposition, die Motoröltemperatur und dgl. basieren. In ähnlicher Weise repräsentiert Block 420 das Bestimmen oder Auswählen einer Starteinrichtung oder -Strategie basierend auf der Motorstopp Position, wenn ein zugehöriges Anlaßdrehmoment einen entsprechenden Schwellenwert überschreitet. Bspw. bestimmt in einer Ausführungsform der Block 420, ob die Motorstoppp Position in einem Bereich zwischen etwa 10–35 Grad ATDC liegt. Alternativ oder äquivalent kann der Block 420 bestimmen, ob das voraussichtliche Anlaßdrehmoment über einer entsprechenden Schwelle liegt, bspw. 118 Nm. Wie beschrieben, können die Motorstoppp Position und das zugehörige erwartete Motorkurbeldrehmoment in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung und Implementierung auf verschiedene andere Schwellenwerte oder -bereiche bezogen werden.
  • Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass verschiedene hierin dargestellte und beschriebene Ausführungsformen einen robusten und konsistenten Motorstart liefern, der mit Vorteilen verbunden ist, die mit gekoppelten und entkoppelten Startstrategien verbunden sind. Bspw. beginnt eine Ablaufplanung oder Auswahl des Entkoppelns des Verbrennungsmotors beim ersten Motorstart eines Fahrzyklus, wenn der Verbrennungsmotor abgekühlt und die Motorstopp Position unbekannt ist, oder bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit und hoher Fahrerdrehmomentanforderung und liefert einen gleichmäßigen und zuverlässigen Motorstart, während der Einfluß auf das Fahrverhalten und die Drehmomentabgabe an die Räder minimiert wird. Das Auswählen oder Planen einer Startstrategie bei entkuppeltem Motor auf Grundlage von Betriebsbedingungen erleichtert die dynamische Freigabe des Motordrehmoments, die sonst für den Motorstart zur Verwendung beim Vortrieb des Fahrzeugs reserviert ist.
  • Während eine oder mehrere Ausführungsformen oben beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen keineswegs alle möglichen Formen des beanspruchten Gegenstands beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Worte beschreibend und nicht beschränkend zu interpretieren und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Verschiedene Ausführungsformen können als Bereitstellen von Vorteilen gegenüber Ausführungsformen des Standes der Technik beschrieben worden sein. Wie dem Fachmann jedoch bekannt ist, können ein oder mehrere Merkmale oder Merkmale beeinträchtigt werden, um erwünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können die Kosten, die Leistung, die Sicherheit, die Haltbarkeit, die Lebenszykluskosten, die Marktfähigkeit, das Aussehen, die Verpackung, die Größe, die Wartungsfreundlichkeit, das Gewicht, die Herstellbar-keit, die Montage usw. einschließen. Ausführungsformen, die als weniger erstrebens-wert als andere Ausführungsformen oder den Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften beschreiben wurden, sollen nicht außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung oder der Ansprüche liegen und können für bestimmte Anwendungen erstrebenswert sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybridfahrzeug
    12
    Verbrennungsmotor
    14
    Motorgenerator (M/G)/Traktionsmotor
    16
    Fahrzeugantriebsräder
    18
    erste Kupplung/Trennkupplung,
    22
    Startkupplung/2. Kupplung/stromabwärtige Kupplung
    24
    Schaltgetriebe
    26
    Antriebsstrang
    28
    Differenzial
    30
    Starter oder Elektromotor
    32
    Batterie
    36
    Getriebepumpe
    38
    Hilfspumpe
    40
    Motorgeneratorgehäuse
    42
    Getriebesteuerung (TCU)
    44
    Motorsteuereinheit (ECU)
    46
    Fahrzeugsystemsteuerung (VSC)
    200
    Elektromotor
    206
    ISG
    210
    erste Kupplung
    220
    Verbrennungsmotor
    226
    BSG
    230
    Startergenerator-Riemenscheibe
    232
    Riemenscheibe
    240
    Riemen
    242
    Starterriemenscheibe
    250
    Motor-Schwungrad
    260
    Trennkupplung
    270
    Verbrennungsmotor
    276
    Niederspannungsstarter
    280
    Starterzahnrad
    286
    Motorschwungrad
    290
    Trennkupplung
    400
    Verfahren
    410
    Block
    420
    Block,
    430
    Block
    440
    Block

Claims (8)

  1. Fahrzeug (10) mit: einem Verbrennungsmotor (12); einem ersten Elektromotor (14), der selektiv mit dem Verbrennungsmotor (12) über eine erste Kupplung (18) verbunden ist; einem zweiten, mit dem Verbrennungsmotor (12) gekuppelten Elektromotor (30); einem gestuften Getriebe (24), das selektiv mit dem Elektromotor (14) durch eine zweite Kupplung (22) gekuppelt wird; und einem Prozessor, der zum Motorstart unter Verwendung des ersten Elektromotors (14) oder des zweiten Elektromotors (30) auf Basis der Motorstopp Position programmiert ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor so programmiert ist, dass er den Verbrennungsmotor (12) unter Einsatz des ersten Elektromotors (14) entsprechend einer Motorstopp Position mit dazugehörigem Kurbeldrehmoment, das unter einer dazugehörigen Schwelle liegt, anläßt.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor weiterhin so programmiert ist, dass er den Verbrennungsmotor (12) unter Einsatz des zweiten Elektromotors (30) entsprechend der Motorstopp Position mit einem dazugehörigen Kurbeldrehmoment, das eine Mindestdrehmomentschwelle überschreitet, ankurbelt.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor (30, 20) einen Integrierten Starter-Generator (206) umfasst.
  5. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor mit dem Verbrennungsmotor (12, 220) über einen Riemen (240) gekoppelt ist.
  6. Fahrzeugnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor (30) einen Niederspannungs-Anlassermotor (276) aufweist
  7. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor so programmiert ist, dass er den Verbrennungsmotor (12) unter Einsatz des zweite Elektromotors (30) startet, wenn eine Verbrennungsmotor-Kurbelwellenposition sich innerhalb eines Bereichs von 10–35 Grad nach dem oberen Totpunkt mindestens eines Verbrennungsmotorkolbens liegt.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektromotor (30) einen Niederspannungs-Anlassermotor (276) aufweist.
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