DE102017217874A1

DE102017217874A1 - Parallel hybrid powertrain arrangement, vehicle and method for starting an internal combustion engine of a parallel hybrid powertrain arrangement

Info

Publication number: DE102017217874A1
Application number: DE102017217874.4A
Authority: DE
Inventors: Bastian Hartmann; Viktor Häuser
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2037-10-10
Also published as: DE102017217874B4

Abstract

Es wird eine parallele Hybridantriebsstranganordnung 1 angegeben, die einen Verbrennungsmotor 2 mit einer Kurbelwelle 3, einen Elektromotor 4 sowie ein Getriebe 5 aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Hybridantriebsstranganordnung 1 weiterhin eine Anlasseinrichtung 6 mit einer Schwungscheibe 7 und einer ersten Kupplung 8 aufweist, wobei mittels der ersten Kupplung 8 eine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3 zur Energieübertragung zwischen der Schwungscheibe 7 und dem Verbrennungsmotor 2 ausbildbar ist.
Des Weiteren werden ein Fahrzeug mit einer solchen Hybridantriebsstranganordnung 1 sowie ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors 2 einer solchen Hybridantriebsstranganordnung 1 angegeben.

A parallel hybrid powertrain arrangement 1 is shown which has an internal combustion engine 2 with a crankshaft 3, an electric motor 4 and a transmission 5. According to the invention it is provided that the hybrid drive train arrangement 1 further comprises a starting device 6 with a flywheel 7 and a first clutch 8, wherein by means of the first clutch 8 an operative connection between the flywheel 7 and the crankshaft 3 for energy transfer between the flywheel 7 and the internal combustion engine 2 can be formed is.
Furthermore, a vehicle having such a hybrid drive train arrangement 1 and a method for starting an internal combustion engine 2 of such a hybrid drive train arrangement 1 are specified.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine parallele Hybridantriebsstranganordnung aufweisend einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, einen Elektromotor sowie ein Getriebe, ein Fahrzeug mit einer solchen Hybridantriebsstranganordnung sowie ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors einer parallelen Hybridantriebsstranganordnung.The present invention relates to a parallel hybrid powertrain assembly comprising an internal combustion engine having a crankshaft, an electric motor and a transmission, a vehicle having such a hybrid powertrain assembly, and a method of starting an internal combustion engine of a parallel hybrid powertrain assembly.

Bei Fahrzeugen mit einer parallelen Hybridantriebsstranganordnung gestaltet sich das Anlassen des Verbrennungsmotors häufig schwierig, insbesondere dann, wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors in einem elektrischen Fahrbetrieb betrieben wird. Die Verwendung des Elektromotors für den Antrieb des Fahrzeugs sowie zusätzlich zum Anlassen des Verbrennungsmotors verursacht oftmals einen Abfall des Drehmoments im Antriebsstrang. Dies hat negative Folgen für die Fahrbarkeit des Fahrzeugs, insbesondere während eines Beschleunigungsvorgangs, da die Fahrzeuginsassen eine Zugkraftunterbrechung wahrnehmen würden.In vehicles with a parallel hybrid powertrain arrangement, the starting of the internal combustion engine is often difficult, especially when the vehicle is operated in an electric driving mode at the time of starting the internal combustion engine. The use of the electric motor for driving the vehicle and in addition to starting the engine often causes a drop in the torque in the drive train. This has negative consequences for the driveability of the vehicle, especially during an acceleration process, as the vehicle occupants would perceive a traction interruption.

Alternativ können ein zusätzlicher Anlassmotor oder ein riemengetriebener Starter-Generator (engl. belt-driven starter-generator, B-ISG) vorgesehen sein. Dies führt jedoch zu zusätzlichen Komponentenkosten, einem zusätzlichen Energiebedarf, bringt Probleme hinsichtlich des nur begrenzt verfügbaren Bauraums mit sich und bedeutet eine zusätzlich zu transportierende Last.Alternatively, an additional starter motor or a belt-driven starter generator (B-ISG) may be provided. However, this leads to additional component costs, an additional energy requirement, causes problems in terms of limited space available and means an additional load to be transported.

Für Verbrennungsmotoren, die nicht, Teil einer Hybridstranganordnung sind, ist zudem die Verwendung von Schwungscheiben zum erneuten Anlassen des Verbrennungsmotors bekannt. DE 30 11 949 A1 offenbart dazu eine Einrichtung, bei der zwischen dem Verbrennungsmotor und der Schwungscheibe eine mit dem Abstellen des Motors aus- und zum erneuten Starten nach der Abstellphase einrückbare Kupplung vorgesehen ist.For internal combustion engines, which are not part of a hybrid arrangement, the use of flywheels for restarting the internal combustion engine is also known. DE 30 11 949 A1 discloses to a device in which between the internal combustion engine and the flywheel off with the stopping of the engine and for restarting after the parking phase engageable clutch is provided.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten anzugeben, mit denen die vorgenannten Nachteile verringert oder behoben werden können. Insbesondere soll eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zum Anlassen des Verbrennungsmotors einer Hybridantriebsstranganordnung bereitgestellt werden, die sich nicht negativ auf das Drehmoment im Antriebsstrang auswirkt.The present invention has for its object to provide ways in which the aforementioned disadvantages can be reduced or eliminated. In particular, a simple and cost-effective way to start the engine of a hybrid powertrain arrangement is to be provided, which does not adversely affect the torque in the drive train.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Grundgedanke der Erfindung ist es, die einleitend genannten konventionellen Einrichtungen zum Anlassen des Verbrennungsmotors durch eine auf einer Schwungscheibe bzw. einem Schwungrad basierende Anlasseinrichtung zu ersetzen.The basic idea of the invention is to replace the initially mentioned conventional devices for starting the internal combustion engine by a flywheel or a flywheel-based starting device.

Eine parallele Hybridantriebsstranganordnung weist einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, einen Elektromotor sowie ein Getriebe auf.A parallel hybrid powertrain assembly includes an internal combustion engine having a crankshaft, an electric motor, and a transmission.

Bei einer parallelen Hybridantriebsstranganordnung verläuft der elektrische Pfad parallel zum verbrennungsmotorischen Pfad und die Leistung beider Systeme wird zum Antrieb, z.B. zum Antrieb eines mit der Hybridantriebsstranganordnung ausgestatteten Fahrzeugs, mechanisch überlagert. Unter einem Verbrennungsmotor, teilweise auch als Brennkraftmaschine bezeichnet, ist eine Verbrennungskraftmaschine zur Umwandlung von im Kraftstoff enthaltener chemischer Energie in mechanische Arbeit zu verstehen. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als selbstzündender oder fremdgezündeter Verbrennungsmotor ausgebildet sein.In a parallel hybrid powertrain arrangement, the electrical path is parallel to the combustion engine path and the power of both systems is used to drive, e.g. for driving a vehicle equipped with the hybrid drive train arrangement, mechanically superimposed. An internal combustion engine, sometimes also referred to as an internal combustion engine, is understood to mean an internal combustion engine for converting chemical energy contained in the fuel into mechanical work. The internal combustion engine can be designed, for example, as a self-igniting or externally ignited internal combustion engine.

Dem Verbrennungsmotor ist eine Kurbelwelle zugeordnet, die die Hin- und Herbewegung der Kolben des Verbrennungsmotors mit Hilfe von Pleuelstangen in eine Drehbewegung der Kurbelwelle oder in umgekehrter Richtung die Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umwandelt. Vorliegend wird der Begriff Kurbelwelle im engen Sinn verwendet, d. h. die Kurbelwelle verläuft vom Verbrennungsmotor bis zu einer Kupplung. Auf der anderen Seite der Kupplung kann die Welle als Verlängerung der Kurbelwelle weitergeführt werden. Diese Weiterführung kann beispielsweise als Antriebswelle des Getriebes, d. h. als eine das Getriebe antreibende Welle ausgebildet sein.The internal combustion engine is associated with a crankshaft, which converts the reciprocating motion of the pistons of the internal combustion engine by means of connecting rods in a rotational movement of the crankshaft or in the reverse direction, the rotational movement in a reciprocating motion. In the present case, the term crankshaft is used in a narrow sense, d. H. The crankshaft runs from the engine to a clutch. On the other side of the clutch, the shaft can be continued as an extension of the crankshaft. This continuation can, for example, as the drive shaft of the transmission, d. H. be designed as a gear driving shaft.

Die Kurbelwelle weist zwei sich gegenüberliegende Enden auf, die von üblicherweise kreisrund ausgebildeten Schmalseiten der Kurbelwelle begrenzt werden kann. Die Kurbelwelle kann ein- oder beidseitig aus dem Motorblock des Verbrennungsmotors herausragen.The crankshaft has two opposite ends, which can be bounded by usually circular narrow sides of the crankshaft. The crankshaft can protrude from the engine block of the internal combustion engine on one or both sides.

Der Elektromotor dient neben dem Verbrennungsmotor gleichfalls dem Antrieb. Der Elektromotor kann in einer Ausführungsvariante auch als Generator betrieben werden, beispielsweise zum Aufladen einer Batterie mittels Rekuperation.The electric motor is used in addition to the engine also the drive. In one embodiment, the electric motor can also be operated as a generator, for example for charging a battery by means of recuperation.

Das Getriebe kann als Automatikgetriebe mit oder ohne Drehmomentwandler oder Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein oder werden.The transmission can be designed as an automatic transmission with or without torque converter or dual-clutch transmission or be.

Erfindungsgemäß weist die Hybridantriebsstranganordnung weiterhin eine Anlasseinrichtung mit einer Schwungscheibe und einer ersten Kupplung auf. Mittels der ersten Kupplung ist eine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle zur Energieübertragung zwischen der Schwungscheibe und dem Verbrennungsmotor ausbildbar. Mit anderen Worten dient die erste Kupplung dem Herstellen bzw. Unterbrechen der Wirkverbindung, indem die erste Kupplung geschlossen bzw. geöffnet wird. Die Wirkverbindung kann als mechanische Wirkverbindung ausgebildet sein.According to the invention, the hybrid drive train arrangement further comprises a starting device with a flywheel and a first clutch. By means of the first clutch is an operative connection between the flywheel and the crankshaft for energy transfer between the Flywheel and the internal combustion engine can be formed. In other words, the first clutch is used to make or break the operative connection by the first clutch is closed or opened. The active compound may be formed as a mechanical active compound.

Die Schwungscheibe dient als Energiespeicher, wobei die Energie in Form von Rotationsenergie als kinetischer Energie gespeichert wird. Die gespeicherte Energie kann auf den Verbrennungsmotor übertragen und beispielsweise zum Anlassen des Verbrennungsmotors verwendet werden. Anders herum kann Energie vom Verbrennungsmotor an die Schwungscheibe übertragen werden, so dass der Energiespeicher Schwungscheibe aufgeladen und entladen werden kann. Ein separater Anlassmotor für den Verbrennungsmotor kann entfallen.The flywheel serves as energy storage, whereby the energy is stored in the form of rotational energy as kinetic energy. The stored energy can be transferred to the internal combustion engine and used, for example, to start the internal combustion engine. Conversely, energy can be transferred from the combustion engine to the flywheel so that the energy storage flywheel can be charged and discharged. A separate starter motor for the internal combustion engine can be omitted.

Die Energiespeicherkapazität der Schwungscheibe, festgelegt durch Massenträgheit und maximale Drehzahl, ist abhängig von der konkreten Verwendung, beispielsweise von den Parametern des anzulassenden Verbrennungsmotors wie Reibmoment und Massenträgheitsmoment, und der Zeitspanne, für die die Energie gespeichert werden soll, z. B. der anzunehmenden Dauer des Stopps des Verbrennungsmotors.The energy storage capacity of the flywheel, determined by inertia and maximum speed, is dependent on the specific use, for example, the parameters of the engine to be started such as friction torque and moment of inertia, and the time period for which the energy is to be stored, for. B. the assumed duration of the stop of the engine.

Die Schwungscheibe kann auf einer Welle, hier als Schwungscheibenwelle bezeichnet, angeordnet sein, so dass Rotationsenergie mittels der Welle übertragen werden kann. Die Schwungscheibenwelle kann als Weiterführung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ausgebildet sein, wobei Kurbelwelle und Schwungscheibenwelle mittels der ersten Kupplung voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden können.The flywheel can be arranged on a shaft, referred to here as a flywheel shaft, so that rotational energy can be transmitted by means of the shaft. The flywheel shaft may be formed as a continuation of the crankshaft of the internal combustion engine, it being possible for the crankshaft and flywheel shaft to be separated from one another or connected to one another by means of the first clutch.

Mit anderen Worten können in einer Ausführungsvariante Schwungscheibe und Verbrennungsmotor auf einer gemeinsamen, durch die erste Kupplung jedoch zwischen Schwungscheibe und Verbrennungsmotor unterbrochenen Welle angeordnet sein. In diesem Fall wird der Bereich der Welle, auf dem der Verbrennungsmotor angeordnet ist als Kurbelwelle, der Bereich der Welle, auf dem die Schwungscheibe angeordnet ist als Schwungscheibenwelle bezeichnet.In other words, in one embodiment flywheel and internal combustion engine may be arranged on a common shaft interrupted by the first clutch, however, between flywheel and internal combustion engine. In this case, the region of the shaft on which the internal combustion engine is arranged as a crankshaft, the region of the shaft on which the flywheel is arranged, is called the flywheel shaft.

Die erste Kupplung dient der Unterbrechung bzw. Herstellung der Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Verbrennungsmotor und damit auch der Unterbrechung bzw. Ermöglichung der Energieübertragung. Die erste Kupplung kann beispielsweise als Reibkupplung oder Fliehkraftkupplung ausgebildet sein.The first clutch is used to interrupt or produce the operative connection between the flywheel and the internal combustion engine and thus also the interruption or enabling the energy transfer. The first clutch may be formed, for example, as a friction clutch or centrifugal clutch.

Die erfindungsgemäße parallele Hybridantriebsstranganordnung zeichnet sich durch ihre Kompaktheit und einfache sowie kostengünstige Herstellung aus. The parallel hybrid power train arrangement according to the invention is characterized by its compactness and simple and cost-effective production.

Ein zusätzlicher Anlassmotor oder ein riemengetriebener Starter-Generator sind nicht notwendig. Zudem wird auch der Elektromotor nicht oder nur in den Fällen, in denen die gespeicherte Energie der Schwungscheibe für ein Anlassen des Verbrennungsmotors ausnahmsweise nicht ausreichend sein sollte, durch das Anlassen zusätzlich belastet. Ein bisher dadurch verursachter negativer Einfluss auf das Fahrverhalten eines mit der Hybridantriebsstranganordnung ausgestatteten Fahrzeugs kann daher vermieden werden.An additional starter motor or a belt-driven starter generator is not necessary. In addition, the electric motor is not or only in the cases in which the stored energy of the flywheel for starting the internal combustion engine exceptionally should not be sufficient, additionally burdened by the tempering. A negative influence on the driving behavior of a vehicle equipped with the hybrid drive train arrangement thus far can therefore be avoided.

Weiterhin wird die Komplexität der Energieversorgung reduziert, da kein zusätzlicher Anlassmotor oder ein riemengetriebener Startergenerator benötigt wird und daher die Batterieauslegung und die Energieverteilung vereinfacht werden kann. Die Schwungscheibe kann darüber hinaus helfen, unerwünschte Geräusche und Vibrationen (engl. noise, vibration, harshness, NVH), insbesondere beim Stoppen des Verbrennungsmotors, zu vermeiden.Furthermore, the complexity of the power supply is reduced, since no additional starter motor or a belt-driven starter generator is needed and therefore the battery design and power distribution can be simplified. The flywheel can also help prevent unwanted noise and vibration (harsh noise, NVH), especially when stopping the internal combustion engine.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann die Anlasseinrichtung weiterhin ein federbelastetes Verbindungselement aufweisen, welches zwischen der Schwungscheibe und der ersten Kupplung, beispielsweise zwischen der Schwungscheibenwelle und der ersten Kupplung, angeordnet ist. Der Begriff „zwischen“ bezieht sich dabei auf die Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Kurbelwelle, die wie oben stehend erläutert mittels der ersten Kupplung unterbrochen werden kann.According to various embodiments, the starting device may further comprise a spring-loaded connecting element, which is arranged between the flywheel and the first clutch, for example between the flywheel shaft and the first clutch. The term "between" refers to the operative connection between flywheel and crankshaft, which can be interrupted as explained above by means of the first clutch.

Das federbelastete Verbindungselement dient der Zwischenspeicherung und daraus folgenden verzögerten Abgabe kinetischer Energie beim Herstellen der Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Kurbelwelle und kann dadurch eine Beschädigung der Schwungscheibe bzw. Kurbelwelle verhindern sowie mit dem Öffnen und Schließen der ersten Kupplung verbundene Geräusche und Vibrationen verringern.The spring-loaded connector serves for latching and consequent delayed delivery of kinetic energy in establishing the operative connection between the flywheel and the crankshaft and thereby can prevent damage to the flywheel or crankshaft and reduce noise and vibration associated with opening and closing the first clutch.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle zwischen der Schwungscheibe und einem dem Getriebe abgewandten Ende der Kurbelwelle ausbildbar sein. Mit anderen Worten kann die Schwungscheibe von der Position des Verbrennungsmotors aus betrachtet auf der dem Getriebe gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Da sich der Elektromotor auf derselben Seite wie das Getriebe befinden kann, kann die Schwungscheibe demnach auch gegenüberliegend zum Elektromotor angeordnet sein.According to further embodiments, the operative connection between the flywheel and the crankshaft between the flywheel and an end facing away from the transmission of the crankshaft can be formed. In other words, viewed from the position of the internal combustion engine, the flywheel can be arranged on the side opposite to the transmission. Since the electric motor can be located on the same side as the transmission, the flywheel can therefore also be arranged opposite to the electric motor.

Vorteilhaft kann dadurch die Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Kurbelwelle unabhängig vom Getriebe und ggf. dem Elektromotor hergestellt oder unterbrochen werden. Ein Mitschleppen der Schwungscheibe bei einem Antrieb mittels des Verbrennungsmotors kann ebenfalls vermieden werden. Advantageously, the active connection between the flywheel and the crankshaft can thereby be produced or interrupted independently of the transmission and possibly the electric motor. Towing the flywheel in a drive by means of the internal combustion engine can also be avoided.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Hybridantriebsstranganordnung weiterhin eine zweite Kupplung aufweisen, wobei mittels der zweiten Kupplung eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Kurbelwelle ausbildbar ist.According to further embodiments, the hybrid drive train arrangement may further comprise a second clutch, wherein by means of the second clutch an operative connection between the electric motor and the crankshaft can be formed.

Die zweite Kupplung dient also dem Herstellen bzw. Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Kurbelwelle, indem die zweite Kupplung geschlossen bzw. geöffnet wird. Diese Wirkverbindung kann als mechanische Wirkverbindung ausgebildet sein.The second clutch thus serves to establish or interrupt the operative connection between the electric motor and the crankshaft by closing or opening the second clutch. This active compound can be designed as a mechanical active compound.

Der Elektromotor kann an der Position P2 (Getriebeeingang) im Hybridantriebsstrang angeordnet sein oder werden. Die Motorwelle des Elektromotors kann über die zweite Kupplung mit der Kurbelwelle verbunden sein oder werden.The electric motor can be at the position P2 (Transmission input) in the hybrid powertrain or be. The motor shaft of the electric motor may be connected to the crankshaft via the second clutch.

Vorteilhaft kann hierdurch der Verbrennungsmotor vom restlichen Antriebsstrang abgekoppelt werden, so dass ein Mitschleppen des Verbrennungsmotors entfallen kann. Das Antreiben im elektrischen Betriebsmodus, d. h. unter ausschließlicher Verwendung des Elektromotors, sowie ggf. auch eine Rekuperation können dadurch effizienter, d. h. bei geringerem Energieverbrauch bzw. -verlust, durchgeführt werden.As a result, the internal combustion engine can advantageously be decoupled from the rest of the drive train so that entrainment of the internal combustion engine can be dispensed with. Driving in electrical operating mode, d. H. with the exclusive use of the electric motor, and possibly also a recuperation can thereby more efficient, d. H. with less energy consumption or loss.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Hybridantriebsstranganordnung weiterhin eine dritte Kupplung und/oder einen Drehmomentwandler aufweisen, wobei mittels der dritten Kupplung und/oder mittels des Drehmomentwandlers eine Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe ausbildbar istAccording to further embodiments, the hybrid drive train arrangement may further comprise a third clutch and / or a torque converter, wherein by means of the third clutch and / or by means of the torque converter, an operative connection between the electric motor and the transmission can be formed

Die dritte Kupplung dient also dem Herstellen bzw. Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe, indem die dritte Kupplung geschlossen bzw. geöffnet wird. Diese Wirkverbindung kann als mechanische Wirkverbindung ausgebildet sein. Die Wirkverbindung zwischen Elektromotor und Getriebe kann über eine Welle, z. B. die Motorwelle des Elektromotors, ausgebildet sein oder werden.The third clutch thus serves to establish or interrupt the operative connection between the electric motor and the transmission by closing or opening the third clutch. This active compound can be designed as a mechanical active compound. The operative connection between the electric motor and the transmission can via a shaft, for. B. the motor shaft of the electric motor, be or be.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Hybridantriebsstranganordnung eine Steuereinheit aufweisen, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, Steuersignale an die erste, zweite und/oder dritte Kupplung auszugeben, beispielsweise in Abhängigkeit des Betriebszustands des Verbrennungsmotors (an- oder ausgeschaltet) und/oder der Drehzahl der Kurbelwelle und/oder der Drehzahl der Schwungscheibe.According to further embodiments, the hybrid drive train arrangement may have a control unit which is designed and configured to output control signals to the first, second and / or third clutch, for example as a function of the operating state of the internal combustion engine (switched on or off) and / or the rotational speed of the crankshaft and / or the speed of the flywheel.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße parallele Hybridantriebsstranganordnung auf. Unter einem Kraftfahrzeug ist dabei jedes durch einen Motor angetriebene mobile Verkehrsmittel, d. h. sowohl ein Landfahrzeug als auch ein Wasser- oder Luftfahrzeug, z. B. ein Personenkraftwagen, zu verstehen.A motor vehicle according to the invention has a parallel hybrid drive train arrangement according to the invention. Under a motor vehicle is each powered by a motor mobile transport, d. H. both a land vehicle and a watercraft or aircraft, e.g. As a passenger car to understand.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors einer parallelen Hybridantriebsstranganordnung wie vorstehend beschrieben weist die im Folgenden beschriebenen Merkmale auf, die in der Reihenfolge der Erläuterung durchgeführt werden können. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass einige der genannten Merkmale auch in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können.An inventive method for starting an internal combustion engine of a parallel hybrid powertrain arrangement as described above has the features described below, which can be performed in the order of explanation. It will be apparent to those skilled in the art that some of the features mentioned may be performed in a different order.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mittels einer der oben stehend erläuterten Anordnungen ausgeführt. Insofern dienen die obigen Ausführungen zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Anordnung auch zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denen der erfindungsgemäßen Anordnung und deren entsprechender Ausführungsvarianten.The inventive method is carried out by means of one of the above-explained arrangements. In this respect, the above explanations for explaining the arrangement according to the invention also serve to describe the method according to the invention. The advantages of the method according to the invention correspond to those of the arrangement according to the invention and their corresponding variants.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist ein Herstellen einer Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle und ein Übertragen von Rotationsenergie der Schwungscheibe auf die Kurbelwelle auf. Mit anderen Worten wird die gespeicherte Rotationsenergie der Schwungscheibe entladen.The inventive method comprises establishing an operative connection between the flywheel and the crankshaft and transmitting rotational energy of the flywheel to the crankshaft. In other words, the stored rotational energy of the flywheel is discharged.

Die Wirkverbindung kann mittels Schließen der ersten Kupplung hergestellt werden. Nach dem Herstellen der Wirkverbindung kann Rotationsenergie, z. B. zuvor gespeicherte Rotationsenergie, von der Schwungscheibe auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen werden, so dass die Kurbelwelle in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Diese Rotationsbewegung der Kurbelwelle führt zu einer Bewegung der Pleuelstangen und damit einer Hin- und Herbewegung der Kolben des Verbrennungsmotors. Mit anderen Worten wird der Verbrennungsmotor angelassen. Es ist dabei nicht notwendig, dass der Verbrennungsmotor bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl beschleunigt wird. Vielmehr kann eine Beschleunigung bis zum Erreichen eines bestimmten Drehzahlgrenzwerts ausreichend sein, ab dem Kraftstoff injiziert und gezündet werden kann.The active compound can be made by closing the first coupling. After producing the active compound rotational energy, for. B. previously stored rotational energy are transmitted from the flywheel to the crankshaft of the engine, so that the crankshaft is placed in a rotational movement. This rotational movement of the crankshaft leads to a movement of the connecting rods and thus a reciprocating motion of the pistons of the internal combustion engine. In other words, the engine is started. It is not necessary that the internal combustion engine is accelerated until it reaches idling speed. Rather, an acceleration can be sufficient until a certain speed limit value is reached, from which fuel can be injected and ignited.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise zum Anlassen des Verbrennungsmotors nach einer kurzzeitigen Unterbrechung des Verbrennungsbetriebs, z. B. nach einem vorherigen Betreiben des Antriebsstrangs mittels des Elektromotors oder im Rahmen einer Start-Stopp-Automatik, erfolgen. The inventive method, for example, for starting the internal combustion engine after a brief interruption of the combustion operation, for. B. after a previous operation of the drive train by means of the electric motor or in the context of a start-stop system, done.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Durchführen eines Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor und ein Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle aufweisen.According to various embodiments, the method may further comprise performing a combustion process in the internal combustion engine and interrupting the operative connection between the flywheel and the crankshaft.

Nachdem Rotationsenergie von der Schwungscheibe auf die Kurbelwelle übertragen wurde, kann der Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor gestartet werden. Dazu wird Kraftstoff oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in einen Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors eingespritzt und gezündet. Findet ein Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor statt, wird die Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Kurbelwelle (wieder) unterbrochen, indem die erste Kupplung geöffnet wird.After rotational energy has been transferred from the flywheel to the crankshaft, the combustion process can be started in the internal combustion engine. For this purpose, fuel or a fuel-air mixture is injected into a combustion chamber of the internal combustion engine and ignited. If a combustion process takes place in the internal combustion engine, the operative connection between flywheel and crankshaft (again) is interrupted by the first clutch is opened.

Dadurch kann vorteilhaft ein Mitschleppen der Schwungscheibe im Verbrennungsbetrieb verhindert werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch verringert werden kann. Zudem kann einer Beschädigung der Schwungscheibe durch zu hohe Drehzahlen vorgebeugt werden.As a result, entrainment of the flywheel during combustion operation can advantageously be prevented, whereby the fuel consumption can be reduced. In addition, damage to the flywheel can be prevented by excessive speeds.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen eines oberen Grenzwerts für eine Drehzahl der Kurbelwelle oder der Schwungscheibe und ein Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle, falls der obere Grenzwert überschritten wird, aufweisen.According to further embodiments, the method may further comprise setting an upper limit for a rotational speed of the crankshaft or the flywheel and interrupting the operative connection between the flywheel and the crankshaft if the upper limit is exceeded.

Hierdurch kann eine Beschädigung der Schwungscheibe durch zu hohe Drehzahlen vermieden werden.As a result, damage to the flywheel can be avoided by excessive speeds.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Beenden des Verbrennungsvorgangs im Verbrennungsmotor, ein Herstellen einer Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle und ein Übertragen von Rotationsenergie der Kurbelwelle auf die Schwungscheibe aufweisen. Der Verbrennungsvorgang kann beispielsweise durch Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr beendet werden.According to further embodiments, the method may further include terminating the combustion process in the internal combustion engine, establishing an operative connection between the flywheel and the crankshaft, and transmitting rotational energy of the crankshaft to the flywheel. The combustion process may be terminated, for example, by interrupting the supply of fuel.

Diese Ausführungsvariante dient dem Aufladen des Energiespeichers Schwungscheibe. Nach dem Beenden des Verbrennungsvorgangs stoppt die Kurbelwelle nicht abrupt, sondern dreht sich für eine gewisse Zeit weiter, bis sie zum Stillstand kommt. Die damit verbundene Rotationsenergie kann zum Aufladen der Schwungscheibe genutzt werden, indem eine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle, z. B. durch Schließen der ersten Kupplung, hergestellt und Rotationsenergie der Kurbelwelle auf die Schwungscheibe übertragen wird, so dass die Schwungscheibe in Rotation versetzt wird.This variant is used to charge the energy storage flywheel. After completing the combustion process, the crankshaft does not stop abruptly, but continues to rotate for a while until it comes to a stop. The associated rotational energy can be used to charge the flywheel by an operative connection between the flywheel and the crankshaft, z. B. by closing the first clutch, and rotational energy of the crankshaft is transmitted to the flywheel, so that the flywheel is set in rotation.

Vorteilhaft wird also für das Aufladen der Schwungscheibe kein weiterer Kraftstoff verbraucht oder eine sonstige Energiequelle benötigt. Vielmehr kann die nach dem Stoppen des Verbrennungsvorgangs weiter vorhandene Rotationsenergie der Kurbelwelle, die sonst ungenutzt bliebe, verwendet werden. Der beschriebene Aufladevorgang kann nach und/oder vor dem zuvor beschriebenen Entladevorgang der Schwungscheibe durchgeführt werden.Advantageously, therefore, no additional fuel is consumed for charging the flywheel or any other source of energy is needed. Rather, after the stopping of the combustion process further existing rotational energy of the crankshaft, which would otherwise remain unused, can be used. The described charging process can be carried out after and / or before the previously described unloading process of the flywheel.

Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Festlegen eines unteren Grenzwerts für eine Drehzahl der Kurbelwelle oder der Schwungscheibe und ein Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle, falls der untere Grenzwert unterschritten wird und Rotationsenergie der Kurbelwelle auf die Schwungscheibe übertragen wird, aufweisen.According to various embodiments, the method may further include setting a lower limit for a rotational speed of the crankshaft or the flywheel and interrupting the operative connection between the flywheel and the crankshaft if the lower limit is exceeded and rotational energy of the crankshaft is transmitted to the flywheel.

Wird also während des Aufladens der Schwungscheibe eine gewisse Drehzahl unterschritten, kann die Wirkverbindung zwischen Schwungscheibe und Kurbelwelle wieder unterbrochen werden, um ein Abbremsen der Schwungscheibe zusammen mit der Kurbelwelle zu verhindern und möglichst viel Rotationsenergie speichern zu können.Thus, if during the charging of the flywheel falls below a certain speed, the operative connection between flywheel and crankshaft can be interrupted again to prevent braking of the flywheel together with the crankshaft and to save as much rotational energy.

Beispielsweise kann der untere Grenzwert der aktuellen Drehzahl der Kurbelwelle entsprechen. Die Wirkverbindung kann dann unterbrochen werden, wenn die Schwungscheibe die Drehzahl der Kurbelwelle erreicht hatFor example, the lower limit may correspond to the current speed of the crankshaft. The operative connection can be interrupted when the flywheel has reached the rotational speed of the crankshaft

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann das Verfahren weiterhin ein Herstellen einer Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Elektromotor, falls ein Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor stattfindet und ein Unterbrechen einer Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle und dem Elektromotor, falls kein Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor stattfindet, aufweisen. Die Wirkverbindung zwischen Kurbelwelle und Elektromotor kann mittels Öffnen bzw. Schließen der zweiten Kupplung hergestellt bzw. unterbrochen werden.According to further embodiments, the method may further comprise establishing an operative connection between the crankshaft and the electric motor, if a combustion process takes place in the internal combustion engine and interrupting an operative connection between the crankshaft and the electric motor, if no combustion process takes place in the internal combustion engine. The operative connection between crankshaft and electric motor can be made or interrupted by means of opening or closing the second clutch.

Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe und der Kurbelwelle über das federbelastete Verbindungselement hergestellt oder unterbrochen wird.According to further embodiments, the operative connection between the flywheel and the crankshaft via the spring-loaded connecting element is made or interrupted.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich. Es zeigen:

1 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen parallelen Hybridantriebsstranganordnung und
2 eine Darstellung der Drehzahlverläufe des Verbrennungsmotors und der Schwungscheibe, des Status des Verbrennungsmotors sowie des Kupplungsstatus während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Further advantages of the present invention will become apparent from the following description and the drawings. Show it:

1 an embodiment of a parallel hybrid powertrain arrangement according to the invention and
2 a representation of the speed characteristics of the internal combustion engine and the flywheel, the status of the internal combustion engine and the coupling status during the implementation of a method according to the invention.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.The figures are not necessarily true to detail and to scale and may be enlarged or reduced in size to provide a better overview. Therefore, functional details disclosed herein are not intended to be limiting, but merely illustrative, which provides guidance to those skilled in the art to variously employ the present invention.

Der hier verwendete Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.As used herein, the term "and / or" when used in a series of two or more elements means that each of the listed elements may be used alone, or any combination of two or more of the listed elements may be used. For example, if a composition is described as containing the components A . B and or C , contains, can the composition A alone; B alone; C alone; A and B in combination; A and C in combination; B and C in combination; or A . B , and C included in combination.

In der 1 ist die erfindungsgemäße parallel Hybridantriebsstranganordnung 1 in einer beispielhaften Ausgestaltung, wie sie beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein kann, schematisch dargestellt.In the 1 is the parallel hybrid powertrain arrangement according to the invention 1 in an exemplary embodiment, as may be arranged for example in a vehicle, shown schematically.

Die Hybridantriebsstranganordnung 1 weist einen Verbrennungsmotor 2 mit einer Kurbelwelle 3, einen Elektromotor 4 mit einer Motorwelle 14 sowie ein Getriebe 5 mit einer Eingangswelle 13 auf, die in Reihe und durch eine zweite sowie dritte Kupplung 11, 12 voneinander trennbar angeordnet sind. Die Kurbelwelle weist zwei Enden 10 auf, die sich gegenüberliegen und im Bereich der ersten Kupplung 8 (siehe nachfolgende Erläuterung) sowie der zweiten Kupplung 11 angeordnet sind.The hybrid powertrain order 1 has an internal combustion engine 2 with a crankshaft 3 , an electric motor 4 with a motor shaft 14 as well as a transmission 5 with an input shaft 13 on in series and through a second and third clutch 11 . 12 are arranged separable from each other. The crankshaft has two ends 10 on, which are opposite and in the area of the first clutch 8th (see explanation below) and the second clutch 11 are arranged.

Die zweite Kupplung 11 dient der Herstellung bzw. Unterbrechung einer Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle 3 des Verbrennungsmotors 2 und der Motorwelle 14 des Elektromotors 4. Die Motorwelle 14 des Elektromotors 4 steht zudem mit der Eingangswelle 15 des Getriebes 5 in einer Wirkverbindung, welche mittels der dritten Kupplung 12 unterbrochen oder (wieder)hergestellt werden kann.The second clutch 11 serves to produce or interrupt an operative connection between the crankshaft 3 of the internal combustion engine 2 and the motor shaft 14 of the electric motor 4 , The motor shaft 14 of the electric motor 4 also stands with the input shaft 15 of the transmission 5 in an operative connection, which by means of the third clutch 12 interrupted or (re) can be produced.

Aus Sicht des Verbrennungsmotors 2 gegenüberliegend des Elektromotors 4 und des Getriebes 5 ist die Anlasseinrichtung 6 angeordnet. Die Anlasseinrichtung 6 weist eine auf der Schwungscheibenwelle 13 angeordnete Schwungscheibe 7 sowie eine erste Kupplung 8 auf, die dem Herstellen und Unterbrechen einer Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 bzw. der Schwungscheibenwelle 13 und dem Ende 10 der Kurbelwelle 3, welches dem Getriebe 5 abgewandt ist, dient. Zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3 ist also eine Wirkverbindung ausbildbar, sodass Rotationsenergie zwischen der Schwungscheibe 7 und dem Verbrennungsmotor 2 übertragen werden kann, sofern die Kupplung 8 geschlossen ist.From the point of view of the internal combustion engine 2 opposite the electric motor 4 and the transmission 5 is the starting device 6 arranged. The starting device 6 has one on the flywheel shaft 13 arranged flywheel 7 and a first clutch 8th on, the establishing and interrupting an operative connection between the flywheel 7 or the flywheel shaft 13 and the end 10 the crankshaft 3 which is the gearbox 5 turned away, serves. Between the flywheel 7 and the crankshaft 3 So is an active compound can be formed, so that rotational energy between the flywheel 7 and the internal combustion engine 2 can be transferred, provided the clutch 8th closed is.

Die Anlasseinrichtung 6 verfügt zudem über ein federbelastetes Verbindungselement 9, welches zwischen der Schwungscheibe 7 und der ersten Kupplung 8 angeordnet ist.The starting device 6 also has a spring-loaded connection element 9 which is between the flywheel 7 and the first clutch 8th is arranged.

Im Folgenden wird bezugnehmend auf 2 ein beispielhafter Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, der sich in fünf Phasen, die Phasen A bis E, unterteilt, welche in 2 kenntlich gemacht sind. Diese Verfahren kann beispielsweise mit der Anordnung gemäß 1 durchgeführt werden.In the following, reference is made to 2 an exemplary sequence of a method according to the invention is described, which is divided into five phases, the phases A to E, which in 2 indicated. This method can, for example, with the arrangement according to 1 be performed.

In Phase A befindet sich der Verbrennungsmotor 2 in einem angeschalteten Betriebszustand mit gleichbleibender Drehzahl. Die erste Kupplung 8 ist offen, d. h. es besteht keine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3. Die zweite Kupplung 11 hingegen ist offen, so dass eine Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle 3 und dem Elektromotor 4 hergestellt ist.Phase A contains the combustion engine 2 in a switched-on operating state with constant speed. The first clutch 8th is open, ie there is no operative connection between the flywheel 7 and the crankshaft 3 , The second clutch 11 however, it is open, so that an operative connection between the crankshaft 3 and the electric motor 4 is made.

Beispielsweise aufgrund einer Änderung des Betriebsmodus der Hybridantriebsstranganordnung von einem Verbrennungsbetriebsmodus zu einem Elektrobetriebsmodus oder aufgrund einer Stopp-Anforderung einer Start-Stopp-Vorrichtung soll der Verbrennungsmotor 2 gestoppt werden (Phase B). Dazu werden die Kraftstoffzufuhr unterbrochen und der Verbrennungsvorgang beendet, so dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 sinkt.For example, due to a change in the operation mode of the hybrid powertrain arrangement from a combustion operation mode to an electric operation mode or due to a stop request of a start-stop device, the engine should 2 be stopped (Phase B). For this purpose, the fuel supply is interrupted and the combustion process is terminated, so that the speed of the internal combustion engine 2 sinks.

Die erste Kupplung 8 wird geschlossen, um eine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3 herzustellen. Der Schließvorgang wird dabei mittels des federbelasteten Verbindungselements 9 durchgeführt, welches zunächst kinetische Energie absorbiert und dann Energie auf die Schwungscheibe 7 überträgt, so dass diese beschleunigt wird. Durch den Einsatz des federbelasteten Verbindungselements 9 erfolgt der Energieeintrag nicht plötzlich, um Beschädigungen der Schwungscheibe 7 zu vermeiden. Mit dem Schließen der ersten Kupplung 8 erhöht sich die Drehzahl der Schwungscheibe 7, indem Rotationsenergie von der Kurbelwelle 3 auf die Schwungscheibe 7 übertragen wird.The first clutch 8th is closed to an operative connection between the flywheel 7 and the crankshaft 3 manufacture. Of the Closing process is doing by means of the spring-loaded connection element 9 which first absorbs kinetic energy and then energy to the flywheel 7 transmits, so that it is accelerated. By using the spring-loaded connection element 9 the energy input does not occur suddenly to damage the flywheel 7 to avoid. With the closing of the first clutch 8th increases the speed of the flywheel 7 by applying rotational energy from the crankshaft 3 on the flywheel 7 is transmitted.

Nach dem Erreichen der möglichen Maximaldrehzahl oder einem Unterschreiten eines festgelegten oberen Grenzwerts für die Drehzahl der Schwungscheibe wird die erste Kupplung 8 wieder geöffnet, um eine Verlangsamung der Schwungscheibe 7 zusammen mit der Kurbelwelle 3 zu vermeiden. Am Ende der Phase B ist die Drehzahl der Kurbelwelle 3 null.After reaching the maximum possible speed or below a specified upper limit for the speed of the flywheel, the first clutch 8th reopened to slow the flywheel 7 along with the crankshaft 3 to avoid. At the end of the phase B is the speed of the crankshaft 3 zero.

Die zweite Kupplung 11 wird in Phase B hingegen geöffnet, um die Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle 3 und dem Elektromotor 4 zu unterbrechen. Während der sich anschließenden Phasen C und D verbleibt die zweite Kupplung 11 im geöffneten Zustand.The second clutch 11 will be in phase B On the other hand, it opens to the operative connection between the crankshaft 3 and the electric motor 4 to interrupt. During the subsequent phases C and D the second clutch remains 11 in the open state.

In Phase C befindet sich der Verbrennungsmotor 2 in einem ausgeschalteten Zustand. Die Schwungscheibe 7 rotiert, wobei die Drehzahl der Schwungscheibe 2 z. B. aufgrund von Reibungsverlusten langsam abnimmt. Die erste Kupplung 8 bleibt geöffnet.In phase C is the internal combustion engine 2 in an off state. The flywheel 7 rotates, the speed of the flywheel 2 z. B. slowly decreases due to friction losses. The first clutch 8th stays open.

In Phase D soll der Verbrennungsmotor angelassen werden, indem die Kurbelwelle 3 auf eine für die Kraftstoffzufuhr ausreichende Drehzahl beschleunigt wird. Dazu wird die erste Kupplung 8 geschlossen, um eine Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3 herzustellen, so dass Rotationsenergie von der Schwungscheibe 7 auf die Kurbelwelle 3 und den Verbrennungsmotor 2 übertragen werden kann. Dabei wirkt das federbelastete Verbindungselement 9 in entgegengesetzter Richtung, indem es zunächst kinetische Energie der Schwungscheibe 7 absorbiert und anschließend an die Kurbelwelle 3 überträgt. Während der Übertragung von Rotationsenergie auf die Kurbelwelle 3 nimmt deren Drehzahl zu, während die Drehzahl der Schwungscheibe 7 abnimmt.In phase D, the engine should be started by the crankshaft 3 is accelerated to a sufficient for fuel supply speed. This will be the first clutch 8th closed to an operative connection between the flywheel 7 and the crankshaft 3 produce, so that rotational energy from the flywheel 7 on the crankshaft 3 and the internal combustion engine 2 can be transferred. In this case, the spring-loaded connection element acts 9 in the opposite direction, by first applying kinetic energy of the flywheel 7 absorbed and then to the crankshaft 3 transfers. During the transmission of rotational energy to the crankshaft 3 increases their speed, while the speed of the flywheel 7 decreases.

Bei Erreichen der Anlassdrehzahl, d. h. einer Drehzahl die ausreichend ist, um dem Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 2 Kraftstoff zuzuführen, wird die erste Kupplung 8 geöffnet, so dass die Wirkverbindung zwischen der Schwungscheibe 7 und der Kurbelwelle 3 wieder unterbrochen wird. Durch das Einsetzen des Verbrennungsvorgangs wird die Drehzahl der Kurbelwelle 3 weiter erhöht, bis die Synchrondrehzahl (Drehzahl zur Synchronisierung des Getriebes) erreicht wird. Mit Erreichen der Synchrondrehzahl wird die zweite Kupplung 11 geschlossen, um die Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle 3 und dem Elektromotor 4 wieder herzustellen.Upon reaching the starting speed, ie a speed which is sufficient to the combustion chamber of the internal combustion engine 2 Supplying fuel becomes the first clutch 8th open so that the operative connection between the flywheel 7 and the crankshaft 3 is interrupted again. By the onset of the combustion process, the rotational speed of the crankshaft becomes 3 further increased until the synchronous speed (speed for synchronization of the transmission) is reached. When reaching the synchronous speed, the second clutch 11 closed to the operative connection between the crankshaft 3 and the electric motor 4 restore.

In der Phase E befindet sich der Verbrennungsmotor 2 in einem angeschalteten Betriebszustand, so dass sich die Kurbelwelle 3 des Verbrennungsmotors 2 mit Synchrondrehzahl dreht. Die erste Kupplung 8 ist geschlossen, die zweite Kupplung 11 hingegen geöffnet.In the phase e is the internal combustion engine 2 in a switched-on operating state, so that the crankshaft 3 of the internal combustion engine 2 rotates at synchronous speed. The first clutch 8th is closed, the second clutch 11 however, open.

An die Phase E kann sich erneut die Phase A anschließen.Phase E may be followed by phase A again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: HybridantriebsstranganordnungHybrid powertrain arrangement
22: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33: Kurbelwellecrankshaft
44: Elektromotorelectric motor
55: Getriebetransmission
66: Anlasseinrichtungstarting system
77: Schwungscheibeflywheel
88th: erste Kupplungfirst clutch
99: federbelastetes Verbindungselementspring-loaded connection element
1010: Ende der KurbelwelleEnd of the crankshaft
1111: zweite Kupplungsecond clutch
1212: dritte Kupplungthird clutch
1313: SchwungscheibenwelleFlywheel shaft
1414: Motorwelle des ElektromotorsMotor shaft of the electric motor
1515: Eingangswelle des Getriebes Input shaft of the transmission
A - CA - C: fünf Phasen des Auf- und Entladens der Schwungscheibefive phases of loading and unloading the flywheel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3011949 A1 [0004]

Claims

Parallel hybrid drive train arrangement (1) comprising an internal combustion engine (2) with a crankshaft (3), an electric motor (4) and a transmission (5), characterized in that the hybrid drive train arrangement (1) further comprises a starting device (6) with a flywheel (7 ) and a first clutch (8), wherein by means of the first clutch (8) an operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3) for energy transfer between the flywheel (7) and the internal combustion engine (2) can be formed.

Hybrid powertrain arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the starting device (6) further comprises a spring-loaded connecting element (9) which is arranged between the flywheel (7) and the first clutch (8).

Hybrid drive train arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3) between the flywheel (7) and an end (10) of the crankshaft (3) facing away from the transmission (5) ) can be formed.

Hybrid power train arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid drive train arrangement (1) further comprises a second clutch (11), wherein by means of the second clutch (11) an operative connection between the electric motor (4) and the crankshaft (3) can be trained.

Hybrid power train arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid drive train arrangement (1) further comprises a third clutch (12) and / or a torque converter, wherein by means of the third clutch (12) and / or by means of the torque converter an operative connection between the electric motor (4) and the transmission (5) can be formed.

Vehicle with a hybrid drive train arrangement (1) according to one of the preceding claims.

A method of starting an internal combustion engine (2) of a parallel hybrid powertrain assembly (1) according to any one of Claims 1 to 5 comprising: - establishing an operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3) and - transmitting rotational energy of the flywheel (7) to the crankshaft (3).

Method according to Claim 7 , further comprising: - performing a combustion process in the internal combustion engine (2) and - interrupting the operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3).

Method according to Claim 7 or 8th , further comprising: - setting an upper limit for a rotational speed of the crankshaft (3) or the flywheel (7) and - interrupting the operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3), if the upper limit is exceeded.

Method according to one of Claims 7 to 9 , further comprising: - terminating the combustion process in the internal combustion engine (2), - establishing an operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3) and - transmitting rotational energy of the crankshaft (3) to the flywheel (7).

Method according to one of Claims 7 to 10 , further comprising: - setting a lower limit for a rotational speed of the crankshaft (3) or the flywheel (7) and - interrupting the operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3), if the lower limit is exceeded and the rotational energy of Crankshaft (3) on the flywheel (7) is transmitted.

Method according to one of Claims 7 to 11 , further comprising: - establishing an operative connection between the crankshaft (3) and the electric motor (4), if a combustion process in the internal combustion engine (2) takes place and - interrupting an operative connection between the crankshaft (3) and the electric motor (4), if no Combustion process in the internal combustion engine (2) takes place.

Method according to one of Claims 7 to 12 , wherein the operative connection between the flywheel (7) and the crankshaft (3) via the spring-loaded connecting element (9) is made or interrupted.