DE102018122543A1 - Method for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle by means of selective cylinder deactivation - Google Patents

Method for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle by means of selective cylinder deactivation Download PDF

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Abstract

Das vorgestellte Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug vermindert die Schwingungsanregung des Fahrzeugantriebsstranges beim Wechsel von elektrischem Fahrbetrieb in den hybriden Fahrbetrieb und beugt somit Geräuschemissionen und Vibrationen vor, welche beim Fahrer als unangenehm empfunden werden. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, wie die Makroschlupfregelung einer Fahrkupplung oder die Regelung der elektrischen Maschine wird durch das gezielte Aussetzen der Befeuerung einzelner Zylinder im Kupplungsvorgang weder zusätzliche Energie benötigt, noch Verlustleistung in Form von Reibungswärme generiert. Weiterhin wird somit, anders als bei den konventionellen Methoden, der Ursache der Schwingungsanregung entgegengewirkt, anstatt die entstandene Schwingung zu dämpfen. Für das vorgestellte Verfahren ist keine zusätzliche Peripherie erforderlich, es kann sogar Bauraum gespart werden, da die Trennkupplung weniger robust ausgelegt werden kann, als bei reiner Makroschlupfregelung. Zusätzlich ist das vorgestellte Verfahren mit den bereits bekannten Methoden frei kombinierbar, wodurch sich die Möglichkeiten zur Schwingungsdämpfung beim Start einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug vervielfältigen.The method presented for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle reduces the vibration excitation of the vehicle drive train when changing from electric driving mode to hybrid driving mode and thus prevents noise emissions and vibrations which the driver perceives as unpleasant. In contrast to known methods, such as the macro slip control of a drive clutch or the control of the electric machine, the targeted suspension of the firing of individual cylinders in the clutch process neither requires additional energy nor generates power loss in the form of frictional heat. Furthermore, unlike the conventional methods, the cause of the vibration excitation is counteracted instead of damping the resulting vibration. No additional peripherals are required for the method presented, and space can even be saved, since the separating clutch can be designed to be less robust than with pure macro slip control. In addition, the method presented can be freely combined with the already known methods, as a result of which the possibilities for damping vibrations when starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle are multiplied.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten der Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeuges, welches sich insbesondere durch die Anwendung einer selektiven Zylinderabschaltung der Verbrennungskraftmaschine zur Schwingungsdämpfung auszeichnet, gemäß dem Patentanspruch 1.The present invention relates to a method for starting the internal combustion engine of a hybrid vehicle, which is characterized in particular by the use of a selective cylinder deactivation of the internal combustion engine for vibration damping, according to claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Verschiedene Ausführungsformen des Antriebsstranges von Hybridfahrzeugen sind durch den Stand der Technik hinreichend bekannt. Insbesondere bei parallelen oder leistungsverzweigten Hybridfahrzeugen entsteht ein Vorteil daraus, dass eine Brennkraftmaschine und mindestens eine elektrische Maschine entweder zusammen oder getrennt voneinander die Räder einer Fahrzeugachse antreiben. Mit anderen Worten kann solch ein Hybridfahrzeug in rein elektrischem Betrieb (EV, „electric vehicle“) oder in der Kombination aus Brennkraftmaschine und elektrischer Maschine als Hybridantrieb (HEV, „hybrid electrical vehicle“) betrieben werden. Für die Anwendung der beschriebenen Funktionsweisen ist eine entsprechende Anordnung, bestehend aus mindestens einer Brennkraftmaschine, im Folgenden als Verbrennungskraftmaschine (VKM) bezeichnet, mindestens einer elektrischen Maschine (EM) sowie diversen Kupplungen und Getrieben erforderlich.Various embodiments of the drive train of hybrid vehicles are sufficiently known from the prior art. In the case of parallel or power-split hybrid vehicles in particular, there is an advantage in that an internal combustion engine and at least one electrical machine drive the wheels of a vehicle axle either together or separately from one another. In other words, such a hybrid vehicle can be operated in purely electrical operation (EV, “electric vehicle”) or in the combination of internal combustion engine and electrical machine as a hybrid drive (HEV, “hybrid electrical vehicle”). A corresponding arrangement, consisting of at least one internal combustion engine, hereinafter referred to as an internal combustion engine (VKM), at least one electrical machine (EM) and various clutches and gearboxes is required for the use of the functions described.

Durch unterschiedliche Anordnungen einer oder mehrerer EM innerhalb des Fahrzeugantriebsstranges entstehen verschiedene Stufen der Hybridisierung des Fahrzeuges. In der rudimentärsten Elektrifizierung eines Fahrzeugantriebsstranges weist die VKM einen Riemenstartergenerator auf. In dieser Stufe der Hybridisierung, auch als P0-Hybrid bezeichnet, wobei die EM in den Riementrieb der VKM integriert ist und als Starter oder Generator verwendet werden kann, sind Hybridfunktionen wie Boost, Rekuperation oder verbrennungsmotorisches Segeln möglich. Bei einem P1-Hybrid ist die EM kurbelwellenfest zwischen VKM und Fahrkupplung angeordnet. Die EM kann, ebenfalls wie beim P0-Hybrid, als Starter, Booster und Generator betrieben werden. Mit dem P1-Hybrid sind die gleichen Hybridfunktionalitäten wie mit dem P0-Hybrid darstellbar, jedoch ist bei beiden Stufen noch kein reiner EV-Betrieb möglich. EV-Betrieb ist erst mit der Hybridisierungsstufe P2 oder höher realisierbar. In 1 ist beispielhaft eine Ausführungsform eines P2-Hybrides dargestellt. Die VKM (2) und ein zugehöriges Zweimassenschwungrad (3) sind über eine Trennkupplung (4) mit einer EM (5) selektiv koppelbar angeordnet. Die EM (5) ist im weiteren Kraftfluss wiederrum selektiv koppelbar über eine Fahrkupplung (6) mit der Getriebeeingangswelle eines Getriebes (7) verbunden. Die Anordnung der EM (5) zwischen der Trennkupplung (4) zur VKM (2) und Fahrkupplung (6) bzw. Getriebe (7) ermöglicht den EV-Betrieb des Hybridfahrzeuges sowie weitere Hybridfunktionalitäten, wie elektrisches Kriechen, elektrisches Segeln und Rekuperation mit abgekoppelter VKM (2). Der Kraftfluss führt vom Getriebe (7) weiter auf ein Differentialgetriebe (10) und über die Antriebswellen (9) auf die Fahrzeugräder (8). Die gleichen Hybridfunktionalitäten wie beim P2-Hybrid sind auch mit P3-Hybriden und höheren Stufen der Hybridisierung abbildbar, wobei in diesen Systemen die Fahrkupplung (6) an einer Position vor der EM (5) angeordnet ist, sodass die EM (5) nicht von den antreibenden Rädern (8) trennbar ist. Als P3-Hybride werden demnach Antriebsstränge bezeichnet, bei welchen die EM (5) zwischen Getriebe (7) und Differentialgetriebe (10) angeordnet ist. Die Hybridstruktur kann im Wesentlichen die gleichen Hybridfunktionalitäten wie ein P2-Hybrid ausführen, jedoch ist das Starten der VKM (2) durch die EM (5) nicht im bei stehendem Fahrzeug möglich. Bei P4- und P5-Hybriden ist die EM (5) vollständig von der VKM (2) entkoppelt. Sie ist entweder auf einer weiteren antreibenden Fahrzeugachse angeordnet (P4-Hybrid) oder direkt als Radnabenmotor vorgesehen (P5-Hybrid). Durch P4- oder P5-Hybride ist zusätzlich zu den bereits genannten Hybridfunktionalitäten ein elektrischer Allradantrieb ausführbar.Different stages of hybridization of the vehicle result from different arrangements of one or more EM within the vehicle drive train. In the most rudimentary electrification of a vehicle drive train, the VKM has a belt starter generator. In this stage of hybridization, also known as P0 hybrid, where the EM is integrated in the belt drive of the VKM and can be used as a starter or generator, hybrid functions such as boost, recuperation or internal combustion engine sailing are possible. In the case of a P1 hybrid, the EM is arranged in a manner fixed to the crankshaft between the ICE and the drive clutch. Like the P0 hybrid, the EM can be operated as a starter, booster and generator. The same hybrid functionalities can be represented with the P1 hybrid as with the P0 hybrid, however, pure EV operation is not yet possible in both stages. EV operation is only at the hybridization level P2 or higher realizable. In 1 an embodiment of a P2 hybrid is shown as an example. The VKM ( 2nd ) and an associated dual mass flywheel ( 3rd ) are via a disconnect clutch ( 4th ) with an EM ( 5 ) arranged to be selectively coupled. The EM ( 5 ) can be selectively coupled in the further power flow via a drive clutch ( 6 ) with the gearbox input shaft of a gearbox ( 7 ) connected. The arrangement of the EM ( 5 ) between the disconnect clutch ( 4th ) to the VKM ( 2nd ) and drive clutch ( 6 ) or gear ( 7 ) enables EV operation of the hybrid vehicle as well as other hybrid functionalities such as electrical creep, electrical sailing and recuperation with uncoupled VKM ( 2nd ). The power flow leads from the gearbox ( 7 ) further on a differential gear ( 10th ) and via the drive shafts ( 9 ) on the vehicle wheels ( 8th ). The same hybrid functionalities as with the P2 hybrid can also be mapped with P3 hybrids and higher levels of hybridization, with the drive clutch ( 6 ) at a position before the EM ( 5 ) is arranged so that the EM ( 5 ) not from the driving wheels ( 8th ) is separable. As P3 -Hybrids are therefore referred to drive trains in which the EM ( 5 ) between gearbox ( 7 ) and differential gear ( 10th ) is arranged. The hybrid structure can perform essentially the same hybrid functionalities as a P2 hybrid, but starting the VKM ( 2nd ) by the EM ( 5 ) not possible when the vehicle is stationary. At P4 - and P5 hybrids is the EM ( 5 ) completely from the VKM ( 2nd ) decoupled. It is either arranged on a further driving vehicle axle (P4 hybrid) or directly as a wheel hub motor (P5 hybrid). By P4 - In addition to the hybrid functionalities already mentioned, an electric all-wheel drive can also be implemented.

In der Entwicklung moderner Hybridfahrzeuge ergeben sich die primären Anforderungen zu Packaging, wie Bauraum und Komplexität, Performance, wie Beschleunigungsverhalten und Leistungsausbeute, sowie Komfort, wie Schwingungsverhalten und Kraftstoffeffizienz. Für diese Eigenschaften ist besonders die Umschaltung zwischen den Betriebsarten EV und HEV von Bedeutung. Ein Umschaltvorgang von EV zu HEV ist im Wesentlichen abhängig von entweder dem Ladezustand einer Batterie (SOC, „state of charge“) oder einer Drehmomentanforderung, bspw. durch das Fahrpedal aufgrund des Beschleunigungswunsches durch den Fahrer. Unterschreitet der SOC einer Batterie einen Grenzwert, so wird der Betrieb des HEV aktiviert, um die Batterie im Generatorbetrieb zu laden. Da jedoch je nach Last die Drehmomentanforderung an die VKM nicht permanent so hoch ist, dass diese in ihrem Nennpunkt betrieben werden kann, um eine optimale Kraftstoffeffizienz zu erreichen, läuft die VKM im Fahrzyklus anteilig oft im Bereich niedriger Drehzahlen, was zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch führt. Unabhängig von einer Batterie und deren SOC erfolgt eine Umschaltung auf HEV-Betrieb durch eine Beschleunigungsanforderung, sodass die VKM durch ihr Ausgangsdrehmoment die EM in der Drehmomenterzeugung unterstützt. Sind die genannten Anforderungen an einen erhöhten Energiebedarf überwunden, kann eine Umschaltung vom HEV-Betrieb zurück in den EV-Betrieb erfolgen. Im Hinblick auf Performance und Komfort sollte die Anzahl der Umschaltvorgänge zwischen den Betriebsmodi minimal sein. Diese Anforderung wird besonders durch die Komforteinbußen, welche beim Startvorgang der VKM entstehen, verdeutlicht. Die VKM muss zum einen entweder elektrisch gestartet oder angeschleppt werden und zum anderen im Anschluss daran mit dem restlichen Antriebsstrang, entweder über eine Klauen- oder eine Reibungskupplung, gekoppelt werden. Dieser Vorgang entspricht zwar lediglich einer Zeitdauer von weniger als einer Sekunde, ist jedoch mit einer für den Fahrer unerwarteten Geräuschentwicklung und Vibrationen im Fahrzeug verbunden. Die Anzahl und der zeitliche Moment der Startvorgänge der VKM sind vom Fahrer nur indirekt beeinflussbar und werden daher als störend empfunden.The development of modern hybrid vehicles results in the primary requirements for packaging, such as installation space and complexity, performance, such as acceleration behavior and power output, as well as comfort, such as vibration behavior and fuel efficiency. Switching between the operating modes EV and HEV is particularly important for these properties. A changeover process from EV to HEV is essentially dependent on either the state of charge of a battery (SOC) or a torque request, for example by the accelerator pedal due to the driver's request for acceleration. If the SOC of a battery falls below a limit value, the operation of the HEV is activated in order to charge the battery in generator mode. However, since, depending on the load, the torque requirement on the ICE is not always so high that it can be operated at its nominal point in order to achieve optimal fuel efficiency, the ICE runs in the driving cycle proportionately often in the range of low engine speeds, which leads to increased fuel consumption. Regardless of a battery and its SOC, there is a switchover to HEV operation by means of an acceleration request, so that the ICE supports the EM in the torque generation with its output torque. If the above requirements for an increased energy requirement are overcome, a switchover from HEV operation back to EV operation can take place. In terms of performance and comfort, the number of Switching operations between modes of operation may be minimal. This requirement is particularly illustrated by the loss of comfort that arises when the VKM is started. The VKM must either be started electrically or towed on the one hand and then connected to the rest of the drive train, either via a claw or a friction clutch. Although this process only corresponds to a time period of less than one second, it is associated with an unexpected noise and vibrations in the vehicle for the driver. The number and timing of the VKM's start processes can only be influenced indirectly by the driver and are therefore perceived as disturbing.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, existieren im Stand der Technik unterschiedliche Ansätze. Eine Variante zur Kraftstoffeinsparung und Reduzierung der Umschaltvorgänge besteht aus der Drehmomentanpassung der VKM im Niedriglastbereich. In der Offenlegungsschrift JP2011236871A wird dazu die Steuerung für eine VKM innerhalb einer Hybridfahrzeuganwendung vorgestellt, wobei die VKM mehrere Zylinderbänke aufweist. Bei niedrigem Bedarf an Drehmoment kann eine Zylinderbank abgeschaltet werden und in der VKM wird nur die Hälfte der Zylinder befeuert. Eine Zylinderbankabschaltung erfordert jedoch eine VKM mit separaten Zylinderbänken, wohingegen in der Entwicklung von Hybrid-Serien-Pkw zumeist 3- oder 4-Zylinderreihenaggregate eingesetzt werden.In order to meet these requirements, there are different approaches in the prior art. A variant for saving fuel and reducing the switching processes consists of the torque adjustment of the ICE in the low-load range. In the published application JP2011236871A the control for a VKM within a hybrid vehicle application is presented, with the VKM having several cylinder banks. If the torque requirement is low, a cylinder bank can be switched off and only half of the cylinders are fired in the VKM. A cylinder bank deactivation, however, requires a VKM with separate cylinder banks, whereas in the development of hybrid series passenger cars mostly 3- or 4-cylinder in-line units are used.

In der Patentschrift US8892330B2 ist ein Hybridfahrzeug mit Zylinderabschaltung offenbart, wobei keine definierte Anzahl an Zylindern bzw. kein definierter Aufbau der VKM vorgeschrieben ist. Die Zylinderabschaltung erfolgt nach vorbestimmten Zündungsmustern, in Abhängigkeit vom Betriebszustand der VKM. Es wird somit ein variabler Hubraum eingestellt, sodass pro Arbeitszyklus der VKM eine uneingeschränkte Anzahl an Zylindern unbefeuert bleibt. Variables Einstellen des Hubraumes, je nach Verbrennungsmotorbetriebszustand, ermöglicht die bedarfsgerechte Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der VKM in einem Hybridfahrzeug.In the patent US8892330B2 discloses a hybrid vehicle with cylinder deactivation, with no defined number of cylinders or no defined structure of the VKM being prescribed. The cylinder is deactivated according to predetermined ignition patterns, depending on the operating state of the ICE. A variable displacement is thus set, so that an unlimited number of cylinders remains unfired per work cycle of the ICE. Variable adjustment of the displacement, depending on the internal combustion engine operating state, enables the need-based reduction of the fuel consumption of the ICE in a hybrid vehicle.

In der Patentschrift DE112013007204T5 wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor in einer Hybridfahrzeuganwendung vorgestellt, wobei mittels selektiver Zylinderabschaltung die Umschaltung zwischen EV- und HEV-Betrieb des Hybridfahrzeuges optimiert ist. In der Steuervorrichtung ist eine vom Betriebspunkt der VKM abhängige Umschaltung zwischen einem Zylindergesamtbetrieb und einem Zylinderdeaktivierungsbetrieb sowie die Umschaltung zwischen EV- und HEV-Betrieb vorgesehen. Häufiges Umschalten zwischen den unterschiedlichen Betriebsmodi führt jedoch, wie bereits erläutert, zu Unbehagen beim Fahrer in Bezug auf Geräuschemissionen und Schwingungsverhalten des Fahrzeugantriebsstranges. Zur Vermeidung häufiger Umschaltung der Betriebsmodi werden einige Steuerstrategien vorgestellt. Wurde z.B. in einem definierten Zeitraum die VKM gestartet, um vom EV- in den HEV-Betrieb zu wechseln, die Energiebedarfsanforderung wurde jedoch bereits nach kurzer Zeit überwunden und die Batterie weist ebenfalls einen hohen SOC auf, verbleibt das Hybridfahrzeug dennoch im HEV-Betrieb und schaltet nicht in den EV-Betrieb zurück. Stattdessen wird ein bestimmter Zylinderdeaktivierungsbetrieb bevorzugt, sodass kein häufiger Startwechselvorgang der VKM eintritt und der Kraftstoffverbrauch dennoch moderat bleibt. Entsteht eine Energiebedarfsanforderung aufgrund von niedrigem SOC der Batterie, ohne erhöhten Drehmomentbedarf, kann die VKM auch im Stoppzustand in den Zylinderdeaktivierungsbetrieb umschalten und mit abgeschalteten Zylindern starten. Durch die vielfältigen Betriebsstrategien kann so häufiges Umschalten zwischen EV- und HEV-Betrieb vermieden werden, was zu verminderten Geräuschemissionen und erhöhtem Fahrkomfort aufgrund von Schwingungsreduzierung führt, wobei der Hybridbetrieb des Fahrzeuges vollumfänglich gewährleistet sowie der Kraftstoffverbrauch moderat gehalten wird.In the patent DE112013007204T5 A control device for an internal combustion engine in a hybrid vehicle application is presented, the switchover between EV and HEV operation of the hybrid vehicle being optimized by means of selective cylinder deactivation. In the control device, a switchover between a complete cylinder operation and a cylinder deactivation operation depending on the operating point of the ICE is provided, as well as the switchover between EV and HEV operation. However, as already explained, frequent switching between the different operating modes leads to driver discomfort with regard to noise emissions and vibration behavior of the vehicle drive train. To avoid frequent switching of the operating modes, some control strategies are presented. If, for example, the VKM was started in a defined period to switch from EV to HEV operation, the energy requirement requirement was overcome after a short time and the battery also has a high SOC, the hybrid vehicle still remains in HEV operation and does not switch back to EV operation. Instead, a certain cylinder deactivation operation is preferred, so that the VKM does not have to be started frequently and the fuel consumption remains moderate. If there is an energy demand requirement due to low SOC of the battery without increased torque requirement, the ICE can switch to cylinder deactivation mode even when stopped and start with the cylinders switched off. Due to the diverse operating strategies, frequent switching between EV and HEV operation can be avoided, which leads to reduced noise emissions and increased driving comfort due to vibration reduction, whereby the hybrid operation of the vehicle is fully guaranteed and fuel consumption is kept moderate.

Je nach Fahrprofil und Fahrtbedingungen ist eine Umschaltung zwischen EV- und HEV-Betrieb dennoch wiederkehrend erforderlich. Während des Startvorgangs der VKM kann diese über einen separaten Starter angelassen werden oder über eine mit der Kurbelwelle verbundene EM angeschleppt werden (P0- und P1-Hybride). Bei P2-Hybriden oder einer höheren Hybridisierungsstufe kann die VKM auch über eine Trennkupplung angeschleppt werden. Dabei wird die Drehzahl der VKM über ein Schlupfmoment durch die Trennkupplung kontinuierlich erhöht. Im Kompressionstakt der VKM wird Luft verdichtet, um die Temperatur zu erhöhen. Beim Erreichen einer erforderlichen Drehzahl zündet ein erster Zylinder und die VKM startet. Anschließend wird die VKM vollständig eingekuppelt und überträgt ihr Drehmoment auf den Antriebsstrang. Durch das Anschleppen mittels Trennkupplung entstehen zwei Anforderungen. Zum einen kommt es durch den Anschleppvorgang zu hohen Reaktionskräften in der Kurbelwelle infolge der Kompressionstakte der VKM, wodurch eine entsprechend hohe Drehmomentkapazität der Kupplung erforderlich ist, zum anderen kommt es beim Erreichen der Drehzahlgleichheit von VKM und EM bzw. Antriebsstrang zur Schwingungsanregung bzw. zum Überschwingen, da die Drehmomentbilanz der VKM gewissermaßen das Vorzeichen wechselt. Mit anderen Worten nimmt die VKM bis zum Zünden und der Drehzahlgleichheit Drehmoment von der EM bzw. des Antriebsstranges auf und ab dem Zeitpunkt des eingekuppelten Zustandes gibt die VKM plötzlich Drehmoment in den Antriebsstrang zurück. Durch die sprunghafte Richtungsumkehr des Kraftflusses entstehen ein Drehmomentsprung sowie unerwünschte Schwingungen.Depending on the driving profile and driving conditions, switching between EV and HEV operation is still necessary. During the start of the VKM, it can be started using a separate starter or started using an EM connected to the crankshaft ( P0 - and P1 -Hybrid). At P2 -Hybrids or a higher hybridization level, the VKM can also be towed via a disconnect clutch. The speed of the VKM is continuously increased by a slip torque through the clutch. In the compression cycle of the VKM, air is compressed to increase the temperature. When a required speed is reached, a first cylinder ignites and the ICE starts. The VKM is then fully engaged and transmits its torque to the drive train. Towing by means of a disconnect clutch creates two requirements. On the one hand, the cranking process results in high reaction forces in the crankshaft as a result of the compression cycles of the VKM, which requires a correspondingly high torque capacity of the clutch, on the other hand, when the speed of the VKM and EM or the drive train is reached, vibration excitation or overshoot occurs , because the torque balance of the VKM changes the sign to a certain extent. In other words, the ICE takes up torque from the EM or the drive train until the ignition and the speed equality, and from the time of the engaged state, the ICE suddenly returns torque to the drive train. By the sudden reversal of the direction of the flow of force there is a jump in torque and unwanted vibrations.

Um weiterhin den Fahrtkomfort und die Fahrdynamik im Hybridfahrzeug zu erhalten, existieren im Stand der Technik bereits Verfahren, welche den Startvorgang der VKM während des EV-Betriebes in Bezug auf Schwingungsverhalten optimieren. Eine Möglichkeit bietet die Anwendung einer Makroschlupfregelung. In der Patentschrift US9267481 B2 wird eine Startsteuerung für einen Verbrennungsmotor in einem Hybridfahrzeug vorgestellt, wobei die Höhe des erforderlichen Ankurbeldrehmoments zum Starten der VKM reduziert werden soll. Der Hintergrund ist, dass bei einer hohen oder dynamischen Beschleunigungsanforderung ein erforderliches Drehmoment besonders schnell für das Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden soll. Je schneller die VKM starten soll, umso höher sind die Reaktionskräfte auf die Kurbelwelle, wodurch ein immer höheres Anschleppdrehmoment notwendig wird. Um das erforderliche Anschleppmoment zu begrenzen oder zu reduzieren, wird eine Makroschlupfregelung vorgeschlagen, wobei im unteren Drehzahlbereich der VKM der Kupplungsschlupf erhöht ist und mit steigender Drehzahl der VKM verringert wird. Auf diese Weise erleidet der Antriebsstrang lediglich geringe Antriebskraftverluste durch die EM, welche gleichzeitig die VKM anschleppt.In order to continue to maintain driving comfort and driving dynamics in the hybrid vehicle, there are already processes in the prior art which optimize the starting process of the ICE during EV operation with regard to vibration behavior. One possibility is to use a macro slip control. In the patent US9267481 B2 A start control for an internal combustion engine in a hybrid vehicle is presented, the amount of crank torque required to start the ICE to be reduced. The background to this is that if the acceleration requirement is high or dynamic, the required torque should be made available to the vehicle particularly quickly. The faster the ICE is supposed to start, the higher the reaction forces on the crankshaft, which means that an ever higher starting torque is required. In order to limit or reduce the required towing torque, a macro slip control is proposed, the clutch slip being increased in the lower speed range of the VKM and the VKM being reduced as the speed increases. In this way, the drivetrain suffers only minimal loss of motive power due to the EM, which at the same time drags the VKM.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Eigenanregung des Hybridfahrzeuges bei Start der VKM durch eine gezielte Regelung der EM zu dämpfen. In der Patentschrift CN103386878B wird ein Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges vorgestellt, wobei das zum Anschleppen der VKM abgegebene Drehmoment von der EM in Abhängigkeit vom Fahrzustand, welcher in diesem Verfahren im Wesentlichen durch das Getriebeeingangsmoment sowie die Drehmomentanforderung bestimmt ist, angepasst wird. Ferner besteht die Möglichkeit, die Makroschlupfregelung mit einer EM-Regelung zu kombinieren, um einen Kompromiss zwischen Reibungsverlust durch eine Trennkupplung und zusätzlichen Energiebedarf durch die EM zu optimieren.It is also possible to dampen the self-excitation of the hybrid vehicle when the VKM is started by specifically regulating the EM. In the patent CN103386878B A method for starting the internal combustion engine of a hybrid vehicle is presented, the torque delivered for towing the VKM being adapted by the EM depending on the driving state, which in this method is essentially determined by the transmission input torque and the torque request. There is also the possibility of combining the macro slip control with an EM control in order to optimize a compromise between friction loss due to a disconnect clutch and additional energy requirements due to the EM.

Die offenbarten Methoden zur Verbesserung des Fahrkomforts und des Dynamikverhaltens von Hybridfahrzeugen bezüglich des Startvorgangs der VKM weisen einige Nachteile auf. Über Zylinderabschaltung im Fahrbetrieb wird der Drehmomentverlauf und Kraftstoffverbrauch der VKM aktiv beeinflusst, um die Anzahl der Startvorgänge der VKM zu reduzieren. Die Häufigkeit der Umschaltvorgänge zwischen EV- und HEV-Betrieb bei Hybridfahrzeugen kann jedoch nur indirekt beeinflusst werden und eine verminderte Schwingungsanregung wird durch diese Technologie bisher nicht verfolgt. Durch die Anwendung einer Makroschlupfregelung, welche insbesondere bei einer Hybridisierungsstufe von P3 oder höher Anwendung findet, wird die Notwendigkeit einer im Hinblick auf Dynamikanforderungen stetig höheren erforderlichen Energie der VKM zwar weitgehend durch Reibleistung einer Trennkupplung substituiert, dadurch steigen jedoch auch die Verlustleistung sowie der Wärmeeintrag in den Antriebsstrang und weiterhin muss die Trennkupplung robuster ausgelegt werden. Eine EM-Regelung schafft dahingehend den Vorteil, dass eine Schwingungsanregung im Antriebsstrang aktiv gedämpft werden kann, erhöht jedoch ebenfalls den Energiebedarf, da zusätzlich zum Antreiben des Fahrzeuges auch weiteres Drehmoment zum Entgegenwirken der Schwingungen der Kurbelwelle der VKM bereitgestellt werden muss.The disclosed methods for improving the driving comfort and the dynamic behavior of hybrid vehicles with regard to the starting process of the ICE have some disadvantages. VKM torque and fuel consumption are actively influenced by cylinder deactivation while driving in order to reduce the number of VKM starts. However, the frequency of switching between EV and HEV operation in hybrid vehicles can only be influenced indirectly and a reduced vibration excitation has so far not been pursued by this technology. Through the use of a macro slip control, which is used in particular with a hybridization level of P3 or higher, the necessity of a constantly higher energy required by the VKM with regard to dynamic requirements is largely substituted by the friction of a clutch, but this also increases the power loss and the heat input the drive train and furthermore the separating clutch must be made more robust. EM control creates the advantage that vibration excitation in the drive train can be actively damped, but also increases the energy requirement, since in addition to driving the vehicle, additional torque must be provided to counteract the vibrations of the crankshaft of the ICE.

Um die Vorteile der im Stand der Technik etablierten Methoden bezüglich der Schwingungsreduzierung beim Start einer VKM in einem Hybridfahrzeug zu nutzen, ohne dabei durch die genannten Nachteile beeinflusst zu werden, wird die folgende Erfindung vorgeschlagen.In order to use the advantages of the methods established in the prior art with regard to the vibration reduction when starting an ICE in a hybrid vehicle without being influenced by the disadvantages mentioned, the following invention is proposed.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug, wobei eine durch den Startvorgang der Brennkraftmaschine entstehende Schwingungsanregung mittels selektiver Zylinderabschaltung reduziert wird.The object of the invention is to provide a method for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle, wherein a vibration excitation resulting from the starting process of the internal combustion engine is reduced by means of selective cylinder deactivation.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, weitere Ausführungen ergeben sich durch die Unteransprüche.The object is achieved by a method for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle according to the features of claim 1, further explanations result from the subclaims.

Darstellung der Vorteile und Beschreibung der ErfindungPresentation of the advantages and description of the invention

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Starten einer VKM eines Hybridfahrzeuges bereit, wobei das Hybridfahrzeug mindestens eine EM, zumindest eine VKM, wenigstens eine Trennkupplung, sowie mindestens eine Einrichtung zum Erfassen des Bewegungszustandes der Kurbelwelle und eine weitere Einrichtung zum Erfassen des Bewegungszustandes von einem Element des Fahrzeugantriebsstranges aufweist. Die VKM weist wenigstens einen Zylinderkopf mit mindestens zwei Zylindern auf. Weiterhin kann die VKM die EM für einen Generatorbetrieb antreiben, wodurch eine Fahrzeugbatterie geladen werden kann. Die Trennkupplung befindet sich innerhalb des Fahrzeugantriebsstranges zwischen der VKM und der EM. Die Trennkupplung ist vorzugsweise als eine Reibungskupplung ausgeführt. Die Einrichtungen zum Erfassen des Bewegungszustandes ermitteln diesen für die Kurbelwelle der VKM und für ein Element des Fahrzeugantriebsstranges. Der Bewegungszustand der Kurbelwelle und des Elements des Fahrzeugantriebsstranges kann eine Drehzahl oder ein Schwingungszustand sein. In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens sind die Einrichtungen zum Erfassen des Bewegungszustandes Sensoren, z.B. Drehzahlsensoren. In einer alternativen Ausgestaltung können die Bewegungszustände aus anderen Messgrößen abgeleitet sowie teilweise oder vollständig modelliert sein. Das Element des Fahrzeugantriebsstranges befindet sich unmittelbar an einer Seite der Trennkupplung, wobei die andere Seite der Trennkupplung mit der VKM verbunden ist. Das Element des Fahrzeugantriebsstranges kann, abhängig von der Position der EM, u.a. die Rotorwelle der EM oder eine Eingangswelle eines Fahrgetriebes oder eine Eingangswelle eines Differentialgetriebes sein. Im Falle einer P2-Hybridantriebsstruktur ist die EM unmittelbar im Anschluss an die Trennkupplung positioniert und das Element des Fahrzeugantriebsstranges ist die Getriebeeingangswelle der EM. Bei einer P3-Hybridstruktur kann sich die EM zwischen Fahrgetriebe und Differentialgetriebe befinden, wobei das Element des Fahrzeugantriebsstranges, welches mit der Trennkupplung verbunden ist, die Fahrgetriebeeingangswelle ist. Bei höheren Hybridstufen kann die Trennkupplung auch direkt mit dem Differentialgetriebe verbunden sein.The invention provides a method for starting a VKM of a hybrid vehicle, the hybrid vehicle having at least one EM, at least one VKM, at least one clutch, and at least one device for detecting the state of motion of the crankshaft and a further device for detecting the state of motion of an element of the Has vehicle drive train. The VKM has at least one cylinder head with at least two cylinders. The VKM can also drive the EM for generator operation, which means that a vehicle battery can be charged. The disconnect clutch is located within the vehicle drive train between the VKM and the EM. The separating clutch is preferably designed as a friction clutch. The Devices for detecting the state of motion determine this for the crankshaft of the VKM and for an element of the vehicle drive train. The state of motion of the crankshaft and the element of the vehicle drive train can be a rotational speed or an oscillation state. In an advantageous embodiment of the method, the devices for detecting the state of motion are sensors, for example speed sensors. In an alternative embodiment, the movement states can be derived from other measured variables and partially or completely modeled. The element of the vehicle drive train is located directly on one side of the disconnect clutch, the other side of the disconnect clutch being connected to the ICE. Depending on the position of the EM, the element of the vehicle drive train can be, inter alia, the rotor shaft of the EM or an input shaft of a travel gear or an input shaft of a differential gear. In the case of a P2 hybrid drive structure, the EM is positioned immediately after the disconnect clutch and the element of the vehicle drive train is the transmission input shaft of the EM. In the case of a P3 hybrid structure, the EM can be located between the drive gear and the differential gear, the element of the vehicle drive train which is connected to the disconnect clutch being the drive gear input shaft. At higher hybrid levels, the clutch can also be connected directly to the differential gear.

Das Fahrzeug kann rein elektrisch in einem rein elektrischen Betrieb angetrieben werden, wobei die Trennkupplung geöffnet ist und der Fahrzeugantriebsstrang vollständig von der VKM entkoppelt ist. Dabei wird das Hybridfahrzeug ausschließlich vom Ausgangsdrehmoment der EM angetrieben. Weiterhin kann das Fahrzeug in einem Hybridbetrieb angetrieben werden, wobei die Trennkupplung geschlossen ist und der Fahrzeugantriebsstrang mit VKM und EM gekoppelt ist. Dabei wird das Hybridfahrzeug aus der gemeinsamen Drehmomentbilanz von VKM und EM angetrieben. Eine Umschaltung zwischen elektrischem Betrieb und Hybridbetrieb ist sowohl während des Fahrens, als auch bei P2-Hybriden oder einer niedrigeren Hybridisierungsstufe im Stillstand des Hybridfahrzeuges möglich und geht aus einer Anforderung hervor. Besonders der Wechsel von elektrischem Betrieb auf Hybridbetrieb kann u.a. durch einen niedrigen Ladezustand der Fahrzeugbatterie oder einer Drehmomentanforderung hervorgehen. Dazu wird die VKM gestartet.The vehicle can be driven purely electrically in a purely electrical operation, the disconnect clutch being open and the vehicle drive train being completely decoupled from the VKM. The hybrid vehicle is driven exclusively by the output torque of the EM. Furthermore, the vehicle can be driven in a hybrid mode, the disconnect clutch being closed and the vehicle drive train being coupled to VKM and EM. The hybrid vehicle is driven from the common torque balance between VKM and EM. Switching between electrical operation and hybrid operation is possible both while driving, as well as with P2 hybrids or a lower hybridization level when the hybrid vehicle is at a standstill and is based on a request. In particular, the switch from electrical to hybrid operation can include result from a low state of charge of the vehicle battery or a torque request. The VKM is started for this.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt den Startvorgang der VKM eines Hybridfahrzeuges, wobei nach der Startanforderung zunächst der Schlupf in der Trennkupplung zwischen der Kurbelwelle der VKM und dem Fahrzeugantriebsstrang verringert und somit das übertragbare Drehmoment vom Fahrzeugantriebstrang auf die Kurbelwelle erhöht wird. Gleichzeitig wird das Ausgangsdrehmoment der EM erhöht, wodurch die Kurbelwelle der VKM angeschleppt wird. Das an den Fahrzeugantriebsstrang abgegebene Drehmoment soll dabei unbeeinflusst bleiben, um einen verlustfreien Vortrieb des Hybridfahrzeuges zu gewährleisten, wobei die EM das Kupplungsmoment kompensiert. Durch das Anschleppen der VKM wird deren Drehzahl solange erhöht, bis ein Startschwellwert der Drehzahl erreicht ist. Dieser stellt die Mindestdrehzahl dar, bei welcher die VKM gestartet werden kann. Mit Erreichen dieser Mindestdrehzahl erfolgt die erste Kraftstoffeinspritzung in einen Zylinder. Die Zündreihenfolge wird dabei durch den aktuellen Kurbelwinkel zu diesem Zeitpunkt definiert. Anschließend startet die VKM, wobei in allen Zylindern Zündbedingungen zum Übergang in den befeuerten Betrieb hergestellt werden. Dies erfolgt durch eine entsprechende Einspritzung von Kraftstoff. Die VKM wird dann im befeuerten Betrieb aufgrund ihrer eigenen Energiewandlung unter Abgabe von Drehmoment sowie in einem Hochlastbereich betrieben und steigert die Drehzahl der Kurbelwelle weiter, solange, bis die Drehzahl auf beiden Seiten der Trennkupplung synchronisiert ist. Während des Schließvorgangs der Trennkupplung oder unmittelbar nach dem Punkt der Drehzahlgleichheit zwischen VKM und Fahrzeugantriebsstrang erfolgt die Auswahl und Aktivierung einer selektiven Zylinderabschaltung. Die Auswahl und der Zeitpunkt der Aktivierung werden aufgrund des über die Drehzahlsensoren erfassten Bewegungszustandes von Kurbelwelle und Fahrzeugantriebsstrang, des Betriebszustandes des Hybridfahrzeuges und / oder Einflussgrößen des Fahrzyklus festgelegt. Der Bewegungszustand von Kurbelwelle und Fahrzeugantriebsstrang ist dabei vorzugsweise durch die Drehzahl und / oder den Schwingungszustand charakterisiert. Der Betriebszustand des Hybridfahrzeuges ist hierbei u.a. die aktuelle Zündreihenfolge der VKM, die Ausgangsstellung der Kurbelwelle der gestoppten VKM, die aktuelle Drehzahl der Kurbelwelle der VKM und / oder des Fahrzeugantriebsstranges.The method according to the invention describes the starting process of the VKM of a hybrid vehicle, with the slip in the separating clutch between the crankshaft of the VKM and the vehicle drive train first being reduced after the start request and thus the transmissible torque from the vehicle drive train to the crankshaft being increased. At the same time, the output torque of the EM is increased, causing the crankshaft of the VKM to be towed. The torque delivered to the vehicle drive train should remain unaffected in order to ensure loss-free propulsion of the hybrid vehicle, the EM compensating the clutch torque. By towing the VKM, its speed is increased until a start threshold speed is reached. This represents the minimum speed at which the ICE can be started. When this minimum speed is reached, the first fuel is injected into a cylinder. The firing order is defined by the current crank angle at this point in time. The VKM then starts, with ignition conditions being established in all cylinders for the transition to fired operation. This is done by an appropriate injection of fuel. The VKM is then operated in fired mode due to its own energy conversion, releasing torque and in a high-load range and continues to increase the speed of the crankshaft until the speed on both sides of the clutch is synchronized. During the closing process of the disconnect clutch or immediately after the point of speed equality between the ICE and the vehicle drive train, a selective cylinder deactivation is selected and activated. The selection and the time of activation are determined on the basis of the state of motion of the crankshaft and vehicle drive train detected by the speed sensors, the operating state of the hybrid vehicle and / or influencing variables of the driving cycle. The state of motion of the crankshaft and vehicle drive train is preferably characterized by the speed and / or the state of vibration. The operating state of the hybrid vehicle is among others the current firing order of the VKM, the starting position of the crankshaft of the stopped VKM, the current speed of the crankshaft of the VKM and / or the vehicle drive train.

Für die selektive Zylinderabschaltung bleibt mindestens ein Zylinder pro Arbeitsspiel unbefeuert, sodass einer Schwingungsanregung durch den Kupplungsvorgang entgegengewirkt wird. Es werden bei aktivierter selektiver Zylinderabschaltung für den oder die ausgewählten Zylinder derartige Zündbedingungen geschaffen, dass dieser nicht befeuert betrieben werden kann. Dies kann durch das geschlossen halten eines Kraftstoffeinspritzventils, durch geschlossen gehaltene Ein- und Auslassventile oder durch aktive Zündungsaussetzung des entsprechenden Zylinders erfolgen. Die selektive Zylinderabschaltung wird in einem Moment während des Schließvorgangs der Trennkupplung oder direkt danach aktiviert. Dieser Moment ist vorzugsweise der Zeitpunkt unmittelbar vor oder nach dem vollständigen Schließen der Trennkupplung bzw. bei Erreichen der Drehzahlgleichheit zwischen der Kurbelwelle der VKM und dem Fahrzeugantriebsstrang, da in diesem Moment die Schwingungsanregung des Fahrzeugantriebsstranges erfolgt. Die selektive Zylinderabschaltung kann dabei unmittelbar vor dem Schließen der Trennkupplung beginnen und während der Drehzahlangleichung zwischen der Kurbelwelle der VKM und dem Fahrzeugantriebsstrang fortgeführt werden. Die selektive Zylinderabschaltung wird nach dem Schließvorgang der Trennkupplung bzw. unmittelbar danach wieder beendet, wobei im zeitlichen Ablauf danach das abgegebene Drehmoment der VKM solange weiter erhöht und durch die Trennkupplung übertragen wird, bis die VKM ein für den Antrieb des Hybridfahrzeugs anforderungsgerechtes Drehmoment auf den Fahrzeugantriebsstrang überträgt.For the selective cylinder deactivation, at least one cylinder remains fired per work cycle, so that vibration excitation by the clutch process is counteracted. When selective cylinder deactivation is activated, ignition conditions are created for the selected cylinder or cylinders such that the latter cannot be operated with a fire. This can be done by keeping a fuel injector closed, by keeping inlet and exhaust valves closed, or by actively igniting the corresponding cylinder. The selective cylinder deactivation is activated in a moment during the closing process of the separating clutch or immediately afterwards. This moment is preferably the point in time immediately before or after the clutch is fully closed or at Achieving the same speed between the crankshaft of the VKM and the vehicle drive train, because at this moment the vehicle drive train is excited to vibrate. The selective cylinder deactivation can begin immediately before the disconnect clutch is closed and can be continued during the speed adjustment between the crankshaft of the ICE and the vehicle drive train. The selective cylinder deactivation is ended after the closing process of the separating clutch or immediately thereafter, the torque output of the VKM being increased further in the course of time thereafter and being transmitted through the separating clutch until the VKM applies a torque to the vehicle drive train that is required for driving the hybrid vehicle transmits.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bewegungszustand der Kurbelwelle der VKM und des Fahrzeugantriebsstranges bereits vor dem Erreichen der Drehzahlgleichheit von Kurbelwelle und Fahrzeugantriebsstrang erfasst und eine entsprechende selektive Zylinderabschaltung setzt bereits vor dem vollständigen Schließen der Trennkupplung ein, sodass einer folgenden Schwingungsanregung bereits präventiv vorgebeugt wird.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the state of motion of the crankshaft of the VKM and the vehicle drive train is detected before the speed of rotation of the crankshaft and the vehicle drive train is the same, and a corresponding selective cylinder deactivation starts even before the separating clutch is fully closed, so that subsequent vibration excitation is already prevented becomes.

Die Auswahl der bei selektiver Zylinderabschaltung nicht befeuert betriebenen Zylinder wird entsprechend deren Zündreihenfolge und der Bewegungszustände von Kurbelwelle und Fahrzeugantriebsstrang getroffen. Die Muster der Abschaltung können in einer Ausführungsform der Erfindung dabei simulativ oder an einem Prüfstand ermittelt werden und als vorgegebene Abschaltmuster abgelegt und entsprechend der auftretenden Bewegungszustände ausgewählt und aktiviert werden. Erfolgt beispielsweise im Moment des Schließens der Trennkupplung ein Überschwingen der Drehzahl der VKM, so wird der nächstfolgende Zylinder, der gemäß der Zündreihenfolge einen Drehmomentbeitrag liefern würde, unbefeuert betrieben. Dies kann für weitere Arbeitsspiele erfolgen. Weiterhin ist es möglich, ein über die Zylinder rotierendes Abschaltschema vorzusehen. Das Abschaltmuster wird so ausgewählt, dass eine durch das Einkuppeln und Starten der Brennkraftmaschine hervorgerufene Schwingung möglichst effektiv gedämpft wird.The selection of the cylinders that are not fired with selective cylinder deactivation is made according to their firing order and the movement states of the crankshaft and vehicle drive train. In one embodiment of the invention, the switch-off patterns can be determined simulatively or on a test bench and stored as predetermined switch-off patterns and selected and activated in accordance with the movement states that occur. If, for example, the speed of the VKM overshoots at the moment the separating clutch is closed, the next cylinder, which would make a torque contribution according to the firing order, is operated without fire. This can be done for other work cycles. It is also possible to provide a switch-off scheme rotating over the cylinders. The switch-off pattern is selected in such a way that a vibration caused by the coupling and starting of the internal combustion engine is damped as effectively as possible.

Die selektive Zylinderabschaltung stellt dabei eine besonders einfach auszuführende und programmtechnisch umsetzbare Maßnahme dar, die Schwingung beim Übergang vom rein elektrischen zum Hybridbetrieb zu dämpfen. Es wird dabei keine zusätzliche Sensorik benötigt. Weiterhin kann im Übergang ein einfaches Abschalten, z. B. der Kraftstoffeinspritzung erfolgen. The selective cylinder deactivation represents a particularly simple and programmable measure to dampen the vibration during the transition from purely electrical to hybrid operation. No additional sensors are required. Furthermore, a simple switch-off, e.g. B. the fuel injection.

Bei Verwendung abgelegter Abschaltmuster ist weiterhin nahezu keine erweiterte Rechenleistung notwendig. Weitere, die Schwingung dämpfende Regelalgorithmen, z. B. der Elektromaschine können ggf. entfallen. Der Steuereingriff auf die Kraftstoffeinspritzung und/oder Zündung ist nahezu in Echtzeit möglich. Die elektrische Steuerung der Zündung und der Kraftstoffeinspritzung ist zylinder- und arbeitsspielselektiv möglich und unterliegt nahezu keinen Laufzeiten, wodurch ein schnellerer Stelleingriff erfolgen kann.When using stored shutdown patterns, almost no additional computing power is required. Further vibration damping control algorithms, e.g. B. the electric machine can be omitted if necessary. The control intervention on the fuel injection and / or ignition is possible almost in real time. The electrical control of the ignition and fuel injection is possible with cylinder and cycle play selectivity and is subject to almost no runtimes, which means that a quicker intervention can take place.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die selektive Zylinderabschaltung in Verbindung mit einer Makroschlupfregelung der Trennkupplung und / oder einer Regelung der EM angewendet. Die Kombination der selektiven Zylinderabschaltung mit den beiden bekannten Verfahren zur Schwingungsdämpfung beim Start der VKM in einem Hybridfahrzeug erhöht die Flexibilität und die Möglichkeiten zur Verbesserung der Eigenanregung des Fahrzeugantriebsstranges.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the selective cylinder deactivation is used in conjunction with a macro slip control of the clutch and / or a control of the EM. The combination of the selective cylinder deactivation with the two known methods for vibration damping when starting the ICE in a hybrid vehicle increases the flexibility and the possibilities for improving the self-excitation of the vehicle drive train.

AusführungsbeispielEmbodiment

1 zeigt beispielhaft den Aufbau eines Hybridfahrzeugantriebsstrangs (1) zur Realisierung des vorgestellten Verfahrens zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug. Der dargestellte Antriebsstrang (1) entspricht der Hybridisierungsstufe eines P2-Hybrides. Eine VKM (2) ist zusammen mit einem zugehörigen Zweimassenschwungrad (3) über eine Trennkupplung (4) mit der Eingangswelle einer EM (5) selektiv koppelbar verbunden. Die EM ist wiederum über eine Fahrkupplung (6) mit der Eingangswelle eines Getriebes (7) verbunden. Das Getriebe (7) führt den Kraftfluss weiter auf ein Differentialgetriebe (10), welches auf der Antriebswelle (9) der angetriebenen Fahrzeugachse angeordnet ist. Die Fahrzeugräder (8) der antreibenden Fahrzeugachse sind mit der Antriebswelle (9) verbunden. 1 shows an example of the structure of a hybrid vehicle powertrain ( 1 ) to implement the method presented for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle. The powertrain shown ( 1 ) corresponds to the hybridization level of a P2 hybrid. A VKM ( 2nd ) is together with an associated dual mass flywheel ( 3rd ) via a disconnect clutch ( 4th ) with the input shaft of an EM ( 5 ) selectively connectable. The EM is in turn via a driving clutch ( 6 ) with the input shaft of a gearbox ( 7 ) connected. The gear ( 7 ) leads the power flow to a differential gear ( 10th ), which on the drive shaft ( 9 ) the driven vehicle axle is arranged. The vehicle wheels ( 8th ) of the driving vehicle axle are connected to the drive shaft ( 9 ) connected.

In 2 ist ein möglicher Verlauf eines Startvorgangs der VKM (2) eines Hybridfahrzeuges abgebildet. Die physikalischen Größen Drehzahl (N) und Drehmoment (T0) sind im oberen, der Zylinderinnendruck (P) im mittleren und die Beschleunigung (A) ist im unteren Schaubild über der horizontalen Zeitachse veranschaulicht. Für die Drehzahl (N) ist in voller Linie die Kurbelwellendrehzahl (N1) der VKM (2) und in punktierter Linie die Drehzahl (N2) der EM (5) dargestellt. Das Drehmoment (T1) der Trennkupplung (4) ist im oberen Diagramm durch eine grobgestrichelte Linie und das Drehmoment (T2) der EM (5) durch eine feingestrichelte Linie veranschaulicht. Die VKM (2) ist im Beispiel als 4-Zylinderaggregat ausgeführt, wobei die entsprechenden Zylinderinnendrücke (P1, P2, P3, P4) im mittleren Diagramm in voller Linie für den ersten Zylinder (P1), in punktierter Linie für den zweiten Zylinder (P2), in strichpunktierter Linie für den dritten Zylinder (P3) und in feingestrichelter Linie für den vierten Zylinder (P4) abgebildet sind. Im unteren Diagramm ist die Fahrzeugbeschleunigung (A) dargestellt, gestrichelt für die Basismessung (A1), ohne Zylinderabschaltung, sowie in voller Linie für die Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens (A2), mit Zylinderabschaltung im Startvorgang der VKM (2). Die aufgezeigten Daten sind normiert und beinhalten keine Zahlenwerte.In 2nd is a possible course of a start process of the VKM ( 2nd ) of a hybrid vehicle. The physical variables speed ( N ) and torque ( T0 ) are in the upper, the cylinder internal pressure ( P ) in the middle and the acceleration ( A ) is illustrated in the diagram below the horizontal time axis. For the speed ( N ) is the crankshaft speed in full line ( N1 ) of the VKM ( 2nd ) and the dotted line the speed ( N2 ) the EM ( 5 ). The torque ( T1 ) the disconnect clutch ( 4th ) is shown in the upper diagram by a dashed line and the torque ( T2 ) the EM ( 5 ) illustrated by a fine dashed line. The VKM ( 2nd ) is designed as a 4-cylinder unit in the example, the corresponding internal cylinder pressures ( P1 , P2 , P3 , P4 ) in the middle diagram in full line for the first cylinder ( P1 ), in a dotted line for the second cylinder ( P2 ), in dash-dotted lines for the third cylinder ( P3 ) and in fine dashed lines for the fourth cylinder ( P4 ) are shown. In the lower diagram the vehicle acceleration ( A ), dashed for the basic measurement ( A1 ), without cylinder deactivation, and in full line for the variant of the method according to the invention ( A2 ), with cylinder deactivation during the start of the VKM ( 2nd ). The data shown are standardized and contain no numerical values.

Im Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridfahrzeug mittels Zylinderabschaltung wird die VKM (2) aus dem EV-Betrieb heraus gestartet. Die EM (5) befindet sich bereits als Antriebsquelle in der Drehmomentabgabe an den Antriebsstrang (1) mit einer Drehzahl (N2), welche auch während des Startvorgangs der VKM (2) beibehalten wird. Zum Anschleppen der VKM (2) wird die Trennkupplung (4) zunächst soweit geschlossen, dass ein Schlupfmoment auf die VKM (2) übertragen wird. Gleichzeitig wird das Drehmoment (T2) der EM (5) sowie das übertragbare Drehmoment (T1) der Trennkupplung (4) kontinuierlich erhöht (S1). Dadurch steigt ebenfalls die Kurbelwellendrehzahl (N1) der VKM (2) an. Durch die Kurbelwellendrehbewegung wird im Kompressionstakt der VKM (2) zunächst im Zylinder 1 und darauffolgend im Zylinder 3, gemäß der Zündreihenfolge, Luft verdichtet, sodass infolgedessen die Temperatur in den Zylindern erhöht wird. Bei Erreichen einer definierten Kurbelwellendrehzahl (N1) wird Kraftstoff in den der Zündreihe folgenden Zylinder eingespritzt, hier Zylinder 4, und die VKM (2) läuft an (S2). Die VKM (2) beschleunigt nunmehr die Kurbelwellendrehzahl (N1) von selbst (S3) bis zum Punkt der Drehzahlgleichheit (S4) zwischen Kurbelwelle und Eingangswelle der EM (5). Der aktuelle Drehzahlzustand der VKM (2) und der EM (5) muss durch die Drehzahlsensoren erfasst sein, sodass folgend ein Muster zur selektiven Zylinderabschaltung bestimmt und ausgeführt werden kann. Im Punkt der Drehzahlgleichheit (S4) werden die Drehmomente (T1, T2)) der EM (5) und der Trennkupplung (4) reduziert (S5). Weiterhin entsteht in diesem Punkt ebenfalls die Schwingungsanregung des Antriebsstranges (S6). Unmittelbar in diesem Moment wird die Kraftstoffeinspritzung für die der Zündreihenfolge folgenden Zylinder, in diesem Fall Zylinder 3 und Zylinder 4, ausgesetzt, um der Schwingungsanregung entgegen zu wirken. Generell ist das Aussetzen der Einspritzmenge der einzelnen Zylinder abhängig von der Zündreihenfolge, der Ausgangsstellung der Zylinder beim Startvorgang der VKM (2) sowie den Fahrbedingungen. Die nunmehr gedämpfte Schwingung der Fahrzeugbeschleunigung (A2) baut sich, im Vergleich zum Versuch ohne Zylinderabschaltung (A1), schneller wieder ab (S8) und gleichzeitig wird das Kupplungsmoment der Trennkupplung (4) erhöht, bis die VKM (2) ihr volles Drehmoment überträgt (S9).In the exemplary embodiment of the method according to the invention for starting an internal combustion engine in a hybrid vehicle by means of cylinder deactivation, the VKM ( 2nd ) started from EV operation. The EM ( 5 ) is already used as the drive source in the torque output to the drive train ( 1 ) at one speed ( N2 ), which also during the start of the VKM ( 2nd ) is maintained. To tow the VKM ( 2nd ) the disconnect clutch ( 4th ) closed to the extent that a slip moment on the VKM ( 2nd ) is transmitted. At the same time, the torque ( T2 ) the EM ( 5 ) and the transferable torque ( T1 ) the disconnect clutch ( 4th ) continuously increased ( S1 ). This also increases the crankshaft speed ( N1 ) of the VKM ( 2nd ) on. Due to the crankshaft rotation, the VKM ( 2nd ) first in the cylinder 1 and then in the cylinder 3rd , according to the firing order, compresses air so that the temperature in the cylinders is increased as a result. When a defined crankshaft speed is reached ( N1 ) fuel is injected into the cylinder following the ignition sequence, here cylinder 4th , and the VKM ( 2nd ) is running ( S2 ). The VKM ( 2nd ) now accelerates the crankshaft speed ( N1 ) by itself ( S3 ) to the point of speed equality ( S4 ) between the crankshaft and the input shaft of the EM ( 5 ). The current speed status of the VKM ( 2nd ) and the EM ( 5 ) must be recorded by the speed sensors, so that a pattern for selective cylinder deactivation can be determined and executed. In terms of speed equality ( S4 ) the torques ( T1 , T2 )) the EM ( 5 ) and the disconnect clutch ( 4th ) reduced ( S5 ). Furthermore, the vibration of the drive train also arises at this point ( S6 ). Immediately at this moment, the fuel injection becomes for the cylinders following the firing order, in this case cylinders 3rd and cylinder 4th , exposed to counteract the vibration excitation. In general, the suspension of the injection quantity of the individual cylinders depends on the firing order, the starting position of the cylinders during the start process of the ICE ( 2nd ) and the driving conditions. The now damped vibration of the vehicle acceleration ( A2 ) builds up compared to the test without cylinder deactivation ( A1 ), faster again ( S8 ) and at the same time the clutch torque of the separating clutch ( 4th ) increased until the VKM ( 2nd ) transmits its full torque ( S9 ).

BezugszeichenlisteReference list

11
HybridfahrzeugantriebsstrangHybrid vehicle powertrain
22nd
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
33rd
ZweimassenschwungradDual mass flywheel
44th
TrennkupplungSeparating clutch
55
Elektrische MaschineElectrical machine
66
FahrkupplungDriving clutch
77
Getriebetransmission
88th
FahrzeugradVehicle wheel
99
Antriebswelledrive shaft
1010th
DifferentialgetriebeDifferential gear
S1S1
Erhöhung Drehmoment elektrische Maschine und TrennkupplungIncrease torque electric machine and clutch
S2S2
Initialzündung eines ersten ZylindersInitial ignition of a first cylinder
S3S3
Drehzahlerhöhung VerbrennungsmotorIncrease in engine speed
S4S4
Drehzahlgleichheit Kurbelwelle und elektrische MaschineEqual speed crankshaft and electrical machine
S5S5
Drehmomentreduzierung elektrische Maschine und TrennkupplungTorque reduction electric machine and clutch
S6S6
SchwingungsanregungVibration excitation
S7S7
selektive Zylinderabschaltungselective cylinder deactivation
S8S8
Ausbreitung gedämpfter SchwingungPropagation of damped vibration
S9S9
Erhöhung KupplungsmomentIncrease clutch torque
AA
Beschleunigungacceleration
A1A1
BasisbeschleunigungBasic acceleration
A2A2
schwingungsgedämpfte Beschleunigungvibration-damped acceleration
NN
Drehzahlrotational speed
N1N1
KurbelwellendrehzahlCrankshaft speed
N2N2
Drehzahl elektrische MaschineSpeed electric machine
PP
ZylinderinnendruckCylinder pressure
P1P1
Innendruck Zylinder 1 Internal pressure cylinder 1
P2P2
Innendruck Zylinder 2 Internal pressure cylinder 2nd
P3P3
Innendruck Zylinder 3 Internal pressure cylinder 3rd
P4P4
Innendruck Zylinder 4 Internal pressure cylinder 4th
TT
Zeittime
T0T0
DrehmomentTorque
T1T1
KupplungsdrehmomentClutch torque
T2T2
Drehmoment elektrische MaschineTorque electric machine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2011236871 A [0005]JP 2011236871 A [0005]
  • US 8892330 B2 [0006]US 8892330 B2 [0006]
  • DE 112013007204 T5 [0007]DE 112013007204 T5 [0007]
  • US 9267481 B2 [0009]US 9267481 B2 [0009]
  • CN 103386878 B [0010]CN 103386878 B [0010]

Claims (9)

Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeuges, wobei das Hybridfahrzeug mindestens eine elektrische Maschine, zumindest eine Brennkraftmaschine, wenigstens eine Trennkupplung, welche im Fahrzeugantriebsstrang an einer Position zwischen der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine angeordnet ist, sowie mindestens eine Einrichtung zum Erfassen des Bewegungszustandes der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und eine weitere Einrichtung zum Erfassen des Bewegungszustandes von einem Element des Fahrzeugantriebsstranges, welches über die Trennkupplung selektiv koppelbar mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, aufweist, wobei das Hybridfahrzeug, bei geöffneter Trennkupplung, in einem rein elektrischen Betrieb angetrieben werden kann, sowie, bei geschlossener Trennkupplung, in einem Hybridbetrieb angetrieben werden kann, wobei eine Umschaltung zwischen dem reinen elektrischen Betrieb zu dem Hybridbetrieb aufgrund einer Anforderung stattfindet und die Brennkraftmaschine auf die Anforderung hin gestartet wird, wobei gleichzeitig ein übertragbares Drehmoment der Trennkupplung zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine und das Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine solange erhöht werden, bis die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine einen Startschwellwert überschritten hat und Kraftstoff in einen ersten Zylinder eingespritzt wird, wodurch die Brennkraftmaschine die Drehzahl der Kurbelwelle aufgrund ihrer eigenen Energiewandlung weiter steigert, solange, bis die Drehzahl auf beiden Seiten der Trennkupplung synchronisiert ist, wobei aufgrund des über die Einrichtungen erfassten Bewegungszustandes von Kurbelwelle und Fahrzeugantriebsstrang, des Betriebszustandes des Hybridfahrzeuges und / oder der Einflussgrößen des Fahrzyklus ein Muster für eine selektive Zylinderabschaltung ausgewählt wird, welches in einem Moment während des Schließvorgangs der Trennkupplung oder direkt danach aktiviert wird und wobei während der aktivierten selektiven Zylinderabschaltung wenigstens ein Zylinder der Brennkraftmaschine in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen nicht befeuert betrieben werden kann, wobei weiterhin die selektive Zylinderabschaltung nach dem Schließvorgang der Trennkupplung wieder beendet wird und das durch die Trennkupplung übertragbare Drehmoment durch die Brennkraftmaschine so lange weiter erhöht wird, bis die Brennkraftmaschine ein für den Antrieb des Hybridfahrzeugs anforderungsgerechtes Drehmoment auf den Fahrzeugantriebsstrang überträgt.Method for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle, the hybrid vehicle having at least one electrical machine, at least one internal combustion engine, at least one disconnect clutch which is arranged in the vehicle drive train at a position between the internal combustion engine and the electrical machine, and at least one device for detecting the state of motion of the crankshaft the internal combustion engine and a further device for detecting the state of motion of an element of the vehicle drive train, which is selectively connectable to the internal combustion engine via the disconnect clutch, the hybrid vehicle, when the disconnect clutch is open, can be driven in a purely electrical mode, and, at closed disconnect clutch, can be driven in a hybrid operation, a switchover between the purely electrical operation to the hybrid operation taking place on the basis of a request and the internal combustion engine tmachine is started on the request, whereby at the same time a transmissible torque of the separating clutch between the crankshaft of the internal combustion engine and the electrical machine and the output torque of the electrical machine are increased until the speed of the crankshaft of the internal combustion engine has exceeded a starting threshold value and fuel into a first Cylinder is injected, whereby the internal combustion engine further increases the speed of the crankshaft due to its own energy conversion, until the speed is synchronized on both sides of the clutch, whereby due to the state of motion of the crankshaft and vehicle drive train detected by the devices, the operating state of the hybrid vehicle and / or the influencing variables of the driving cycle, a pattern for a selective cylinder deactivation is selected, which activates at a moment during the closing operation of the clutch or immediately afterwards rt and where at least one cylinder of the internal combustion engine cannot be fired in one or more successive work cycles during the activated selective cylinder deactivation, the selective cylinder deactivation being ended again after the closing process of the separating clutch and the torque that can be transmitted through the separating clutch by the internal combustion engine is increased further until the internal combustion engine transmits a torque that is required for driving the hybrid vehicle to the vehicle drive train. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur selektiven Zylinderabschaltung eine Makroschlupfregelung der Trennkupplung und / oder eine Regelung der elektrischen Maschine angewendet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that in addition to the selective cylinder deactivation, a macro slip control of the disconnect clutch and / or a control of the electrical machine is used. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderung der Umschaltung von elektrischem Betrieb auf Hybridbetrieb des Hybridfahrzeuges aus dem Ladezustand einer Fahrzeugbatterie und / oder einer Drehmomentanforderung besteht.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the requirement for switching from electrical operation to hybrid operation of the hybrid vehicle consists of the state of charge of a vehicle battery and / or a torque request. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung eine Reibungskupplung oder eine Kombination aus einer Reibungskupplung und einer Formschlüssigen Verbindung ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separating clutch is a friction clutch or a combination of a friction clutch and a positive connection. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungszustand der Kurbelwelle und / oder des Elementes des Fahrzeugantriebsstrangs, welches über die Trennkupplung selektiv koppelbar mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, aus einer Drehzahl und / oder einem Schwingungszustand besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the state of motion of the crankshaft and / or the element of the vehicle drive train, which is selectively coupled to the internal combustion engine via the disconnect clutch, consists of a speed and / or an oscillation state. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren zum Erfassen des Bewegungszustandes der Kurbelwelle und / oder des Elementes des Fahrzeugantriebsstrangs, welches über die Trennkupplung selektiv koppelbar mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, Drehzahlsensoren sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors for detecting the state of motion of the crankshaft and / or the element of the vehicle drive train, which is selectively connectable to the internal combustion engine via the disconnect clutch, are speed sensors. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element des Fahrzeugantriebsstranges, welches über die Trennkupplung selektiv koppelbar mit der Brennkraftmaschine verbunden ist, eine Rotorwelle der elektrischen Maschine oder eine Eingangswelle eines Fahrgetriebes oder eine Eingangswelle eines Differentialgetriebes ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the element of the vehicle drive train, which is selectively coupled to the internal combustion engine via the disconnect clutch, is a rotor shaft of the electrical machine or an input shaft of a travel gear or an input shaft of a differential gear. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand des Hybridfahrzeuges zur Auswahl des Musters für selektive Zylinderabschaltung die aktuelle Zündreihenfolge der Brennkraftmaschine und / oder die Ausgangsstellung der Kurbelwelle der gestoppten Brennkraftmaschine und / oder die aktuelle Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und / oder des Fahrzeugantriebsstranges einschließt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating state of the hybrid vehicle for selecting the pattern for selective cylinder deactivation, the current firing order of the internal combustion engine and / or the starting position of the crankshaft of the stopped internal combustion engine and / or the current speed of the crankshaft of the internal combustion engine and / or of the vehicle drive train. Verfahren nach einem der vorherigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzykluseinflussgrößen zur Auswahl des Musters für selektive Zylinderabschaltung die Fahrzeuggeschwindigkeit und / oder die Last und / oder die Fahrpedalstellung einschließen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the driving cycle influencing variables for the selection of the pattern for selective cylinder deactivation include the vehicle speed and / or the load and / or the accelerator pedal position.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4206015A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-05 Hyundai Motor Company Apparatus for controlling hybrid vehicle and method thereof

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236871A (en) * 2010-05-13 2011-11-24 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
DE102013104626A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc POWER ENGINE START FOR A HYBRID ELECTRIC VEHICLE
US8892330B2 (en) * 2011-10-17 2014-11-18 Tula Technology, Inc. Hybrid vehicle with cylinder deactivation
US9267481B2 (en) * 2010-10-21 2016-02-23 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle engine start control system
DE112013007204T5 (en) * 2013-07-04 2016-03-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for an internal combustion engine
DE102015208721A1 (en) * 2015-05-11 2016-11-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle and hybrid vehicle
DE112015001206T5 (en) * 2014-03-13 2016-12-22 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for determining the optimum cylinder deactivation firing profile
DE112015002867T5 (en) * 2014-06-19 2017-03-02 Tula Technology, Inc. Implement the Ignition Ignition with Start / Stop feature

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011236871A (en) * 2010-05-13 2011-11-24 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
US9267481B2 (en) * 2010-10-21 2016-02-23 Nissan Motor Co., Ltd. Hybrid vehicle engine start control system
US8892330B2 (en) * 2011-10-17 2014-11-18 Tula Technology, Inc. Hybrid vehicle with cylinder deactivation
DE102013104626A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc POWER ENGINE START FOR A HYBRID ELECTRIC VEHICLE
CN103386878A (en) * 2012-05-07 2013-11-13 福特全球技术公司 hybrid power electric vehicle
DE112013007204T5 (en) * 2013-07-04 2016-03-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for an internal combustion engine
DE112015001206T5 (en) * 2014-03-13 2016-12-22 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for determining the optimum cylinder deactivation firing profile
DE112015002867T5 (en) * 2014-06-19 2017-03-02 Tula Technology, Inc. Implement the Ignition Ignition with Start / Stop feature
DE102015208721A1 (en) * 2015-05-11 2016-11-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for starting an internal combustion engine of a hybrid vehicle and hybrid vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4206015A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-05 Hyundai Motor Company Apparatus for controlling hybrid vehicle and method thereof

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