DE102018130275A1

DE102018130275A1 - Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102018130275A1
Application number: DE102018130275.4A
Authority: DE
Inventors: Ralf Mannsperger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (10) zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors in einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann und einen Elektromotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann, wobei zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor eine Trennkupplung wirksam ist, durch die eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor steuerbar ist, die Trennkupplung geöffnet ist und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und durch den Elektromotor wiedergestartet werden kann, wobei ein Erkennungsvorgang (14) zur Erkennung eines Wiederstarts des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, bei dem ein Kupplungsbetätigungszustand (20) und ein Kupplungssollmoment (22, 32) der Trennkupplung sowie eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und des Elektromotors (18, 24, 26, 36) erfasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors ist beispielsweise in DE 10 2018 110 860.5 beschrieben. Darin wird ein Verfahren zur Adaption eines Kupplungsmomentes einer Hybridtrennkupplung in einem Hybridantriebsstrang vorgeschlagen, bei welchem die Hybridtrennkupplung einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor trennt oder verbindet, wobei bei rein elektrischem Antrieb und geschlossener Hybridtrennkupplung der Verbrennungsmotor unter Verwendung eines vorgegebenen Kupplungsmomentes der Hybridtrennkupplung durch den Elektromotor wieder gestartet wird und eine vorgegebene Anzahl von Wiederstartvorgängen hinsichtlich mindestens eines Verbrennungsmotor- und Hybridkupplungsparameters und einer Wiederstartzeit ausgewertet werden und in Abhängigkeit von der Auswertung das vorgegebene Kupplungsmoment adaptiert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wiederstart eines in einem Hybridantriebsstrang angeordneten Verbrennungsmotors zu verbessern. Der Wiederstart des Verbrennungsmotors soll zuverlässig erkannt werden können.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Entsprechend wird ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors in einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, der einen Verbrennungsmotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann und einen Elektromotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann, wobei zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor eine Trennkupplung wirksam ist, durch die eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor steuerbar ist, die Trennkupplung geöffnet ist und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und durch den Elektromotor wiedergestartet werden kann, wobei ein Erkennungsvorgang zur Erkennung eines Wiederstarts des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, bei dem ein Kupplungsbetätigungszustand und ein Kupplungssollmoment der Trennkupplung sowie eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und des Elektromotors erfasst werden.
Dadurch kann der Wiederstart des Verbrennungsmotors genauer und zuverlässiger von dem die Trennkupplung ansteuernden Kupplungssteuerungsmodul erkannt werden.
Der Wiederstart des Verbrennungsmotors kann bei einem Segelbetrieb des Kraftfahrzeugs erfolgen.
Durch Betätigung der Trennkupplung kann eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor erfolgen. Eine durch ein Kupplungssteuerungsmodul gesteuerte Kupplungsbetätigungseinheit kann die Betätigung der Trennkupplung bewirken. Ist die Trennkupplung in einem geöffneten Zustand, so ist der Verbrennungsmotor von dem Elektromotor getrennt. Der Verbrennungsmotor kann bei geschlossener Kupplung ein Antriebsdrehmoment an einen Abtrieb abgeben. Der Elektromotor kann mit dem Abtrieb verbunden sein. Auch kann der Elektromotor ein Antriebsdrehmoment an den Abtrieb abgeben. Der Abtrieb kann ein Getriebe sein.
Der Verbrennungsmotor und der Elektromotor können gleichzeitig ein Antriebsdrehmoment an den Abtrieb abgeben. Befindet sich das Fahrzeug in einem Segelbetrieb, dann ist der Verbrennungsmotor abgeschaltet. Dabei ist die Trennkupplung geöffnet. Soll der Segelbetrieb beendet werden oder ist eine Drehmomentanforderung gegeben, bei der der Verbrennungsmotor wiedergestartet werden soll, wird der Verbrennungsmotor durch Betätigen der Trennkupplung über den Elektromotor gestartet. Die Betätigung der Trennkupplung kann elektromechanisch und gesteuert durch ein Kupplungssteuerungsmodul, das wiederum Eingabewerte von einem Fahrstrategiemodul erhält, erfolgen. Diese Ansteuerung der Betätigung kann erfolgen, indem das erforderliche Kupplungssollmoment zur Übertragung eines für den Wiederstart des Verbrennungsmotors erforderlichen Drehmoments an der Trennkupplung vorgegeben wird und die Kupplungsbetätigung dementsprechend erfolgt.
Bei jedem Wiederstartversuch des Verbrennungsmotors über den Elektromotor bei betätigter Trennkupplung wird ein Teil des bei der Trennkupplung wirksamen Reibbelags abgenutzt. Die Trennkupplung ist allerdings nur für eine gewisse Anzahl an Wiederstartvorgängen ausgelegt. Kann das Kupplungssteuerungsmodul nur zwischen einem Öffnen und einem Schließen der Trennkupplung unterscheiden, so ist eine Erkennung eines Wiederstartvorgangs über das Kupplungssteuerungsmodul nicht möglich.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden unterschiedliche Abläufe in einer vorgegebenen Reihenfolge in einem jeweils vorgegebenen Zeitfenster durchlaufen. Ziel des Verfahrens ist es, ein Ergebnis zur Bewertung des Wiederstarts zu erhalten. Wird die Reihenfolge der Verfahrensschritte oder das vorgegebene Zeitfenster nicht eingehalten, so kann die Erkennung zurückgesetzt werden und kann für eine Erkennung eines erneuten Wiederstartversuchs des Verbrennungsmotors bereitstehen.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird durch eine Kupplungsmomentenabfrage geprüft, ob das von der Trennkupplung zu übertragende Kupplungssollmoment größer als Null ist.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung wird durch eine Drehzahlabfrage geprüft, ob die Drehzahl des Elektromotors grösser als die Drehzahl des Verbrennungsmotors ist.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Zeitabfrage durchgeführt, bei der ein Zeitfenster gebildet, innerhalb dessen ein Wiederstart des Verbrennungsmotors erwartet wird, wobei bei Überschreiten einer das Zeitfenster begrenzenden Zeitvorgabe ein Wiederstart des Verbrennungsmotors als nicht erfolgreich oder als abgebrochen erkannt wird.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor genannten Aufgaben durch ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors gelöst, bei dem ein Kupplungssteuerungsmodul von einem Fahrstrategiemodul die Information übermittelt bekommt, dass der Wiederstart des Verbrennungsmotors angefordert wird.
Durch dieses oder dazu zuvor beschriebene Verfahren zur Erkennung des Wiederstarts des Verbrennungsmotors kann festgestellt werden, wie viele Wiederstartvorgänge durchgeführt wurden und wie viele davon erfolgreich, nicht erfolgreich oder abgebrochen wurden. Abhängig davon kann ein Anpassungsverfahren Anwendung finden, bei dem Veränderungen der Kupplungseigenschaften der Trennkupplung erkannt werden und in die Berechnung der Kupplungsparameter, insbesondere in dem Kupplungssteuerungsmodul, der Trennkupplung, insbesondere während des Fahrbetriebs oder bei einem Werkstattservice, zur Verbesserung des Wiederstarts des Verbrennungsmotors einbezogen werden. Dadurch können die dem Kupplungssteuerungsmodul zugrunde gelegten Softwareparameter, beispielsweise der Tastpunkt oder der Reibwert, angepasst werden. Beispielsweise kann durch die Kupplungsadaption der Trennkupplung bei einem nachfolgenden Wiederstartvorgang des Verbrennungsmotors der Trennkupplung mehr Kupplungsmoment bereitgestellt werden, so dass der Wiederstart des Verbrennungsmotors zuverlässiger gelingt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildung ausführlich beschrieben. Es zeigt:

1: Ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung

1 zeigt ein Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Verbrennungsmotor kann in einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs als Antriebselement wirksam sein. Ein weiteres Antriebselement kann ein Elektromotor sein. Der Verbrennungsmotor und der Elektromotor sind durch eine Trennkupplung miteinander verbindbar. Der Verbrennungsmotor kann durch den Elektromotor wiedergestartet werden.
Bei dem Verfahren zur Erkennung eines Wiederstarts des Verbrennungsmotors über den Elektromotor werden unterschiedliche Abläufe in einer vorgegebenen Reihenfolge in einem jeweils vorgegebenen Zeitfenster durchlaufen. Ziel des Verfahrens ist es, ein Ergebnis zur Bewertung des Wiederstarts zu erhalten. Bei dem Verfahren werden nachfolgende Verfahrensschritte in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Wird die Reihenfolge der Verfahrensschritte oder das vorgegebene Zeitfenster nicht eingehalten, so wird die Erkennung zurückgesetzt und steht für eine Erkennung eines erneuten Wiederstartversuchs des Verbrennungsmotors bereit.
Bei Start 12 des Erkennungsvorgangs 14 erfolgt eine Initialisierung 16, bei der alle Variablen zurückgesetzt werden. Anschließend erfolgt eine Drehzahlabfrage 18, bei der eine Drehzahl des Verbrennungsmotors abgefragt wird, um einen Stillstand des Verbrennungsmotors zu erkennen. Dabei kann eine Drehzahlgrenze, beispielsweise von 30 U/min, als Erkennungsschwelle dienen, bei deren Unterschreitung der Erkennungsvorgang 14 einen Stillstand des Verbrennungsmotors feststellt.
Ergibt die Drehzahlabfrage 18, dass der Verbrennungsmotor stillsteht, erfolgt eine nachfolgende Kupplungszustandsabfrage 20 bei der der Kupplungsbetätigungszustand, also ob die Trennkupplung geöffnet oder geschlossen ist, erkannt wird. Ergibt die Kupplungszustandsabfrage 20, dass die Trennkupplung geöffnet ist, erfolgt danach eine Kupplungsmomentenabfrage 22, bei der das von dem Fahrstrategiemodul angeforderte Kupplungssollmoment festgestellt wird. Dabei wird geprüft, ob das geforderte Kupplungssollmoment größer als Null ist. Dabei deutet ein Kupplungssollmoment größer Null darauf hin, dass ein Wiederstart des Verbrennungsmotors durch das Fahrstrategiemodul angefordert wird.
Ist dies der Fall, wird zu dem nächsten Schritt übergegangen, bei dem eine Drehzahlabfrage 24 in der Art erfolgt, ob die Drehzahl des Elektromotors größer als die Drehzahl des Verbrennungsmotors ist. Ist dies der Fall, wird ein Zeitfenster eröffnet, bei dem eine festgelegte, das Zeitfenster begrenzende Zeitvorgabe angewendet wird und es erfolgt eine weitere Drehzahlabfrage 26, bei der überprüft wird, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors der Drehzahl des Elektromotors angeglichen ist. Dabei kann eine gewisse Toleranzschwelle zwischen den beiden Drehzahlen berücksichtigt werden. Ergibt die Drehzahlabfrage 26, dass die beiden Drehzahlen, unter Berücksichtigung möglicher Toleranzen, einander angeglichen sind, erfolgt eine erste Ausgabe 28 des Erkennungsvorgangs 14, die den Status beinhaltet, dass der Wiederstart des Verbrennungsmotors erfolgreich ablief.
Ergibt die Drehzahlabfrage 26 hingegen, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors nicht der Drehzahl des Elektromotors entspricht, erfolgt eine Zeitabfrage 30, bei der abgefragt wird, ob die Zeitvorgabe bereits verstrichen ist. Ist die Zeitvorgabe noch nicht erreicht, wird wiederum die Drehzahlabfrage 26 durchgeführt. Dieser Vorgang erfolgt in einer Abfrageschleife, solange die Zeitvorgabe noch nicht erreicht ist. Bei einem erfolgreichen Wiederstartvorgang sollte die Drehzahl des Verbrennungsmotors innerhalb der Zeitvorgabe der Drehzahl des Elektromotors angeglichen sein, sonst kann es sein, dass das Kupplungsmoment der Trennkupplung für den Wiederstartvorgang nicht ausreicht.
Wird bei der Zeitabfrage 30 festgestellt, dass die Zeitvorgabe überschritten ist, erfolgt eine Kupplungsmomentenabfrage 32, ob das von dem Fahrstrategiemodul angeforderte Kupplungssollmoment größer Null ist. Ist dies der Fall, erfolgt eine zweite Ausgabe 34 des Erkennungsvorgangs 14, die den Status beinhaltet, dass der Wiederstart des Verbrennungsmotors nicht erfolgreich ablief.
Wird bei der Kupplungsmomentenabfrage 32 festgestellt, dass das angeforderte Kupplungssollmoment Null ist, erfolgt eine Drehzahlgradientenabfrage 36, bei der geprüft wird, ob der Drehzahlgradient des Verbrennungsmotors negativ ist. Ist dies der Fall, erfolgt eine dritte Ausgabe 38 des Erkennungsvorgangs 14, die den Status beinhaltet, dass der Wiederstart des Verbrennungsmotors abgebrochen ist. Wird bei der Drehzahlgradientenabfrage 36 festgestellt, dass der Drehzahlgradient des Verbrennungsmotors nicht negativ ist, wird erneut die Drehzahlabfrage 26 mit erneutem Start des Zeitfensters oder eines anderen Zeitfensters durchgeführt.
Die jeweiligen Ausgaben 28, 34, 38 können gespeichert werden und es kann festgestellt werden, wie viele Wiederstartvorgänge durchgeführt wurden und wie viele davon erfolgreich, nicht erfolgreich oder abgebrochen wurden. Abhängig davon kann eine Kupplungsadaption erfolgen, um den Wiederstart des Verbrennungsmotors durch den Elektromotor und durch Betätigung der Trennkupplung zuverlässiger auszuführen.
Bezugszeichenliste

10: Verfahren
12: Start
14: Erkennungsvorgang
16: Initialisierung
18: Drehzahlabfrage
20: Kupplungszustandsabfrage
22: Kupplungsmomentenabfrage
24: Drehzahlabfrage
26: Drehzahlabfrage
28: erste Ausgabe
30: Zeitabfrage
32: Kupplungsmomentenabfrage
34: zweite Ausgabe
36: Drehzahlgradientenabfrage
38: dritte Ausgabe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102018110860 [0002]

Claims

Verfahren (10) zur Erkennung eines Wiederstarts eines Verbrennungsmotors in einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann und einen Elektromotor aufweist, der ein Antriebsdrehmoment bereitstellen kann, wobei zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor eine Trennkupplung wirksam ist, durch die eine Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor steuerbar ist, die Trennkupplung geöffnet ist und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist und durch den Elektromotor wiedergestartet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erkennungsvorgang (14) zur Erkennung eines Wiederstarts des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, bei dem ein Kupplungsbetätigungszustand (20) und ein Kupplungssollmoment (22, 32) der Trennkupplung sowie eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und des Elektromotors (18, 24, 26, 36) erfasst werden.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kupplungsmomentenabfrage (22, 32) geprüft wird, ob das von der Trennkupplung zu übertragende Kupplungssollmoment größer als Null ist.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Drehzahlabfrage (18, 24, 26) geprüft wird, ob die Drehzahl des Elektromotors grösser als die Drehzahl des Verbrennungsmotors ist.
Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitabfrage (30) durchgeführt wird, bei der ein Zeitfenster gebildet wird, innerhalb dessen ein Wiederstart des Verbrennungsmotors erwartet wird, wobei bei Überschreiten einer das Zeitfenster begrenzenden Zeitvorgabe ein Wiederstart des Verbrennungsmotors als nicht erfolgreich oder als abgebrochen erkannt wird.