DE102018131431B4 - Antriebsstrang mit motorstartfunktion unter verwendung eines rückstellbaren motordrehzahlprofils - Google Patents
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Abstract
Hybrid-Elektroantriebsstrang (12), umfassend:einen Motor (14) mit einer Kurbelwelle (17), die zum Drehen bei einer Motordrehzahl konfiguriert ist;eine elektrische Maschine (16), die konfiguriert ist, um der Kurbelwelle (17) während eines Motorstartereignisses mit einer anfänglichen Kurbelphase und einer Übergangsphase ein Motordrehmoment zu liefern; undeine Steuerung (50), die konfiguriert ist, um als Reaktion auf eine Anforderung für ein Motorstartereignis die Abgabe des Motordrehmoments an die Kurbelwelle (17) zu steuern, und:während der Anfangskurbelphase des angeforderten Motorstartereignisses, um die Kurbelwellenbeschleunigung von der Drehzahl Null auf eine Soll-Kurbeldrehzahl in einem geschlossenen Kreislauf gemäß einem vorbestimmten festen Profil des Motors zu regeln; undin der Übergangsphase des angeforderten Motorstartereignisses, um die Kurbelwelle von der Soll-Kurbeldrehzahl nach dem Zünden des Motors auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl unter Verwendung eines Vorsteuerdrehmoments zu beschleunigen, worin das Vorsteuerdrehmoment unter Verwendung einer Kalibriertabelle von einem vorgegebenen Schleppmoment des Motors auf ein gemeldetes Motordrehmoment über eine Dauer der Übergangsphase gemischt wird.
Description
- EINLEITUNG
- Hybrid-Elektroantriebsstränge beinhalten typischerweise einen Verbrennungsmotor und eine oder mehrere elektrische Maschinen in Form von elektrischen Traktionsmotoren und/oder elektrischen Generatoreinheiten. Motor- und Motorsteuerungsprozessoren regeln den Betrieb des Motors bzw. der elektrischen Maschine(n) mit einem Steuermodul, das zur Koordination des Drehmomentbeitrags der vorstehend genannten Drehmomentquellen dient. Hybrid-Elektroantriebsstränge können zudem konfiguriert werden, um das Drehmoment der elektrischen Maschine zum Kurbeln und Starten des Motors zu nutzen. Obwohl einige Antriebsstrangkonfigurationen zu diesem Zweck einen Hilfsstartermotor verwenden, sind andere Antriebsstrangkonfigurationen, wie beispielsweise diejenigen mit einem riemengetriebenen Lichtmaschinenstarter-(BAS)-System, auf das von einer elektrischen Hochspannungsmaschine erzeugte Drehmoment angewiesen. In Bezug auf die Minimierung von Lärm, Vibrationen und Rauheit kann es vorteilhaft sein, den Batteriedurchsatz beim Starten des Motors bei extremen kalten Wetterbedingungen zu minimieren, insbesondere wenn der Antriebsstrang ein Batteriepack mit reduzierter Leistungsfähigkeit verwendet.
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DE 10 2014 202 058 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem bei einem Anfahrvorgang mit einem an eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angekoppelten Elektromotor der Elektromotor so zur Abgabe eines Drehmoments angesteuert wird, dass das vom Elektromotor abgegebene Drehmoment einen kurbelwellenwinkelabhängigen Anteil (MSM) enthält, der kurbelwellenwinkelabhängigen Schwankungen eines Schleppmoments der Brennkraftmaschine entgegenwirkt. Ein entsprechender Anfahrregler und ein Computerprogramm werden ebenfalls beschrieben. Zusammenfassend beschreibt dieDE 10 2014 202 058 A1 also eine elektrische Maschine zum Starten eines Verbrennungsmotors, wobei eine Vorsteuerung angewendet wird und über ein Kennfeld das Motorschleppmoment berücksichtigt wird. - KURZDARSTELLUNG
- Ein hierin dargelegtes Verfahren soll die bestehende Qualität bestimmter Motorstartereignisse innerhalb eines hybriden elektrischen Antriebsstrangs verbessern, insbesondere derjenigen, die bei extrem kalten Temperaturen und/oder wenn der Batteriedurchsatz aufgrund von Leistungsbegrenzungen oder anderen Faktoren anderweitig eingeschränkt ist. Der hierin verwendete Begriff „Hybrid-Antriebsstrang“ bezieht sich auf Antriebsstränge mit einem Verbrennungsmotor und einer oder mehreren elektrischen Maschinen. Der vorliegende Ansatz hilft beim Übergang der Motordrehzahl vom Abschluss einer ersten Kurbelphase, d. h. einem Zeitraum unmittelbar nach dem Empfangen einer Zündungs-/Motorstartanforderung, in dem eine Motorkurbelwelle von der Drehzahl Null auf eine niedrige Schwellenwertdrehzahl von etwa 200-300 Umdrehungen pro Minute (U/min) beschleunigt wird, die zum Zünden des Motors ausreichend ist, durch eine nachfolgende Übergangsphase, in der die Kurbelwelle auf eine höhere Soll-Leerlaufdrehzahl beschleunigt wird, z. B. 1000-1600 U/min. Das Aufflammen der Motordrehzahl kann während und nach der vorstehend genannten Übergangsphase als Folge des offenbarten Ansatzes verhindert werden.
- Der vorliegende Ansatz verzichtet bewusst auf die Verwendung einer Regelung der Motordrehzahl oder Beschleunigung auf ein festes Profil während der Übergangsphase zugunsten einer periodischen Anpassung der Trajektorie der Motordrehzahl mittels einer Kalibrierungstabelle, wobei die Kalibrierungstabelle letztlich zum Berechnen eines bei der Motorsteuerung verwendeten Vorsteuerdrehmoments verwendet wird. Das Vorsteuerdrehmoment regelt die Anstiegsgeschwindigkeit der Motordrehzahl in einer Weise, dass sie kalibrierbar ist, um den Batteriedurchsatz zu minimieren, Lärm, Vibrationen und Rauheit (NVH) zu verbessern und ein Überschwingen der Motordrehzahl über eine Soll-Leerlaufdrehzahl hinaus zu verhindern, wie hierin dargelegt. Das erforderliche Motordrehmoment der elektrischen Maschine wird somit während der Übergangsphase in Abhängigkeit des auf die offenbarte Weise berechneten Vorsteuerdrehmoments bestimmt. NVH-Probleme im Zusammenhang mit profilbasierten Regelprozessen bei niedrigen Temperaturen und/oder unter Bedingungen mit niedriger Leistungsfähigkeit werden so weitgehend vermieden. Mit anderen Worten manipuliert die Steuerung das Vorsteuermoment während der Übergangsphase der Motorstartsteuerung so, dass ein nicht abfeuerndes Motordrehmoment, d. h. unter Berücksichtigung von Motorreibung und Pumpverlusten, sorgfältig mit einem tatsächlichen/berichteten Motordrehmoment vermischt wird.
- Als Teil des vorliegenden Verfahrens passt ein oder mehrere Steuermodule, nachstehend zusammenfassend als Steuerung bezeichnet, zur veranschaulichenden Einfachheit, ohne die Steuerung auf eine einzelne Vorrichtung zu beschränken, periodisch eine Trajektorie der Motordrehzahl während der Übergangsphase an oder setzt sie zurück, wobei die Häufigkeit der periodischen Rücksetzungen im Allgemeinen auf Faktoren basiert, die letztendlich mit der Stärke der Motorverbrennung zusammenhängen. Das heißt, die Verbrennung in den einzelnen Zylindern eines Verbrennungsmotors ist bei einem kalten Motor zu Beginn des Anlassvorgangs relativ schwach, wobei die Verbrennung verstärkt und der Wirkungsgrad mit zunehmender Motordrehzahl und Erwärmung des Motors verbessert wird.
- Obwohl nicht auf die Verwendung bei niedrigen Temperaturen beschränkt, kann das offenbarte Verfahren insbesondere beim Steuern von Motorstartvorgängen bei extremer Kälte, z. B. bei Umgebungstemperaturen deutlich unter 0 °C, von Vorteil sein. Motorstartvorgänge, die unter derartigen Bedingungen durchgeführt werden, können zunächst eine ungleichmäßige und ineffiziente Verbrennung aufweisen, insbesondere wenn das Batteriepack und der Motor über einen längeren Zeitraum hinweg ausgeschaltet waren. Im Falle einer Fehlzündung in einem bestimmten Zylinder aufgrund einer schwachen Verbrennung kann weiterhin eine Regelung verwendet werden, um zu gewährleisten, dass die Motordrehzahl während des Motorstartvorgangs nicht abnimmt.
- In einer hierin offenbarten, nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform weist ein hybrider elektrischer Antriebsstrang eines Fahrzeugs oder eines anderen Systems einen Motor, eine elektrische Maschine und eine Steuerung auf. Der Motor beinhaltet eine Kurbelwelle, die so konfiguriert ist, dass diese sich bei einer Motordrehzahl dreht. Die elektrische Maschine liefert selektiv das Motordrehmoment an die Kurbelwelle während eines angeforderten Motorstartvorgangs, wobei der Motorstartvorgang die anfänglichen Anlass- und Übergangsphasen aufweist, die im Allgemeinen vorstehend beschrieben sind. Die Steuerung ist konfiguriert, um als Reaktion auf eine Motorstartanforderung die Abgabe des Motordrehmoments an die Kurbelwelle zu steuern. In der ersten Kurbelphase regelt die Steuerung die Beschleunigung der Kurbelwelle von der Drehzahl Null auf eine Soll-Kurbeldrehzahl im geschlossenen Regelkreis gemäß einem vorgegebenen festen Profil. In der Übergangsphase, die mit dem Erkennen des Zündens des Motors beginnt, beschleunigt die Kurbelwelle von der Soll-Kurbeldrehzahl auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl als Reaktion auf das Vorsteuermoment. Das Vorsteuerdrehmoment wird unter Verwendung einer Kalibrierungstabelle von dem vorgegebenen Motorschleppmoment auf das gemeldete Motordrehmoment (Ist-Drehmoment) über die Dauer der Übergangsphase gemischt.
- Die Steuerung kann optional programmiert werden, um Eingangsbedingungen auszuwerten und automatisch auf ein anderes festes Drehzahlprofil zurückzugreifen, wenn diese Eingangsbedingungen nicht erfüllt sind. Ein derartiges Merkmal ermöglicht den selektiven Einsatz des vorliegenden Verfahrens unter Bedingungen, die in Bezug auf Lärm, Vibrationen und Rauheit vorteilhaft wären. Beispiele für Zugangsbedingungen können sein, dass eine Temperatur des Motors und des Batteriepacks niedriger als eine entsprechende Schwellwerttemperatur ist und/oder eine Umgebungstemperatur für eine kalibrierte Zeitdauer unter einer Schwellwertumgebungstemperatur liegt.
- Die Steuerung kann ein Motorbeschleunigungsprofil nach dem Erkennen eines erfolgreichen Motorzündens auf Null zurücksetzen, wobei das Motorbeschleunigungsprofil das vorstehend aufgeführte feste Drehzahlprofil ist, was den Beginn einer Drehmomentvorsteuerung in der Übergangsphase effektiv ermöglicht.
- Während dieser gesamten Dauer kann die Steuerung das Vorsteuerdrehmoment berechnen, indem sie ein vorgegebenes, nicht abfeuerndes Drehmoment des Motors, welches das für das Drehen des Motors ohne Verbrennung erforderliche Drehmoment beschreibt, zum Produkt aus einem Verstärkungswert aus der Kalibrierungstabelle addiert, z. B. einem Wert zwischen und einschließlich 0 und 1, und einer Differenz oder einem „Drehmoment-Delta“ zwischen einem tatsächlichen/berichteten Motordrehmoment aus einem Drehmomentmodell und einem nicht abfeuernden Drehmoment/Schleppmoment. Mit anderen Worten wird das Produkt aus Verstärkungswert und Drehmoment-Delta zum Schleppmoment addiert, um das endgültige Vorsteuerdrehmoment zu bestimmen. Der in dieser Ausführungsform verwendete variable Verstärkungswert ist repräsentativ für eine Differenz oder ein „Drehzahl-Delta“ zwischen der gemeldeten Motordrehzahl und der Soll-Leerlaufdrehzahl, sodass die Geschwindigkeitstrajektorie während der Übergangsphase der Steuerung periodisch durch die Steuerung zurückgesetzt wird. Wenn sich also die Verbrennung verstärkt und die Kurbelwellendrehzahl bei der Soll-Leerlaufdrehzahl schließt, wird die Frequenz der periodischen Einstellungen oder Rückstellungen reduziert.
- Die vorstehend aufgeführte variable Verstärkung kann eine Zahl sein, die in einen kalibrierten Bereich fällt, z. B. 0 bis 1, wobei 0 einer Motordrehzahl bei oder unter der Soll-Kurbeldrehzahl entspricht und 1 der Motordrehzahl entspricht, die gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl ist. Wenn die Motordrehzahl in diesem Beispiel die Hälfte der Soll-Leerlaufdrehzahl beträgt, kann beispielsweise eine variable Verstärkung von 0,5 durch die Kalibrierungstabelle angezeigt werden, und so weiter. Andere Kalibrierungstabellen oder Bereiche derselben können verwendet werden, wie beispielsweise Leistungsbegrenzungen, Ladezustand und/oder andere Parameter eines Batteriepacks, und so ist eine lineare Rampe zwischen 0 und 1 nur ein möglicher Ansatz.
- Die elektrische Maschine kann Teil eines riemengetriebenen Lichtmaschinenstartersystems eines Hybrid-Elektrofahrzeugs sein. Das Motordrehmoment der Elektromaschine kann auch an ein Getriebe abgegeben werden, um das Hybrid-Elektrofahrzeug anzutreiben.
- Ein Verfahren zum Starten eines Motors in einem hybriden elektrischen Antriebsstrang mit dem vorstehend genannten Motor, der elektrischen Maschine und der Steuerung wird ebenfalls offenbart. Als Reaktion auf das Empfangen einer Anforderung für ein Motorstartereignis beinhaltet das Verfahren das Anweisen der Übertragung des Motordrehmoments von der elektrischen Maschine an die Kurbelwelle über die Steuerung. In der ersten Kurbelphase regelt das Verfahren die Beschleunigung der Kurbelwelle von der Drehzahl Null auf eine Soll-Kurbeldrehzahl in einem geschlossenen Regelkreis gemäß einem vorgegebenen festen Profil. In der Übergangsphase beschleunigt die Kurbelwelle von der Soll-Kurbeldrehzahl auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl unter Verwendung des Vorsteuerdrehmoments. Das Vorsteuerdrehmoment wird unter Verwendung einer Kalibrierungstabelle von einem vorgegebenen Motorschleppmoment des Motors auf ein gemeldetes Motordrehmoment über die Dauer der Übergangsphase gemischt.
- Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den hinzugefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind.
- Figurenliste
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1 ist eine schematische Darstellung eines Hybrid-Elektroantriebsstrangs in einem exemplarischen Fahrzeug, wobei der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und eine Steuerung aufweist, die konfiguriert ist, um ein Motorstartereignis unter Verwendung des hier dargestellten Verfahrens zu steuern. -
2 ist ein Zeitdiagramm mit exemplarischen vergleichenden Trajektorien der Motordrehzahl für stark- und schwachfeuernde Motorstartereignisse, wobei die Zeit auf der horizontalen Achse und die Motordrehzahl auf der vertikalen Achse dargestellt werden. -
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Startereignisses eines Motors innerhalb des in1 dargestellten exemplarischen Hybrid-Elektroantriebsstrangs beschreibt. -
4 ist eine schematische Darstellung der möglichen Logik zum Berechnen des Vorwärtsdrehmoments, die durch die Steuerung von1 beim Ausführen des in3 dargestellten Verfahrens verwendet wird. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Zahlen in den verschiedenen Ansichten hinweg gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist in
1 schematisch ein exemplarisches Kraftfahrzeug10 dargestellt. Das Kraftfahrzeug10 beinhaltet einen Hybrid-Elektroantriebsstrang12 mit einem Verbrennungsmotor (E )14 , der selektiv mit der elektrischen Maschine (MA ) 16 gekoppelt ist, z. B. einen mehrphasigen Traktionsmotor, wie dargestellt. Das Kraftfahrzeug10 weist auch eine Steuerung (C )50 auf, die programmiert ist, um ein verbrennungsbasiertes, rückstellbares Drehzahlprofil zu erzeugen und dieses Profil zu verwenden, um die Motordrehzahl (PfeilNE ) während eines Anlass- und Startereignisses des Motors14 zu regeln, wobei der Motor14 mit dem Drehmoment der elektrischen Maschine16 beschleunigt wird. Obwohl das Kraftfahrzeug10 von1 eine gebräuchliche Art von elektromechanischem System ist, das den hybriden elektrischen Antriebsstrang12 verwendet, und daher im Folgenden zur Veranschaulichung beschrieben wird, können andere exemplarische Systeme, die den hybriden elektrischen Antriebsstrang12 verwenden, stationäre Kraftwerke, Züge, Seefahrzeuge, Flugzeuge, Roboter und mobile Plattformen beinhalten. Die vorliegenden Lehren beschränken sich daher nicht nur auf Fahrzeuganwendungen im Allgemeinen oder Kraftfahrzeuganwendungen im Besonderen. - Der Motor
14 , der ohne Einschränkung Benzin, Diesel, Biokraftstoff, Ethanol oder andere Kraftstoffe verbrennen kann, beinhaltet eine Kurbelwelle17 , die selektiv mit einer Motorabtriebswelle19 der elektrischen Maschine16 gekoppelt ist, z. B. über eine Drehmomentübertragungsvorrichtung15 , wie beispielsweise eine Kupplung, eine Getriebeverbindung oder ein Riemenscheiben- und Riemen/Kettensystem, wobei letzteres in der Technik als riemengetriebenes Lichtmaschinenstarter-(BAS)-System bezeichnet wird. Die elektrische Maschine16 kann auch mit einem Eingangselement21 eines Getriebes (T )22 gekoppelt werden, z. B. mit internen Kupplungs- oder Motorzahnradsätzen (nicht dargestellt), die eine Verbindung zwischen dem Motor14 und dem Getriebe22 ermöglichen, sodass das Eingangsdrehmoment (PfeilTI ) zum Getriebe22 das Motordrehmoment vom Motor14 und/oder das Motordrehmoment von der elektrischen Maschine16 in verschiedenen Ausführungsformen beinhalten kann. Alternativ kann die elektrische Maschine16 auch ausschließlich zum Starten des Motors14 verwendet werden, wobei das Eingangsdrehmoment (PfeilTI ) praktisch das Motordrehmoment allein ist. Unabhängig von der Quelle oder den Quellen des Eingangsdrehmoments (PfeilTI ) überträgt das Getriebe22 letztendlich das Abtriebsdrehmoment (PfeilTO ) auf ein Abtriebselement24 des Getriebes22 und von dem Abtriebselement24 auf einen Satz Antriebsräder28 , um das Fahrzeug10 anzutreiben. - In Bezug auf die elektrische Maschine
16 können mehr als eine derartige elektrische Maschine16 als Teil des exemplarischen Hybrid-Elektroantriebsstrangs12 verwendet werden. Zur Veranschaulichung wird eine einzelne elektrische Maschine16 dargestellt, die in einer mehrphasigen Ausführungsform Phasenleitungen31 , z. B. dreiphasige Leitungen, wie sie in einer typischen 3-Phasen-Wechselstromkonfiguration (AC ) dargestellt sind, beinhaltet, die elektrisch mit einem Wechselrichtermodul (PIM )32 verbunden sind. Wie in der Technik bekannt, kann ein Wechselrichter, wie beispielsweise derPIM 32 , verwendet werden, um eine Gleichstrom-(DC)-Spannung aus einem Gleichspannungsbus (VDC ) zu invertieren, wobei die Gleichspannung von einer mehrzelligen Hochspannungsbatterie (BHV )30 bereitgestellt wird, die elektrisch mit der elektrischen Maschine16 verbunden ist. Daher bezieht sich der hierin verwendete Begriff „Hochspannung“ auf Spannungspegel jenseits der typischen 12-15 VDC-Hilfsspannungspegel. Wenn die elektrische Maschine16 ein Traktionsmotor ist, der zum Antreiben des Fahrzeugs10 konfiguriert ist, können die Spannungspegel relativ hoch sein, z. B. 60-360VDC oder mehr, wobei diese Spannungspegel ohne Einschränkung mit Lithium-Ionen, Nickelmetallhydrid oder anderen geeigneten Batteriechemikalien realisiert werden können. Wenn das Batteriepack30 ausschließlich zum Kurbeln und Anlassen des Motors14 verwendet wird, können die erforderlichen Spannungspegel erheblich niedriger sein, wie beispielsweise in einigen Mild-Hybridausführungsformen30-60 VDC . - Das Batteriepack
30 ist elektrisch mit einem Hilfsstrommodul (APM )34 verbunden. Das APM34 wird in der Technik auch als DC-DC-Spannungswandler bezeichnet, z. B. als Hochsetzsteller oder als Tiefsetzsteller, weshalb dasAPM 34 zum Reduzieren des Spannungspegels auf dem Gleichspannungsbus (VDC ) auf Hilfsspannungspegel auf einem Hilfsspannungsbus (VAUX ) geeignet ist. Eine Hilfsbatterie (BAUX )36 kann elektrisch mit dem Hilfsspannungsbus (VAUX ) verbunden und zum Speichern oder Ergänzen von Leistung verwendet werden, die an Hilfsvorrichtungen oder Systeme auf dem Hilfsspannungsbus (VAUX ) geliefert wird. - Der Hybrid-Elektroantriebsstrang
12 von1 beinhaltet eine Steuerung50 , die konfiguriert ist, d. h. in Software programmiert und in Hardware eingerichtet ist, um das hierin beschriebene Verfahren100 auszuführen. Obwohl die Steuerung50 zur veranschaulichenden Einfachheit als einheitliche Steuervorrichtung beschrieben ist, kann sie physisch als eine oder mehrere Computervorrichtungen ausgeführt werden, die jeweils einen Prozessor (P ) und einen Speicher (M ) aufweisen, von denen einige computerlesbare greifbare, nichtflüchtige Speicher sind, die auf einer Leiterplatte angeordnet sind oder anderweitig für den Prozessor (P ) verfügbar sind. Anweisungen, die das Verfahren100 beinhalten, können in den Speicher (M ) programmiert und bei Bedarf über den Prozessor (P ) ausgeführt werden, um die Steuerungsfunktionalität über das Anlassen und Starten des Motors14 bereitzustellen. Der Speicher (M ) kann beispielsweise einen ausreichenden Nur-Lese-Speicher, einen optischen Speicher, einen Flash-Speicher oder einen anderen Festkörperspeicher und dergleichen beinhalten. Ein flüchtiger Speicher, wie beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher und ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-LeseSpeicher können ebenfalls zusammen mit anderen erforderlichen Schaltungen (nicht dargestellt), einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine Hochgeschwindigkeitstaktung, eine Abtastschaltung zum Erfassen von Strömen/Spannungen/Temperaturen/Geschwindigkeiten/Positionen von verbundenen Vorrichtungen wie dem Motor14 und der elektrischen Maschine16 , eine Analog-Digital-Schaltung, eine Digital-Analog-Schaltung, einen digitalen Signalprozessor, Eingabe-/Ausgabevorrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Pufferschaltung, beinhaltet sein. - Die Steuerung
50 ist auch konfiguriert, um Eingangssignale (PfeilCC )I) zu empfangen, einschließlich einer Motorstartanforderung, die autonom von der Steuerung50 erzeugt oder manuell von einem Fahrzeugführer20 erzeugt wird, z. B. ein Schlüsselstart oder ein Start per Drucktaste. Die Steuerung50 ist ferner konfiguriert, um Steuersignale (PfeilCCo ) zu erzeugen, die letztendlich eine Änderung des Betriebszustands des Hybrid-Elektroantriebsstrangs12 bewirken, wie beispielsweise durch Steuern des Anlass- und Startereignisses des Motors14 im Rahmen des Verfahrens100 . In dem in1 veranschaulichten Fahrzeug10 kann beispielsweise die Steuerung50 als Motorsteuermodul oder ECM, Motorsteuerungsprozessor und Hybridsteuermodul ausgeführt sein. - Wie in der Technik bekannt ist, modelliert, misst, berechnet oder bestimmt ein ECM typischerweise bestimmte motorbezogene Werte, wie beispielsweise Motordrehzahl, Drehmoment und Temperatur, und meldet diese. Gleichermaßen regelt ein Motorsteuerungsprozessor den Betrieb eines bestimmten Generators oder Motors, in diesem Fall der elektrischen Maschine
16 , und meldet Werte wie elektrischen Strom, Spannung und Temperatur, die alle mit der Motordrehzahl korreliert und in der Gesamtsteuerung der elektrischen Maschine16 verwendet werden können. Ein Hybridsteuermodul kann die Beiträge verschiedener Drehmomentquellen, hier des Motors14 und der elektrischen Maschine16 , zu einem insgesamt erforderlichen Drehmoment des Antriebsstrangs12 koordinieren, um eine optimale Drehmomentverteilung für eine bestimmte Betriebsart zu erzeugen. Die gemeldeten Informationen der verschiedenen Steuermodule stehen der Steuerung50 somit beim Ausführen des vorliegenden Ansatzes zur Verfügung. -
2 verdeutlicht Trajektorienspuren40 , die verschiedene Trajektorien42S und42W beschreiben, die den Drehzahlen entsprechen, die durch relativ starke und schwache Zündsequenzen des Motors14 von1 erzeugt werden. Die Begriffe „stark“ und „schwach“, wie hierin verwendet, sind relativ. Das heißt, eine starke Verbrennung oder Zylinderverbrennung ist ein Indikator für einen effizienteren Verbrennungsprozess innerhalb der Zylinder des Motors14 und damit eine schnellere Beschleunigung der Kurbelwelle17 im Vergleich zu einer schwächeren Zündsequenz. Wie vorstehend erwähnt, können Faktoren, wie beispielsweise eine niedrige Temperatur des Motors14 und/oder des Batteriepacks30 , sowie eine geringere Leistungsfähigkeit oder Leistungsbegrenzung des Batteriepacks30 und die Auswirkungen dieser Begrenzungen auf die elektrische Maschine16 , die Geschwindigkeit des Anstiegs der Motordrehzahl beeinflussen. Somit erreicht die exemplarische Trajektorie42W der Motordrehzahl, die schwächer als die Trajektorie42S ist, zu einem späteren Zeitpunkt die Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) als die Trajektorie42S , mit dem Potenzial für wahrnehmbare Erhöhungen von Lärm, Vibration und Rauheit. - Das abgestufte Erscheinungsbild der beiden in
2 veranschaulichten Motordrehzahl-Trajektorien42S und42W veranschaulichen das Vergleichsergebnis der von der Steuerung50 von1 vorgenommenen periodischen Anpassungen oder Rückstellungen, wenn die Kurbelwelle17 beschleunigt und die Motordrehzahl beim Zünden des Motors am Ende der durch Punkt A in2 angezeigten Anfangskurbelphase bis zum Ende der Übergangsphase (Zone B) zunimmt, woraufhin der Motor14 innerhalb eines zulässigen Deltas der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) ankommt. Wenn der Motor14 und das Batteriepack30 wärmer sind und eine ausreichende Leistungskraft im Batteriepack30 vorhanden ist, ist es wahrscheinlicher, dass eine stärkere Kurbel- und Starttrajektorie, z. B. die Motordrehzahl-Trajektorie42S , stattfindet. Kaltstarts neigen jedoch dazu, etwas Ähnliches wie die exemplarische Motordrehzahl-Trajektorie42W zu erzeugen. Infolgedessen kann das Verfahren100 selektiv bei Kaltwetterbedingungen angewendet werden, wobei die Steuerung50 nach dem Starten des Motors14 optional auf eine Regelung mit einem festen Drehmoment- oder Drehzahlprofil zurückgreift. - Eine exemplarische Ausführungsform des Verfahrens
100 wird nun mit Bezug auf das in3 dargestellte Flussdiagramm beschrieben. Beginnend mit Schritt102 kann die Steuerung50 von1 optional bestimmen, ob ein Satz von einer oder mehreren Zugangsbedingungen erfüllt ist. Wie vorstehend erwähnt, kann das Verfahren100 besonders nützlich sein, wenn der Motor14 abgestellt und über einen längeren Zeitraum nicht betankt wurde, wobei der Motor14 im Laufe der Zeit vom vorherigen Gebrauch bis nahe an die Umgebungstemperatur abkühlen kann. Daher können geeignete Zugangsbedingungen eine niedrige Umgebungstemperatur wie -10 °C, gekoppelt mit einer vorbestimmten „Motor-Aus“-Dauer bei einer derartige Temperatur, Leistungsbegrenzung oder Leistungsfähigkeit des Batteriepacks30 , und/oder eine Temperatur des Motors14 und/oder des Batteriepacks30 beinhalten, die unter einer niedrigen Schwellenwerttemperatur liegen. Das Verfahren100 fährt mit Schritt103 fort, wenn diese Eingangsbedingungen nicht erfüllt sind, oder mit Schritt104 in der Alternative, wenn die Eingangsbedingungen erfüllt sind. - Schritt
103 kann das Ausführen eines standardmäßigen Motorstartvorgangs beinhalten. Ein typischer Motorstartbetrieb, der mit einem Motor14 und einem Batteriepack30 durchgeführt wird, die ausreichend warm oder mit ausreichenden Leistungsreserven in dem Batteriepack30 ausgestattet sind, um den Anlass- und Startvorgang aufrechtzuerhalten, beinhaltet das Anweisen des Motors14 , einem festen Motordrehzahl-, Drehmoment- und/oder Beschleunigungsprofil zu folgen, das im Regelverfahren gesteuert wird, z. B. unter Verwendung einer Proportional-Integral- oder Proportional-Integral-Differential-Steuerlogik. Diese Steuerung kann durch ein Motordrehmoment- und/oder Drehzahlmodell informiert werden, das im Speicher (M ) der Steuerung50 gespeichert ist. Das Verfahren100 ist abgeschlossen, wenn der Motor14 gestartet wurde und der Verbrennungsprozess selbsttragend ist. - Schritt
104 beinhaltet das Einstellen oder Auswählen einer anfänglichen Soll-Kurbeldrehzahl in der Logik der Steuerung50 . Unter kurzer Bezugnahme auf2 entspricht dieses Ziel dem PunktA . Eine mögliche Art der Implementierung von Schritt104 besteht darin, eine kalibrierte Soll-Kurbeldrehzahl aus dem Speicher (M ) der Steuerung50 , z. B. aus einer Nachschlagetabelle, zu extrahieren. Das Ziel kann ein fester Wert sein, oder das Ziel kann aufgrund von Werten, die denen in Schritt102 ähnlich sind, schwanken, z. B. Temperatur- und Leistungsgrenzen. Das Verfahren100 geht dann zu Schritt106 über. - Bei Schritt
106 berechnet die Steuerung50 das vorstehend genannte Vorsteuerdrehmoment, das zum Steuern des Motors14 während der restlichen Übergangsphase verwendet wird. Wie vorstehend erwähnt, wird das Motorstartereignis in zwei verschiedene Phasen unterteilt: (i) die Anfangsphase und (ii) die Übergangsphase. Während der anfänglichen Kurbelphase wird die Drehzahl des Motors14 im geschlossenen Regelkreis von Null auf die kalibrierte Soll-Kurbeldrehzahl von Schritt104 beschleunigt, die zum Zünden des Motors14 ausreichend ist. In dieser speziellen Phase kann die Steuerung50 das von der elektrischen Maschine16 benötigte Drehmoment in Abhängigkeit vom gemeldeten Motordrehmoment, dem bekannten/kalibrierten Schleppmoment des Motors14 , einem festen Drehzahl- oder Beschleunigungsprofil des Motors14 , d. h. der erforderlichen Änderungsrate der Motordrehzahl (NE ), sowie den berechneten Spinverlusten des Getriebes22 bestimmen. Durch die Kenntnis, wie viel Drehmoment der Motor14 derzeit erzeugt und wie viel Spinwiderstand der Motor14 und das Getriebe22 bereitstellen, ist die Steuerung50 in der Lage, die Menge an Kurbeldrehmoment zu bestimmen, die von der elektrischen Maschine16 erfordert wird. - Nach dem Erkennen eines erfolgreichen Zündens des Motors
14 , z. B. durch Überwachen von Drehzahlerhöhungen, beginnt die Übergangsphase des Motorstartereignisses mit dem Bestimmen des Motordrehmoments durch die Steuerung50 in Abhängigkeit vom Vorsteuerdrehmoment und den zuvor genannten Übertragungsverlusten. Das Vorsteuerdrehmoment ist ein berichteter Drehmomentwert, der von der Steuerung50 als angenommenes Motordrehmoment verwendet wird. Als Veranschaulichung, muss das Motordrehmoment ausreichend hoch sein, um das Vorwärtsdrehmoment zu überwinden. Mit anderen Worten kann die Steuerung50 nach Abschluss der ersten Kurbelphase das in der ersten Kurbelphase verwendete Motorbeschleunigungsprofil auf Null setzen, um die Steuerung eines festen Profils in der Übergangsphase vorübergehend zu deaktivieren. - Schritt
106 kann von der Steuerung50 unter Verwendung der in4 dargestellten exemplarischen Logik implementiert werden. Die Steuerung50 manipuliert das Vorsteuerdrehmoment (PfeilTFF ) in Schritt106 in einer Weise, die das Motorschleppmoment (TED ), d. h. das nicht abfeuernde Motordrehmoment, allmählich mit dem tatsächlichen/berichteten Motordrehmoment mischt, wenn der Motor14 selbst anhebt, d. h. wenn die Motordrehzahl (NE ) infolge der Verstärkung von Verbrennungsimpulsen natürlich zunimmt. Dies zwingt den Motor14 effektiv, sein eigenes Schleppmoment (TED ) allmählich zu überwinden, und verhindert aggressive Motor-Drehmomentrampen, die den Anstieg der Motordrehzahl (NE ) begrenzen könnten, wenn von einem sofortigen Zünden des Motors14 auszugehen ist. - Als Teil des vorliegenden Ansatzes wird das von der Steuerung
50 (ECM) modellierte und gemeldete Motordrehmoment, in4 abgekürztTEM und damit Teil eines Steuerbefehls für die elektrische Maschine16 von1 . Die Steuerung50 nimmt das Minimum (MIN) des gemeldeten Motordrehmoments (TEM ) und des Motorschleppmoments (TED ) an einem Logikblock251 auf, wobei das gemeldete Motordrehmoment (TEM ) eine momentane Darstellung des Drehmoments ist, das der Motor14 tatsächlich erzeugt, und wobei das Motorschleppmoment die kalibrierte Reibung und die Pumpverluste des Motors14 sind, d. h. das stationäre „nicht gezündete“ Drehmoment, das zum Drehen des Motors14 erforderlich ist. Der MIN-Wert während der Übergangsphase ist das Motorschleppmoment und addiert dann einen Teil der Differenz zwischen den beiden Werten zurück, d. h. ein abgekürztes Drehmoment-Delta Δ(TEM ,TED ). Ebenso wird bei Logikblock253 die Differenz zwischen der gemeldeten Motordrehzahl (NE ) und der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) berechnet, wobei der letzte Wert in2 dargestellt ist. - Ein Kalibrierblock
252 wählt dann einen variablen Verstärkungswert (K ) aus einer im Speicher (M ) der Steuerung50 aufgezeichneten Kalibriertabelle aus, z. B. als Wert im Bereich von 0 bis 1 basierend auf der in Block253 bestimmten Differenz. Der variable Verstärkungswert ist repräsentativ für die Differenz oder das Drehzahl-Delta zwischen der gemeldeten Motordrehzahl und der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ). In dieser Ausführungsform kann 0 der größtmöglichen Differenz entsprechen, d. h. NE ≤ = Kurbeldrehzahl, und 1 kann einer Situation entsprechen, in der die Motordrehzahl (NE ) der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) entspricht. Somit addiert die Steuerung50 effektiv mehr von dieser Differenz zurück, wenn die Motordrehzahl (NE ) zunimmt und sich der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) nähert, sodass am Multiplikatorblock254 die Differenz aus Motordrehmoment (TEM ) und Motorschleppmoment (TED ), d. h. Δ(TEM ,TED ), mit einem Verstärkungswert im Bereich von 0 bis 1 multipliziert wird. In der Kalibriertabelle können andere Ansätze verwendet werden, wie beispielsweise die Anordnung der Kalibriertabelle basierend auf Leistungsbegrenzungen, Ladezustand und/oder anderen Parametern des in1 dargestellten HV-Batteriepacks. - Der Block
252 kann zum Optimieren der Leistung auf unterschiedliche Weise kalibriert werden. So könnte man sich beispielsweise dafür entscheiden, die elektrische Unterstützung und den Batteriedurchsatz (Strom) zu minimieren, oder es könnte ein schneller Übergang durch Resonanz erfolgen, indem die Werte in Block252 näher an Null gesetzt werden. Es könnte auch verhindert werden, dass der Motor über die Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) hinaus aufflammt, indem der Block252 auf 1 hochgefahren wird, wenn sich die Motordrehzahl der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) annähert. Dieser Abschnitt des Verfahrens100 ermöglicht im natürlichen Verbrennungsprozess das schrittweise Anheben der Drehzahl des Motors14 von einer niedrigen Anfangskurbeldrehzahl von einigen hundert U/min auf die höhere Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ), wobei sich die Übergangsphase entfaltet, ohne auf ein vordefiniertes Festdrehzahlprofil zurückzugreifen. Mit anderen Worten wird die Geschwindigkeit der Kurbelwellenbeschleunigung17 und der daraus resultierenden Erhöhung der Motordrehzahl in der Übergangsphase durch die Verbrennungsstärke des Motors14 bestimmt. Die Steuerung50 addiert dann die Ausgabe der Blöcke251 und254 , um das Vorsteuerdrehmoment (PfeilTFF ) zu erzeugen. - Unter erneuter Bezugnahme auf
3 bestimmt die Steuerung50 bei Schritt108 , ob der Motor14 erfolgreich gezündet hat, z. B. wie durch eine ansteigende Motordrehzahl oder andere geeignete Faktoren angezeigt. Das Verfahren100 fährt mit Schritt110 fort, wenn das Zünden des Motors nicht erkannt wird, und mit SchrittS116 in der Alternative, wenn das Zünden des Motors erkannt wird. - Bei Schritt
110 vergleicht die Steuerung50 als nächstes die tatsächliche Motordrehzahl (NE ) mit der Soll-Kurbeldrehzahl (NE,TGT ), d. h. Punkt A von2 , und bestimmt, ob diese beiden Werte gleich sind. Wenn ja, fährt das Verfahren100 mit SchrittS112 fort. SchrittS111 wird alternativ ausgeführt, wenn die Motordrehzahl (NE ) nicht der Soll-Kurbeldrehzahl entspricht. - Schritt
111 kann das Fortsetzen des Profils der Motordrehzahl (NE ) auf die Soll-Kurbeldrehzahl beinhalten, d. h. durch Anweisen einer Drehzahlregelung des Motors14 gemäß einem kalibrierten festen Motordrehzahlprofil. Das Verfahren100 wiederholt danach Schritt106 . - Schritt
112 , der erreicht wird, wenn die Steuerung50 bestimmt, dass der Motor14 nicht gezündet hat, obwohl die Soll-Kurbeldrehzahl erreicht wurde, beinhaltet das Bestimmen, ob das Betanken des Motors14 in der Logik der Steuerung50 ordnungsgemäß aktiviert ist. Das Verfahren100 wiederholt Schritt106 , wenn das Betanken aktiviert wurde, oder alternativ SchrittS114 , wenn das Betanken nicht aktiviert wurde. - Bei Schritt
114 ermöglicht die Steuerung50 das Betanken und wiederholt Schritt106 . - Bei Schritt
116 bestimmt die Steuerung50 , ob sich die Motordrehzahl (NE ) einer Soll-Enddrehzahl auf eine kalibrierte Marge, d. h. eine Drehzahl des Motors14 , die geringfügig höher ist als die Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ), annähert. Wenn ja, ist die Steuerung50 standardmäßig so voreingestellt, dass sie die Motordrehzahl (NE ) auf die Soll-Enddrehzahl profiliert, um eine gewünschte Rampenauslaufrate des Motorstartereignisses zu erhalten, und fährt anschließend mit SchrittS124 fort. SchrittS118 wird alternativ ausgeführt, wenn die gewünschte Enddrehzahl noch nicht erreicht ist. - Schritt
S118 beinhaltet das Einstellen eines Motorbeschleunigungsprofils auf Null beim Erkennen der Motorzündung. Im Endeffekt verriegelt Schritt118 ein gewünschtes Motorbeschleunigungsprofil auf 0 U/min/s nach der vorstehend genannten anfänglichen Kurbelphase. Das Verfahren100 geht dann zu Schritt120 über. - Schritt
120 beinhaltet das Bestimmen, ob die Motordrehzahl (NE ) eine Profildrehzahl plus eine Delta-Drehzahl überschreitet, wobei letztere ein kalibrierter Wert ist, der im Speicher (M ) der Steuerung50 verfügbar ist. Um die Leistung der Steuerung50 beim Durchführen des Verfahrens100 einzustellen, kann somit der Wert der Delta-Drehzahl in SchrittS120 geändert werden. Das Verfahren100 fährt mit Schritt122 fort, wenn die Motordrehzahl (NE ) die Profildrehzahl plus die Delta-Drehzahl überschreitet. Andernfalls kehrt das Verfahren100 zu Schritt106 zurück. - Schritt
122 beinhaltet effektiv das Zurücksetzen des Motordrehzahlprofils durch die Steuerung50 während der Übergangsphase des Motorstartereignisses bei jedem Erfassen eines Motordrehzahlimpulses, wobei ein derartiger Impuls der bei Schritt120 erfasste Wert ist. Daher beinhaltet Schritt112 das Zurücksetzen des Profils auf die aktuelle Motordrehzahl und dann die Rückkehr zu Schritt106 . - Bei Schritt
124 , der erreicht wird, wenn sich die Motordrehzahl (NE ) der Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) nähert, wie in2 dargestellt, bestimmt die Steuerung50 , ob die Soll-Leerlaufdrehzahl (NE,TGT ) erreicht wurde. Wenn ja, fährt das Verfahren100 mit Schritt126 fort. Das Verfahren100 ist andernfalls vollständig, wobei der Fertigstellungsstatus durch ** in3 gekennzeichnet ist. - Das vorstehend beschriebene Verfahren
100 ermöglicht der Steuerung50 von1 , die möglicherweise als separates ECM- und Hybrid-Steuermodul und/oder mehrere andere Steuervorrichtungen ausgeführt ist, die Drehzahl-Trajektorie des Motors14 während der Übergangsphase eines Motorstartereignisses periodisch zurückzusetzen, wobei die Steuerung50 das Profil zurücksetzt, um die tatsächliche Motordrehzahl mit zunehmender Motorverbrennung anzupassen. Die Verwendung von Festdrehzahl- oder Drehmomentprofilen und einer geschlossenen Regelung des Motors14 sowohl in der Anfangs- als auch in der Übergangsphase eines Motorstartereignisses kann schwierig zu kalibrieren sein und ermöglicht in der Regel einen deutlichen Kompromiss zwischen Geräusch, Vibration und Rauigkeit sowie dem Durchsatz der Batterieleistung. Im Gegensatz dazu verwendet der voreingestellte Ansatz ein rückstellbares, auf der Verbrennungsstärke basierendes Profil während der Übergangsphase und sollte daher widerstandsfähiger gegen anfängliche Ungenauigkeiten in einem von der Steuerung50 verwendeten Motordrehmomentmodell und die damit verbundenen Probleme der Motordrehmomentregelung sein. Diese und andere mögliche Vorteile des vorliegenden Verfahrens100 werden durch gewöhnliche Fachleute auf dem Gebiet der Offenbarung leicht erkannt werden. - Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung detailliert beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Erfindung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt sein kann. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind.
Claims (10)
- Hybrid-Elektroantriebsstrang (12), umfassend: einen Motor (14) mit einer Kurbelwelle (17), die zum Drehen bei einer Motordrehzahl konfiguriert ist; eine elektrische Maschine (16), die konfiguriert ist, um der Kurbelwelle (17) während eines Motorstartereignisses mit einer anfänglichen Kurbelphase und einer Übergangsphase ein Motordrehmoment zu liefern; und eine Steuerung (50), die konfiguriert ist, um als Reaktion auf eine Anforderung für ein Motorstartereignis die Abgabe des Motordrehmoments an die Kurbelwelle (17) zu steuern, und: während der Anfangskurbelphase des angeforderten Motorstartereignisses, um die Kurbelwellenbeschleunigung von der Drehzahl Null auf eine Soll-Kurbeldrehzahl in einem geschlossenen Kreislauf gemäß einem vorbestimmten festen Profil des Motors zu regeln; und in der Übergangsphase des angeforderten Motorstartereignisses, um die Kurbelwelle von der Soll-Kurbeldrehzahl nach dem Zünden des Motors auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl unter Verwendung eines Vorsteuerdrehmoments zu beschleunigen, worin das Vorsteuerdrehmoment unter Verwendung einer Kalibriertabelle von einem vorgegebenen Schleppmoment des Motors auf ein gemeldetes Motordrehmoment über eine Dauer der Übergangsphase gemischt wird.
- Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 1 , worin die Steuerung (50) konfiguriert ist, um die Kurbelwelle (17) während der Übergangsphase zu beschleunigen, indem sie eine Drehzahltrajektorie (40) der Kurbelwelle (17) periodisch einstellt, wobei eine entsprechende Größenordnung jeder periodischen Einstellung der Drehzahltrajektorie (40) auf einer Verbrennungsstärke des Motors (14) basiert. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 1 , worin die Steuerung (50) konfiguriert ist, um die Geschwindigkeitstrajektorie periodisch anzupassen durch: Auswählen eines variablen Verstärkungswerts aus der Kalibriertabelle, wobei der variable Verstärkungswert eine Differenz zwischen der Soll-Kurbeldrehzahl und einer Ist-Drehzahl des Motors (14) anzeigt; Multiplizieren des variablen Verstärkungswerts mit einem Drehmoment-Delta, das als Differenz zwischen dem gemeldeten Motordrehmoment und dem Motorschleppmoment definiert ist, um ein eingestelltes Drehmoment zu erzeugen; und Berechnen des Vorsteuerdrehmoments durch Hinzufügen des Motorschleppmoments und des eingestellten Drehmoments. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 3 , worin der variable Verstärkungswert von 0 bis 1 reicht, wobei 0 entsprechend der tatsächlichen Motordrehzahl kleiner oder gleich der Soll-Kurbeldrehzahl ist und 1 entsprechend der tatsächlichen Motordrehzahl gleich der Soll-Leerlaufdrehzahl ist. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 3 , ferner umfassend ein Batteriepack (30), das elektrisch mit der elektrischen Maschine (16) verbunden ist, worin der variable Verstärkungswert auf einem oder mehreren elektrischen Parametern des Batteriepacks (30) basiert. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 1 , worin der Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) ein Batteriepack (30) beinhaltet, das elektrisch mit der elektrischen Maschine (16) verbunden ist, und worin die Steuerung (50) so programmiert ist, dass sie auf ein anderes vorgegebenes festes Profil voreingestellt ist, wenn mindestens eine von einer Motortemperatur und einer Temperatur des Batteriepacks (30) kleiner als eine jeweilige Schwellenwerttemperatur ist. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 1 , worin der Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) Teil eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (10) ist, und worin die elektrische Maschine Teil eines riemengetriebenen Lichtmaschinenstartersystems des Hybrid-Elektrofahrzeugs (10) ist. - Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) nach
Anspruch 1 , worin das Hybrid-Elektrofahrzeug (10) ein Getriebe (22) beinhaltet, und worin das Motordrehmoment von der elektrischen Maschine (16) an das Getriebe (22) abgegeben wird, um das Hybrid-Elektrofahrzeug (10) anzutreiben. - Verfahren (100) zum Starten eines Motors (14) in einem Hybrid-Elektroantriebsstrang (12) mit dem Motor (14), einer elektrischen Maschine (16), die konfiguriert ist, um ein Motordrehmoment an eine Kurbelwelle (17) des Motors zu liefern, und einer Steuerung (50), wobei das Verfahren (100) Folgendes umfasst: als Reaktion auf das Empfangen einer Anforderung für ein Motorstartereignis, das Anweisen der Übertragung des Motordrehmoments von der elektrischen Maschine (16) an die Kurbelwelle (17) über die Steuerung (50); in einer Anfangskurbelphase des angeforderten Motorstartereignisses, regeln der Kurbelwellenbeschleunigung von der Drehzahl Null auf eine Soll-Kurbeldrehzahl in einem geschlossenen Kreislauf gemäß einem vorbestimmten festen Profil des Motors (14); und in einer Übergangsphase des angeforderten Motorstartereignisses, Beschleunigen der Kurbelwelle (17) von der Soll-Kurbeldrehzahl nach dem Zünden des Motors (14) auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl unter Verwendung eines Vorsteuerdrehmoments, worin das Vorsteuerdrehmoment unter Verwendung einer Kalibriertabelle von einem vorgegebenen Schleppmoment des Motors (14) auf ein gemeldetes Motordrehmoment über eine Dauer der Übergangsphase gemischt wird.
- Verfahren (100) nach
Anspruch 9 , worin das Beschleunigen der Kurbelwelle (17) in der Übergangsphase das periodische Einstellen einer Geschwindigkeitstrajektorie der Kurbelwelle (17) durch Auswählen eines variablen Verstärkungswertes aus der Kalibriertabelle beinhaltet, wobei der variable Verstärkungswert eine Differenz zwischen der Soll-Kurbeldrehzahl und einer Ist-Drehzahl des Motors anzeigt, das Multiplizieren des variablen Verstärkungswerts mit einem Drehmoment-Delta, das als Differenz zwischen dem gemeldeten Motordrehmoment und dem Motorschleppmoment definiert ist, um ein angepasstes Drehmoment zu erzeugen, und das Berechnen des Vorsteuerdrehmoments durch Hinzufügen des Motorschleppmoments und des eingestellten Drehmoments.
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