DE102020109915A1 - Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens - Google Patents

Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer wenigstens einen Brennraum (22) aufweisenden Verbrennungskraftmaschine (20) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels Direktstart. Bei Erfülltsein wenigstens eines Kriteriums wird vor dem Direktstart der Brennraum (22) aktiv gespült, woraufhin der Direktstart zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (20) durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.
  • Ein solches Verfahren zum Starten einer wenigstens einen Brennraum aufweisenden Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, ist beispielsweise bereits der DE 103 06 145 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine mittels Direktstart gestartet, das heißt aus einem deaktivierten Zustand und somit aus einem befeuerten Betrieb in einen aktivierten Zustand und somit in einem befeuerten Betrieb überführt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei Erfülltsein wenigstens eines Kriteriums, das heißt dann, wenn wenigstens ein Kriterium erfüllt ist, vor dem Direktstart der Brennraum aktiv gespült wird, woraufhin der Direktstart zum Starten der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird. Unter dem Direktstart ist insbesondere zu verstehen, dass die zunächst deaktivierte und somit sich in einem unbefeuerten Betrieb befindende Verbrennungskraftmaschine aktiviert und somit in einen befeuerten Betrieb überführt wird, indem in dem wenigstens einen Brennraum eine Zündung zum Zünden und Verbrennen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches durchgeführt wird und ohne dass eine beispielsweise als Kuppelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine mittels eines Elektromotors aktiv angetrieben wird. Bei dem Spülen des Brennraums wird ein zunächst im Brennraum aufgenommenes Restgas zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aus dem Brennraum herausgespült, insbesondere dadurch, dass ein zumindest Frischluft umfassendes Gas in den Brennraum eingebracht und daraufhin insbesondere zusammen mit dem Restgas aus dem Brennraum abgeführt wird. Zum Spülen des Brennraums wird beispielsweise die Abtriebswelle mittels eines Elektromotors und/oder mittels eines zusätzlich zur Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen, von der Verbrennungskraftmaschine unterschiedlichen Antriebs angetrieben, wodurch beispielsweise einen Brennraum teilweise begrenzender Kolben, insbesondere in einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine, angetrieben und somit translatorisch bewegt wird. Daraufhin wird das Spülen beendet, woraufhin der Direktstart durchgeführt wird. Unter dem Direktstart ist insbesondere zu verstehen, dass ein durch eine zusätzliche Verbrennungskraftmaschine vorgesehene Einrichtung bewirktes Antreiben der Abtriebswelle unterbleibt, sodass beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine mittels des Direktstarts gestartet wird, ohne dass ein äußeres Drehmoment von einer bezüglich der Verbrennungsmaschine externen Einrichtung auf die Abtriebswelle ausgeübt wird. Durch das Spülen des Brennraums kann ein Brennraum aufgenommener Restgehalt zumindest verringert werden, sodass der Direktstart nach dem Spülen Prozesssicher durchgeführt werden und zum Starten der Verbrennungskraftmaschine führen kann. Wird somit also beispielsweise zum Spülen des Brennraums die Abtriebswelle von einer bezüglich der Verbrennungskraftmaschine externen, zusätzlich zur Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Komponente angetrieben, indem die Komponente eine Kraft oder ein Drehmoment auf die Abtriebswelle ausübt, so unterbleibt ein solches, von einer bezüglich der Verbrennungskraftmaschine externen und zusätzlich zu der Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen Komponente bewirktes Antreiben der Abtriebswelle während des Direktstarts.
  • Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Nach einer langen Motorstillstandszeit liegt in dem Brennraum ein Gemisch aus Abgas und Luft vor. Mit steigender Stillstandszeit der auch als Motor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine steigt der Anteil des Restgases, insbesondere des Abgases, im Kompressions- und Expansionszylinder an. Liegt ein zu hoher Restgasanteil vor, so ist eine Verbrennung in diesem Zylinder nicht möglich. Ein Direktstart erfordert jedoch eine Verbrennung in den genannten Zylindern. Die Erfindung ermöglicht durch Spülung des Brennraums beziehungsweise der Brennräume eine Verbrennung in den genannten Zylindern, wodurch ein Direktstart ermöglicht wird. Zum Spülen der Verbrennungskraftmaschine wird ein Motor beziehungsweise dessen Abtriebswelle geschleppt, insbesondere mittels einer bezüglich der Verbrennungskraftmaschine externen und zusätzlich dazu vorgesehenen Komponente. Der Brennraum beziehungsweise die Brennräume werden gespült, insbesondere indem eine jeweilige Füllung mit hohem Restgasgehalt aus dem jeweiligen Brennraum beziehungsweise aus dem jeweiligen Zylinder ausgeschoben wird. Im Rahmen des Spülens wird eine neue Füllung mit geringerem Restgasgehalt angesaugt, sodass nach dem Spülen, insbesondere nach einem Beenden des Spülens und somit nach dem Beenden des mittels der bezüglich der Verbrennungskraftmaschine externen Komponente bewirkten Antreibens der Abtriebswelle die Verbrennungskraftmaschine per Direktstart gestartet werden kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Verbrennungskraftmaschine, welche per Direktstart gestartet wird.
  • Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung ein als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug 10, welches zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen 12 und 14 mit jeweiligen Rädern 16 und 18 aufweist. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 20, welche mehrere Brennräume 22 aufweist. Der jeweilige Brennraum 22 ist teilweise durch einen jeweiligen Zylinder 24 begrenzt, welcher durch ein beispielsweise als Kurbelgehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Gehäuseelement 26 der Verbrennungskraftmaschine 20 gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Außerdem ist der jeweilige Brennraum 22 durch einen jeweiligen Kolben begrenzt, welcher translatorisch bewegbar in dem jeweiligen Zylinder 26 angeordnet ist.
  • Ein beispielsweise als Automatikgetriebe ausgebildetes Getriebe 28 ist von der Verbrennungskraftmaschine 20, insbesondere von deren Abtriebswelle 30, antreibbar, wobei beispielsweise die Räder 18 der Achse 14, insbesondere über ein Achsgetriebe 32, von dem Getriebe 28 angetrieben werden können. Das Achsgetriebe 32 ist beispielsweise als Differenzialgetriebe ausgebildet. Insgesamt ist erkennbar, dass beispielsweise die Räder 18 der Achse 14 über das Achsgetriebe 32 und über das Getriebe 28 von der Abtriebswelle 30 angetrieben werden können. Die Abtriebswelle 30 ist beispielsweise eine Kurbelwelle. Über die Abtriebswelle 30 kann die Verbrennungskraftmaschine 20 Drehmomente zum Antreiben der Räder 18 und somit des Kraftfahrzeugs 10 insgesamt bereitstellen.
  • Zunächst ist die Verbrennungskraftmaschine 20 beispielsweise aktiviert, sodass sich die Verbrennungskraftmaschine 20 in einem befeuerten Betrieb befindet. In dem befeuerten Betrieb laufen in den Brennräumen 22 Verbrennungsvorgänge ab, durch die die Kolben und über diese die Abtriebswelle 30 angetrieben werden. Hierdurch wird die Abtriebswelle 30 um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement 26 gedreht. Durch Deaktivieren der zunächst aktivierten Verbrennungskraftmaschine wird der befeuerte Betrieb beendet, sodass die Verbrennungen in den Brennräumen 22 beendet werden. In der Folge läuft die Abzugswelle 30 beispielsweise aus, bis sie ihren Stillstand erreicht und somit eine Drehzahl von N=O Umdrehungen pro Minute aufweist. Resultierend aus diesem Auslaufen und somit in dem Stillstand ist beispielsweise einer der Zylinder 24 ein sogenannter Kompressionszylinder, wobei beispielsweise ein weiterer der Zylinder 24 ein sogenannter Expansionszylinder ist.
  • Anhand der einzigen Fig. wird im Folgenden ein Verfahren beschrieben, bei welchem die zunächst deaktivierte Verbrennungskraftmaschine 20 per Direktstart, das heißt mittels Direktstart gestartet und somit aus dem unbefeuerten Betrieb in den befeuerten Betrieb überführt wird. Dieses durch Direktstart erfolgende Starten der Verbrennungskraftmaschine 20 wird dabei zeitlich unmittelbar beziehungsweise direkt nach dem zuvor beschriebenen Deaktivieren der Verbrennungskraftmaschine 20 durchgeführt. Dies bedeutet, dass zwischen dem Deaktivieren der zunächst aktivierten Verbrennungskraftmaschine 20 und dem Starten per Direktstart ein weiteres Starten der Verbrennungskraftmaschine 20 unterbleibt.
  • Wie im Folgenden noch erläutert wird, ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass dann, wenn wenigstens ein Kriterium erfüllt ist, vor dem Direktstart und nach dem Deaktivieren der Verbrennungskraftmaschine 20 die Brennräume 22 aktiv gespült werden, woraufhin der Direktstart zum Starten der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird. Unter dem Direktstart ist zu verstehen, dass die auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine 20 ohne äußeres Startmoment, welches beispielsweise mittels eines Anlassers dem Verbrennungsmotor beziehungsweise der Abtriebswelle 30 aufgeprägt wird, gestartet wird. Mit anderen Worten wird der zunächst deaktivierte Verbrennungsmotor gestartet, ohne dass die Abtriebswelle 30 mittels einer bezüglich des Verbrennungsmotors externen und zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor vorgesehenen Komponente die Abtriebswelle angetrieben wird. Der einfach auch als Motor bezeichnete Verbrennungsmotor wird beim Direktstart lediglich mittels einer Verbrennung gestartet, derart, dass die sich zunächst in ihrem Stillstand und somit in ihrer Ruheposition befindende Abtriebswelle 30 lediglich mittels einer in zumindest einem der Zylinder 24 stattfindenden Verbrennung herausbeschleunigt und somit in Drehung relativ zu dem Gehäuse 26 versetzt wird. Bei dem Direktstart wird ein jeweiliges Gemisch in dem auch als Arbeitszylinder bezeichneten Expansionszylinder und in dem Kompressionszylinder entzündet. Ein Zeitpunkt und eine Reihenfolge der Entzündung ist davon abhängig, um welche Direktstartvariante es sich handelt. Bei diesen Zylindern sind die Gaswechselventile geschlossen.
  • Wird der Verbrennungsmotor gestoppt, das heißt deaktiviert, finden keine weiteren Verbrennungen in den Brennräumen 22 statt. Es folgt der auch als Motorauslauf bezeichnete Auslauf, der bei Erreichen der Drehzahl n=0 Umdrehungen pro Minute der Abtriebswelle 30 endet. In einer folgenden Motorstillstandsphase wird eine jeweilige Zylinderfüllung im jeweiligen Brennraum 22 zunächst durch warme Brennraumwände erhitzt. Es kann angenommen werden, dass die Füllungstemperatur gleich der mittleren Brennraumwandtemperatur ist. In der folgenden Motorstillstandszeit kühlen der Motor, die Brennraumwände und entsprechend auch die Zylinderfüllung ab. Anhand der allgemeinen Gasgleichung ist ersichtlich, dass bei Abkühlung der Zylinderfüllung ein Druckausgleich zwischen Zylinder und Umgebung stattfinden muss. Da die Gaswechselventile des Arbeits- und Kompressionszylinders verschlossen sind, findet der Druckausgleich bei diesen Zylindern über die Kolbenringe statt. Somit wird Gas aus dem Kurbelgehäuse über die Kolbenringe in den jeweiligen Zylinder 24 gezogen. Da das Gas im Kurbelgehäuse aus Abgas besteht oder zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, Abgas umfasst, steigt entsprechend der auch als Restgasanteil bezeichnete Abgasanteil im jeweiligen Zylinder 24 beziehungsweise im jeweiligen Brennraum 22 an.
  • Bekannt ist außerdem, dass eine Verbrennung ab einem bestimmten Abgasbeziehungsweise Restgasgehalt im Zylinder 24 nicht mehr möglich oder nur schlecht möglich ist. Ist die Motorstillstandszeit nun hinreichend lang, dass hinreichend Abgas aus dem Kurbelgehäuse in den Zylinder 24 gezogen wird, ist eine Verbrennung im jeweiligen Zylinder 24 und somit ein Direktstart nicht mehr möglich beziehungsweise es sind nur eine schlechte Verbrennung und entsprechend ein nur schlechter Direktstart möglich.
  • Um einen Direktstart auch nach einer langen Motorstillstandszeit zu ermöglichen, werden ein Kurbeltrieb und somit die Abtriebswelle 30 und die gelenkig mit diesen gekoppelten Kolben durchgedreht, insbesondere während Zündungen in den Brennraum 22 unterbleiben. Dies wird auch als Schleppen des Motors genannt. Hierdurch werden die Brennräume 22 gespült, und es werden in den Zylindern 24 beziehungsweise in den Brennräumen 22 Zylinderfüllungen mit verringertem Abgas- beziehungsweise Restgasgehalt erzeugt. Im Anschluss an das Spülen, das heißt nach Beenden des Spülens kann eine Verbrennung in den gespülten Zylindern 24 den Direktstart einleiten.
  • Bei einer vorteilhaften Variante wird das Spülen der Zylinder 24 nur durchgeführt, wenn ein maximaler Restgasgehalt XRestgas_max und/oder eine maximale Stillstandszeit tStillstand_max überschritten wird. Vorteilhaft ist, wenn ein Spülen der Brennräume 22 unterbleibt, wenn beispielsweise die Stillstandszeit zu gering war und entsprechend kein beziehungsweise nur wenig Restgas in den Brennräumen 22 vorhanden ist. Das Motorsteuergerät kann einen solchen Zustand, beispielsweise Überschreiten eines Grenzwerts des maximalen Restgasgehalts XRestgas_max oder eine maximale Stillstandszeit tStillstand_max erkennen und fordert infolgedessen ein Spülen der Brennräume 22 an.
  • Das auch als Durchschleppen bezeichnete Schleppen des Verbrennungsmotors kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Aus der Fig. ist erkennbar, dass eine Kupplung 34 vorgesehen sein kann, mittels welcher beispielsweise die Abtriebswelle 30 mit einer Eingangswelle des Getriebes 28 drehmomentübertragend koppelbar ist. Beispielsweise kann die Kupplung 34 zwischen dem Verbrennungsmotor und dem restlichen Antriebsstrang geschlossen werden, woraufhin der Verbrennungsmotor beziehungsweise dessen Abtriebswelle 30 mittels eines hinter der Kupplung 34 angeordneten Elektromotors 36, insbesondere über die Kupplung 34 angetrieben und dadurch gedreht wird. Ferner ist es denkbar, einen Elektromotor 38 eines integrierten Startergenerators (ISG) zu nutzen, wobei der Elektromotor 38 direkt auf die Abtriebswelle 30 wirkt und beispielsweise auf der Abtriebswelle 30 angeordnet ist, und nicht durch eine Kupplung von der Abtriebswelle 30 getrennt wird beziehungsweise zu trennen ist. Zum Drehen der Abtriebswelle 30 sind somit unterschiedliche Ansätze möglich, die von der Triebstrang-Topologie abhängig sind. Ferner ist es denkbar, die Abtriebswelle 30 mittels eines elektrischen Startermotors 40 und/oder mittels eines Elektromotors 42 eines Riemenstartergenerators (RSG) anzutreiben, um das Spülen der Brennräume 22 zu bewirken.
  • Weiterhin sind Zustände denkbar, bei denen ohnehin ein Direktstart nicht möglich ist, auch wenn die Zylinderfüllung nur wenig oder kein Restgas beziehungsweise Abgas enthält. Ein solcher Zustand ist beispielsweise ein zugehöriger Kraftstoffdruck pKr, der unterhalb einer Schwelle pKr_min liegt. Liegt ein solcher Zustand vor, ist ohne ein Direktstart nicht möglich. Ein Durchdrehen des Motors beziehungsweise der Abtriebswelle 30 zum Spülen der Brennräume 22 kann daher unterbleiben. In der Folge sollte eine andere Startart als Direktstart gewählt werden, wobei diese andere Startart kein Direktstart ist. Liegt der Kraftstoffdruckindex oberhalb der Schwelle PKr_min, ist ein Direktstart bei einer Zylinderfüllung mit wenig Restgas möglich. Ein Spülen der Brennräume 22 kann daher erfolgen.
  • Das Spülen des Motors beziehungsweise der Brennräume 22 kann auch an Randbedingungen gekoppelt werden, um beispielsweise die Fahrbarkeit zu verbessern. Eine Randbedingung ist beispielsweise, dass das Spülen des Motors nur während einer Bremsphase oder während einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeugs erlaubt ist beziehungsweise durchgeführt wird. Bei Erkennen einer vorgegebenen Fahrsituation wie beispielsweise einer Bremsphase wird der Motor vorsorglich gespült, unabhängig vom Restgasgehalt in den Brennräumen 22 oder ob ein Direktstart angefordert wurde. Auch eine Kombination der Erkennung eines Fahrzustands und eines Zustands wie beispielsweise Überschreiten einer Stillstandszeit oder des Restgasgehalts ist möglich. Ein weiterer Fahrzustand kann die rein elektrische Fahrt des Kraftfahrzeugs sein. Ein Spülen der Brennräume 22 ist in einer weiteren Verfahrensvariation nur möglich, wenn die Leistung eines elektrischen Motors, der zur elektrischen Fahrt genutzt wird, unterhalb eines Grenzwerts liegt. Weiterhin ist eine Kombination der unterschiedlichen Verfahren beziehungsweise Varianten möglich. In einer weiteren Version des Spülverfahrens wird die Drehzeit oder der Drehwinkel oder die maximale Drehzahl begrenzt, auf welcher der Verbrennungsmotor zum Spülen geschleppt wird, um die Energieverluste, die beim Spülen entstehen können, besonders gering zu halten. In einer weiteren, vorteilhaften Variante des Spülverfahrens kann beispielsweise durch einen elektrischen Verdichter ein Ladedruck erzeugt werden. Durch das entstehende Spülgefälle von Einlasskanal zu Auslasskanal ist eine effektivere Spülung der Brennräume 22 möglich.
  • Beispielsweise wird die Anwendung des Spülverfahrens zunächst auf Anwendungsfälle begrenzt, in denen sich das Kraftfahrzeug in einer Bremsphase befindet. In Hybrid-Antriebssträngen wird in der Regel im Bremsvorgang ein Teil der Fahrzeugenergie durch die Rekuperation über die im Antriebsstrang befindliche, elektrische Maschine zurückgewonnen. Daher ist es aus energetischer Sichtweise oftmals sinnvoll, den Spülvorgang nur zu ermöglichen und durchzuführen, wenn das maximale Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine überschritten wird. Um eine widerholte Spülung der Verbrennungskraftmaschine 20 zu vermeiden, kann außerdem ein weiterer Schwellenwert in Form der Abgaskonzentration im jeweiligen Zylinder 24 zur Freigabe des Spülvorgangs herangezogen werden. Die Abgaskonzentration kann beispielsweise aus Rechenmodellen im Steuergerät entnommen werden. Auch Schwellengrößen, die für die Abgaskonzentration repräsentativ sind, wie beispielsweise die Motorstillstandsdauer, können den Schwellenwert zur Freigabe der Durchspülung bewirken.
  • In einer weiteren Variante des Spülverfahrens ist das Verfahren nicht auf die Bremsphase beschränkt. Der Motor kann aktiv durch die elektrische Maschine gespült werden, wenn beispielsweise der Restgasgehalt im jeweiligen Zylinder 24 oder in zumindest einem der Zylinder 24 überschritten wird. Außerdem sollte das maximale Moment, welches von der elektrischen Maschine für den Fahrbetrieb genutzt wird, unterhalb einer Schwelle MFahr_max, liegen.
  • Dabei wird von einer elektrischen Maschine im Antriebsstrang ausgegangen, deren maximales Moment beispielsweise bei 300 Nm liegt. Diese 300 Nm können zur rein elektrischen Fahrt genutzt werden. Außerdem besitzt der Verbrennungsmotor im Hybridantriebsstrang kein Startsystem ein solches, der Startvorgang des Verbrennungsmotors kann dadurch nur durch die elektrische Maschine oder einen Direktstart initiiert werden. Wird nun ein Starten des Verbrennungsmotors angefordert, wenn beispielsweise die elektrische Maschine bereits ihr maximales Drehmoment von 300 Nm zur elektrischen Fahrt aufbringt und ein Direktstart aufgrund des hohen Restgasgehalts im Zylinder nicht erfolgen kann, wird beispielsweise das Drehmoment der elektrischen Maschine, welches zur elektrischen Fahrt bereitgestellt wird, entsprechend reduziert, um den Verbrennungsmotor zu starten. Wenn der Verbrennungsmotor beispielsweise 100 Nm als Startmoment von der elektrischen Maschine anfordert, stehen somit nur noch 200 Nm zur elektrischen Fahrt zur Verfügung, was einen Einfluss auf das Fahr- und Komfortverhalten erzeugen kann. Daher kann es sinnvoll sein, ein Spülen des Verbrennungsmotors in elektrischen Fahrtphasen über die elektrische Maschine durchzuführen, in denen diese nur ein geringes Drehmoment zur elektrischen Fahrt aufbringen. Infolgedessen wird durch den Spülvorgang ein Direktstart ermöglicht. Befindet sich das Fahrzeug nun in einer Fahrsituation, in der die besagten 300 Nm der elektrischen Maschine zur elektrischen Fahrt genutzt werden und ein Starten des Verbrennungsmotors angefordert wird, kann ein Direktstart erfolgen, das Drehmoment der elektrischen Maschine, welches zur elektrischen Fahrt genutzt werden kann, muss nicht reduziert werden. Der Schwellenwert der Abgaskonzentration dient dazu, um ein unnötiges Spülen des Verbrennungsmotors durch die elektrische Maschine zu verhindern, was die Energiebilanz negativ beeinträchtigen könnte.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Kraftfahrzeug
    12
    Achse
    14
    Achse
    16
    Rad
    18
    Rad
    20
    Verbrennungskraftmaschine
    22
    Brennraum
    24
    Zylinder
    26
    Gehäuseelement
    28
    Getriebe
    30
    Abtriebswelle
    32
    Achsgetriebe
    34
    Kupplung
    36
    Elektromotor
    38
    Elektromotor
    40
    Statermotor
    42
    Elektromotor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10306145 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Verfahren zum Starten einer wenigstens einen Brennraum (22) aufweisenden Verbrennungskraftmaschine (20) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels Direktstart, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfülltsein wenigstens eines Kriteriums vor dem Direktstart der Brennraum (22) aktiv gespült wird, woraufhin der Direktstart zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (20) durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium umfasst, dass eine Zeitspanne, während welcher die Verbrennungskraftmaschine (20) vor dem Starten und nach einer dem Starten direkt vorweggehenden Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (20) einen Schwellenwert überschreitet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium umfasst, dass eine ermittelte, in dem Brennraum (22) aufgenommene Menge eines Restgases einen Schwellenwert überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kriterium einen aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs (10) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen des Brennraums (22) ausschließlich in Bremsphasen des Kraftfahrzeugs (10) durchgeführt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251180A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 重庆康明斯发动机有限公司 燃气发动机启动控制的方法、装置、设备以及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10306145A1 (de) 2003-02-14 2004-08-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Direktstarts eines Verennungsmotors
DE102009046533A1 (de) 2009-11-09 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102016015087A1 (de) 2016-12-17 2018-06-21 Daimler Ag Verfahren zum Verbessern eines Direktstartverhaltens einer Verbrennungskraftmaschine und Verbrennungskraftmaschine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10306145A1 (de) 2003-02-14 2004-08-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Direktstarts eines Verennungsmotors
DE102009046533A1 (de) 2009-11-09 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE102016015087A1 (de) 2016-12-17 2018-06-21 Daimler Ag Verfahren zum Verbessern eines Direktstartverhaltens einer Verbrennungskraftmaschine und Verbrennungskraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251180A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 重庆康明斯发动机有限公司 燃气发动机启动控制的方法、装置、设备以及存储介质

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