DE102011075216A1

DE102011075216A1 - Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridantriebs und Steuereinheit zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102011075216A1
Application number: DE102011075216A
Authority: DE
Inventors: Udo Sieber; Ruediger Weiss; Andreas Schmidt; Karthik Rai; Burkhard Hiller; Manfred Dietrich; Elias Calva; Christoph Gerstlauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-11-08
Also published as: CN102765382B; CN102765382A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine (16) eines Hybridantriebs, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine (16) mit Direkteinspritzung, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine (16) und eine elektrische Maschine (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, wobei die Verbrennungskraftmaschine (16) mittels eines Direktstarts durch Einspritzen von Kraftstoff in wenigstens einen Zylinder einer Kolbenzylinderanordnung der Verbrennungskraftmaschine (16) und Zünden eines dadurch in dem Zylinder entstehenden Kraftstoff-Sauerstoff-Gemischs gestartet wird, wobei eine Kurbelwelle (20) der Verbrennungskraftmaschine (16) mittels einer Kupplung (26) mit der elektrischen Maschine (14) verbindbar ist, und wobei der Direktstart durch Schließen der Kupplung (26) durch die elektrische Maschine (14) unterstützt wird

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridantriebs, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, wobei die Verbrennungskraftmaschine mittels eines Direktstarts durch Einspritzen von Kraftstoff in wenigstens einen Zylinder einer Kolbenzylinderanordnung der Verbrennungskraftmaschine und Zünden eines dadurch in dem Zylinder entstehenden Kraftstoff-Sauerstoffgemisches gestartet wird, wobei eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine mittels einer Kupplung mit der elektrischen Maschine verbindbar ist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinheit zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridantriebs, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das oben genannte Verfahren auszuführen.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Maschine, die einen Hybridantrieb bilden, wobei eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine mittels einer Kupplung mit der elektrischen Maschine verbindbar ist, und mit einer Steuereinheit der oben genannten Art.
Stand der Technik
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeug-Antriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine gemeinsam mit einer Verbrennungskraftmaschine als Hybridantrieb zu verwenden. Die elektrische Maschine dient dabei dazu, Antriebsleistung bereitzustellen und im Rekuperationsbetrieb Bewegungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln, um diese in einer Batterie des Kraftfahrzeugs zu speichern. Sofern die in der Batterie gespeicherte elektrische Leistung zum Antrieb des Kraftfahrzeugs nicht mehr ausreicht oder einen vordefinierten Wert unterschreitet, wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet, um zusätzliche Antriebsleistung bereitzustellen und um die Batterie durch die elektrische Maschine zu laden.
Bei Hybridfahrzeugen ist es während des rein elektrischen Fahrens notwendig, den Verbrennungsmotor ohne spürbare Auswirkungen auf das vom Fahrzeug benötigte Antriebsmoment zu starten. Dazu bietet sich beispielsweise ein so genannter Direktstart an.
Zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine mit Direkteinspritzung, ist es beispielsweise aus der DE 103 51 891 A1 bekannt, einen Direktstart durchzuführen, bei dem in einer bestimmten Stillstandsposition eines Kolbens eines Zylinders Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt wird und das so entstehende Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird, um den Kolben in dem Zylinder anzutreiben. Dabei kann kurz vor dem Direktstart der entsprechende Kolben/Zylinder in einer Rückwärtsrichtung bewegt werden, um eine optimale Stellung kurz vor einem Zündungs- bzw. Totpunkt zu erzielen, damit der Neustart durch die entsprechende Zündung sicher erfolgen kann.
Beispielsweise ist es denkbar, eine Verbrennungskraftmaschine mittels Direktstart zu starten, wobei zunächst in einen Zylinder Kraftstoff eingespritzt wird und dieser durch Zündung entgegen der Antriebsrichtung angetrieben wird, um in einem anderen Zylinder eine Kompression eines Kraftstoff-Luft-Gemisches zu erzielen und die Kurbelwelle nach Zündung des zweiten Zylinders in einer Antriebsrichtung anzutreiben.
Nachteilig dabei ist es, dass der Zylinder, in dem die erste Zündung vollzogen wurde, bei der Vorwärtsbewegung nicht gezündet werden kann, da sich im Brennraum lediglich Verbrennungsgase der ersten Zündung befinden. Da der Kolben über diesen Zündungspunkt ohne die entsprechende Zündung hinweg bewegt werden muss, kann auf diese Weise die Verbrennungskraftmaschine nicht zuverlässig gestartet werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird das eingangs genannte Verfahren dadurch verbessert, dass der Direktstart durch Schließen der Kupplung durch die elektrische Maschine unterstützt wird. Dabei wird eine Motorwelle der elektrischen Maschine 14 während des Schließens rotiert, um ein Drehmoment auf die Kurbelwelle zu übertragen.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Steuereinheit zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridantriebs bereitgestellt, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das oben genannte Verfahren auszuführen.
Schließlich stellt die vorliegende Erfindung einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Maschine bereit, die zusammen einen Hybridantrieb bilden, wobei eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine mittels einer Kupplung mit der elektrischen Maschine verbindbar ist, und der Antriebsstrang eine Steuereinheit der oben genannten Art aufweist.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein Direktstart während des elektrischen Antriebs durch Schließen der Kupplung ohne spürbare Beeinflussung des Antriebsmoments unterstützt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Starten der Verbrennungskraftmaschine eines Hybridantriebs dient dazu, eine Verbrennungskraftmaschine während des rein elektrischen Antriebs zu starten, um die Verbrennungskraftmaschine als zusätzliche Antriebsmaschine zu nutzen oder um in den rein verbrennungsmotorischen Betrieb umzuschalten. Dabei wird durch Einspritzen von Kraftstoff in mindestens einen Zylinder und Zünden dieses Kraftstoff-Luft-Gemisches angetrieben und kann durch kurzzeitiges Schließen der Kupplung oder aber durch kurzzeitiges Betreiben der Kupplung im Schlupfbetrieb individuell und bedarfsorientiert unterstützt werden, wobei ein derartiges kurzzeitiges und/oder geringfügiges Abführen von Antriebsleistung keine signifikante Verringerung des von der elektrischen Maschine bereitgestellten Antriebsmomentes bewirkt.
Dadurch können die Vorteile des Hybridantriebes und des Direktstarts bei dem Zuschalten des Verbrennungsmotors genutzt werden, wodurch der Fahrkomfort des Hybridantriebs gesteigert werden kann.
Ferner muss für einen notwendigen Start der Verbrennungskraftmaschine keine Drehmomentreserve der elektrischen Maschine vorgehalten werden bzw. nur in einem wesentlich geringeren Umfang, als für einen herkömmlichen Start notwendig wäre, bzw. wenn der gesamte Direktstart durch die elektrische Maschine mit Drehmoment unterstützt würde.
Vorliegend wird unter einem Direktstart das Anlaufen einer Verbrennungskraftmaschine verstanden, bei dem ein Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisch in einem Zylinder gezündet wird, ohne dass ein vollständiger Kompressionstakt des Zylinders durchlaufen wird.
Vorzugsweise wird die Verbrennungskraftmaschine während eines elektrischen Betriebs bzw. Antriebs des Hybridantriebs gestartet, wodurch die Brennkraftmaschine durch einfaches Ableiten von Drehmoment bzw. Drehzahl der elektrischen Maschine gestartet werden kann.
Vorzugsweise treibt die elektrische Maschine die Kurbelwelle in einer Vorwärtsdrehung an.
Dadurch kann die Rotation der elektrischen Maschine direkt genutzt werden und das Drehmoment der elektrischen Maschine dem während des Direktstarts entwickelten Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine überlagert werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die elektrische Maschine die Kurbelwelle nach einer ersten Zündung für den Direktstart antreibt.
Dadurch ist nur ein geringes zusätzliches Drehmoment von der elektrischen Maschine notwendig, da bereits ein Drehmoment durch die erste Zündung der Verbrennungskraftmaschine auf die Kurbelwelle ausgeübt wird.
Es ist weiterhin von besonderem Vorzug, wenn die elektrische Maschine die Kurbelwelle nach einer zweiten Zündung in einem zweiten Zylinder antreibt.
Dadurch kann von der Verbrennungskraftmaschine durch den Direktstart ein noch größeres Drehmoment an der Kurbelwelle bereitgestellt werden, wodurch das von der elektrischen Maschine benötigte zusätzliche Drehmoment reduziert ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die elektrische Maschine den Direktstart während des Überschreitens eines oberen Totpunktes eines Kolbens eines für den Direktstart verwendeten Zylinders unterstützt.
Dadurch wird die Verbrennungskraftmaschine in einem kritischen Moment unterstützt, in dem die Drehzahl der Kurbelwelle und das anliegende Drehmoment reduziert ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die elektrische Maschine den Direktstart während der Überschreitung des oberen Totpunktes des Kolbens des Zylinders unterstützt, in dem die erste Zündung erfolgt ist.
Dadurch kann eine Aussetzung der Zündung des Zylinders, in dem die erste Zündung erfolgt ist, überwunden werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die erste Zündung in dem ersten Zylinder eine Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle bewirkt und dadurch eine Kompression in einem zweiten Zylinder bewirkt wird, in dem eine zweite Zündung erfolgt.
Dadurch kann ein besonders schneller und wirkungsvoller Direktstart erfolgen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die zweite Zündung eine Vorwärtsdrehung der Kurbelwelle bewirkt und die Vorwärtsdrehung durch Schließen der Kupplung durch die elektrische Maschine unterstützt wird.
Dadurch kann die vorwärtsdrehende Kurbelwelle eine Kompression in einem weiteren Zylinder bewirken und somit ein zuverlässiger Start gewährleistet werden.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Vorwärtsdrehung während des Überschreitens des oberen Totpunktes des ersten Zylinders unterstützt wird.
Dadurch kann eine nicht erfolgende Zündung des ersten Zylinders überbrückt werden und somit trotzdem ein zuverlässiger Direktstart ermöglicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einem Hybrid-Antriebsstrang, der einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine aufweist;
2a bis 2d zeigen in schematischer Form Komponenten der Verbrennungskraftmaschine während unterschiedlicher Zeitpunkte eines Direktstarts; und
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Kurbelwellenposition, der Motordrehzahl und der Kompression in zwei Zylindern der Verbrennungskraftmaschine.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Antriebsstrang 12 auf, der im vorliegenden Fall eine elektrische Maschine 14 und einen Verbrennungsmotor 16 zur Bereitstellung von Antriebsleistung beinhaltet. Die elektrische Maschine 14 und der Verbrennungsmotor 16 bilden im vorliegenden Fall einen Parallelhybridantrieb. Der Antriebsstrang 12 dient zum Antreiben von angetriebenen Rädern 18L, 18R des Fahrzeugs 10.
Der Verbrennungsmotor 16 ist über eine Kurbelwelle 20 mit der elektrischen Maschine 14 verbunden bzw. verbindbar, wobei der Verbrennungsmotor 16 und die elektrische Maschine 14 an einer Abtriebswelle 22 ein Drehmoment t bereitstellen, die mit einer einstellbaren Drehzahl dreht. Die Abtriebswelle 22 ist mit einer Getriebeeinheit 24 verbunden bzw. verbindbar, um das Drehmoment t auf die angetriebenen Räder 18R, 18L zu übertragen. Die Kurbelwelle 20 und die Abtriebswelle 22 weisen im vorliegenden Fall jeweils eine Kupplung 26, 28 auf, um den Verbrennungsmotor 16 mit der elektrischen Maschine 14 bzw. die elektrische Maschine 14 mit der Getriebeeinheit 24 zu verbinden.
Die Kurbelwelle 20 ist mittels der Kupplung 26 mit einem Rotor der elektrischen Maschine 14 verbunden bzw. verbindbar, um eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment auf die elektrische Maschine 14 zu übertragen. Der Rotor der elektrischen Maschine 14 ist mit der Abtriebswelle 22 verbunden, um das Drehmoment t auf die Getriebeeinheit 24 zu übertragen. Das Drehmoment t wird dabei durch die Summe der von dem Verbrennungsmotor 16 und der elektrischen Maschine 14 bereitgestellten einzelnen Drehmomente gebildet.
Im motorischen Betrieb erzeugt die elektrische Maschine 14 ein Antriebsmoment, das den Verbrennungsmotor 16, zum Beispiel in einer Beschleunigungsphase, unterstützt. Im generatorischen bzw. Rekuperationsbetrieb erzeugt die elektrische Maschine 14 elektrische Energie, die im Allgemeinen dem Fahrzeug 10 zur Verfügung gestellt wird.
Der Verbrennungsmotor 16 wird durch einen Kraftstofftank 30 mit Kraftstoff versorgt.
Die elektrische Maschine 14 kann ein- oder mehrphasig ausgebildet sein und wird mittels einer Leistungselektronik 32 bzw. eines Inverters 32 angesteuert und mit elektrischer Energie versorgt. Die Leistungselektronik 32 ist mit einer Energieversorgungseinheit 34 wie einer Gleichspannungsversorgung (z.B. Akkumulator bzw. Batterie) 34 des Fahrzeugs 10 verbunden und dient dazu, eine von der Energieversorgungseinheit 34 bereitgestellte Spannung in Wechselstrom im Allgemeinen bzw. in eine Anzahl von Phasenströmen für die Phasen der elektrischen Maschine 14 umzurichten. Die Energieversorgungseinheit 34 ist mit einem Batteriesteuergerät 36 verbunden, das dazu ausgebildet ist, die Energieversorgung der elektrischen Maschine 14 über die Leistungselektronik 32 und den Ladezustand der Energieversorgungseinheit 34 zu steuern. Die Leistungselektronik 32 ist ferner dazu ausgebildet, im Rekuperationsbetrieb der elektrischen Maschine 14 die Energieversorgungseinheit 34 durch die von der elektrischen Maschine 14 erzeugte elektrische Energie aufzuladen.
Der Verbrennungsmotor 16 ist ferner mit einer Steuereinheit 38 verbunden, die Einspritzventile und Zündkerzen des Verbrennungsmotors 16 steuert und insgesamt dazu ausgebildet ist, einen Direktstart des Verbrennungsmotors 16 einzuleiten bzw. zu steuern. Die Steuereinheit 38 ist ferner dazu ausgebildet, für einen Direktstart kurzzeitig die Kupplung 26 zu schließen und dadurch die Kurbelwelle 20 des Verbrennungsmotors 16 anzutreiben.
In 2a bis 2d sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei Zylinder des Verbrennungsmotors 16 dargestellt, die für die Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens relevant sind. In 2a sind die Zylinder 40, 42 allgemein dargestellt, die jeweils einen Kolben 44, 46 in einer Mittelstellung aufweisen. Ferner ist in 2a eine Rotation der Kurbelwelle 20 schematisch dargestellt. In der in 2a dargestellten Mittelstellung der Kolben 44, 46 ist ein Direktstart nicht optimal möglich. Um einen entsprechenden optimalen Direktstart einzuleiten, muss sich einer der Kolben 44, 46 nahe eines oberen Totpunktes bzw. eines oberen Zündungspunktes befinden. Um die Kolben 44, 46 in eine derartige Position zu bewegen, wird die Kurbelwelle 20 in einer Vorwärtsrichtung rotiert, wie es bei 48 gezeigt ist. Eine Winkelstellung der Kurbelwelle 20 ist in den 2a–d jeweils durch einen Pfeil 49 angedeutet.
Um den Kolben 44 des Zylinders 40 in eine Position nahe des oberen Totpunktes zu bewegen und dadurch einen optimalen Direktstart zu ermöglichen, kann die Kurbelwelle 20 durch kurzzeitiges Schließen der Kupplung 26 rotiert werden.
In 2b ist der Kolben 44 des Zylinders 40 in eine Position nahe des oberen Totpunktes bewegt worden, wobei der Kolben 46 in eine untere entgegengesetzte Position bewegt worden ist. Dabei wird die Kurbelwelle 20 nur um weniger als 90° rotiert, wie es durch die unterschiedlichen Winkelstellungen des Pfeils 49 in den 2a und 2b angedeutet ist. In dieser Position des Zylinders 44 ist ein Direktstart über die Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem Zylinder 40 möglich.
Der Direktstart erfolgt durch ein hier nicht dargestelltes Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder 40 und anschließende Zündung des so entstehenden Kraftstoff-Luft-Gemisches bzw. Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisches.
In 2c ist die Zündung des Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisches schematisch dargestellt. Durch diese Verbrennung wird der Kolben 44 in dem Zylinder 40 nach unten bewegt und die Kurbelwelle 20 in einer der Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung angetrieben, wie es bei 50 gezeigt ist. Durch diese Rotation der Kurbelwelle 20 wird der Kolben 46 in dem Zylinder 42 nach oben bewegt, wodurch eine Kompression eines Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisches in dem Zylinder 42 bewirkt wird.
Wenn der obere Zündungs- bzw. Totpunkt des Kolbens 46 in dem Zylinder 42 erreicht ist, wird das komprimierte Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisch entsprechend gezündet, wodurch der Kolben 46 nach unten bewegt und eine Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle 20 bewirkt wird. Diese Abwärtsbewegung und die Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle 20 ist zusammen mit der Zündung in 2d schematisch dargestellt. Durch die Bewegung der Kurbelwelle 20 in der Antriebsrichtung 48 wird der Kolben 44 in Richtung des oberen Totpunktes bewegt. Eine Kompression und eine entsprechende Zündung sind im Zylinder 40 in diesem Arbeitstakt nicht möglich, da sich in dem Zylinder 40 lediglich Restgas 51 bzw. verbranntes Gemisch 51 von der vorausgegangenen Zündung befindet.
In einem Verbrennungsmotor mit mehr als zwei Zylindern wird dann eine entsprechende Zündung in einem anderen Zylinder mit vorheriger Kompression eingeleitet.
Damit der Kolben 44 den oberen Totpunkt überwinden kann, wie es in 2d dargestellt ist, und damit der Direktstart zuverlässig durchgeführt werden kann, muss zur Überwindung des oberen Totpunktes kurzzeitig die Verbrennungskraftmaschine 16 mit einem Zusatzmoment über die Kurbelwelle 20 angetrieben werden. Dies erfolgt durch kurzzeitiges Schließen der Kupplung 26, wodurch kurzzeitig bzw. ein geringfügiges Drehmoment von der elektrischen Maschine 14 auf die Kurbelwelle 20 übertragen wird. Dadurch kann ohne spürbare Auswirkungen ein Antriebsmoment auf die Kurbelwelle 20 übertragen werden, um einen zuverlässigen Direktstart zu ermöglichen.
In 3 sind eine Kurbelwellenposition, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 16, d.h. die Kurbelwellendrehzahl, und ein Brennraumdruck über der Zeit während eines erfindungsgemäßen Direktstarts schematisch dargestellt.
In 3 sind die Kurbelwellenposition allgemein mit 52 und die Motordrehzahl allgemein mit 54 bezeichnet. Der jeweilige Brennraumdruck in dem Zylinder 40 ist durch eine gestrichelte Linie, in dem Zylinder 42 durch eine gepunktete Linie und in einem weiteren Zylinder durch eine Strichpunktlinie dargestellt.
Wie aus 3 ersichtlich, ist die Drehzahl bis zu einem Zeitpunkt t0 = 0, und die Kurbelwellenposition 52 bleibt unverändert. Zum Zeitpunkt t0 wird Kraftstoff in den Zylinder 40 eingespritzt und gezündet, so dass ein Brennraumdruck in dem Zylinder 40 ansteigt, wie es bei 56 gezeigt ist. Dadurch wird die Rückwärtsbewegung 50 der Kurbelwelle 20 bewirkt. Die Kurbelwellenposition 52 nimmt in dieser Darstellung entsprechend ab, was gleichzeitig eine Rotation entgegen der Antriebsrichtung zeigt. Gleichzeitig mit der Rückwärtsbewegung 50 nimmt ein Brennraumdruck in dem Zylinder 42 zu, wie es bei 58 gezeigt ist. Zum Zeitpunkt t1 wird das komprimierte Kraftstoff- Sauerstoff-Gemisch im Zylinder 42 gezündet, wodurch der Brennraumdruck in dem Zylinder 42 stark ansteigt, wie es bei 60 gezeigt ist. Die dadurch bewirkte Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle 20 ist durch die Änderung der Kurbelwellenposition ersichtlich, wie es bei 62 gezeigt ist. Die Drehzahl 54 der Kurbelwelle 20 nimmt zeitverzögert sprunghaft zu, und zwar in der Antriebsrichtung 48.
Durch die Rotation der Kurbelwelle 20 in der Antriebsrichtung 48 wird eine Kompression in dem Zylinder 40 bewirkt, wie es bei 64 gezeigt ist. Diese Kompression erfolgt jedoch ohne Verbrennung, da sich in dem Zylinder 40 lediglich Restgas 51 befindet. Der Kolben 44 durchschreitet den oberen Totpunkt zum Zeitpunkt t2, wobei jedoch durch die fehlende Zündung die Drehzahl nach Durchschreiten des oberen Totpunktes wieder abnimmt.
Zum Zeitpunkt t3 wird die Kupplung 26 für einen Zeitraum Delta t geschlossen, um ein zu starkes Abfallen der Drehzahl 54 zu verhindern und eine Kompression eines weiteren Zylinders zu bewirken, wie es bei 66 gezeigt ist. Durch das Schließen der Kupplung 26 wird die rotierende Welle der elektrischen Maschine 14 mit der Kurbelwelle 20 verbunden, wodurch diese entsprechend rotiert bzw. angetrieben wird.
Durch eine weitere Zündung eines weiteren Zylinders bei t4 erhöht sich die Drehzahl der Kurbelwelle 20 stark, wodurch der Direktstart im Wesentlichen abgeschlossen ist.
Durch das kurzzeitige Schließen der Kupplung 26 kann somit ein starkes Abfallen der Drehzahl 54 nach Durchschreiten des oberen Totpunktes des Kolbens 42 verhindert werden und somit eine weitere Kompression eines Zylinders eingeleitet werden. Dadurch ist durch ein unmerkliches Umleiten von Drehmoment auf die Kurbelwelle 20 ein zuverlässiger Direktstart der Verbrennungskraftmaschine 16 möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10351891 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine (16) eines Hybridantriebs, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine (16) mit Direkteinspritzung, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine (16) und eine elektrische Maschine (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, wobei die Verbrennungskraftmaschine (16) mittels eines Direktstarts durch Einspritzen von Kraftstoff in wenigstens einen Zylinder (40, 42) einer Kolbenzylinderanordnung der Verbrennungskraftmaschine (16) und Zünden eines dadurch in dem Zylinder (40, 42) entstehenden Kraftstoff-Sauerstoff-Gemischs gestartet wird, wobei eine Kurbelwelle (20) der Verbrennungskraftmaschine (16) mittels einer Kupplung (26) mit der elektrischen Maschine (14) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Direktstart durch Schließen der Kupplung (26) durch die elektrische Maschine (14) unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verbrennungskraftmaschine (16) während eines elektrischen Betriebs des Hybridantriebs gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrische Maschine (14) die Kurbelwelle (20) in einer Vorwärtsdrehung (48) antreibt.
Verfahren nach einem der der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrische Maschine (14) die Kurbelwelle (20) nach einer ersten Zündung für den Direktstart antreibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrische Maschine (14) die Kurbelwelle (20) nach einer zweiten Zündung in einem zweiten Zylinder (42) antreibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektrische Maschine (14) den Direktstart während des Überschreitens eines oberen Totpunktes eines Kolbens (44, 46) eines für den Direktstart verwendeten Zylinders (40, 42) unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die elektrische Maschine (14) den Direktstart während der Überschreitung des oberen Totpunktes des Kolbens (44) des Zylinders (40) unterstützt, in dem die erste Zündung erfolgt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Zündung in dem ersten Zylinder (40) eine Rückwärtsdrehung (50) der Kurbelwelle (20) bewirkt und dadurch eine Kompression in einem zweiten Zylinder (42) bewirkt wird, in dem eine zweite Zündung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zweite Zündung eine Vorwärtsdrehung (48) der Kurbelwelle (20) bewirkt und die Vorwärtsdrehung (48) durch Schließen der Kupplung (26) durch die elektrische Maschine (14) unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Vorwärtsdrehung (48) während des Überschreitens des oberen Totpunktes des ersten Zylinders (40) unterstützt wird.
Steuereinheit (38) zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine (16) eines Hybridantriebs, wobei der Hybridantrieb die Verbrennungskraftmaschine (16) und eine elektrische Maschine (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung aufweist, wobei die Steuereinheit (38) dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Kraftfahrzeugantriebsstrang (12) mit einer Verbrennungskraftmaschine (16) und einer elektrischen Maschine (14), die einen Hybridantrieb bilden, wobei eine Kurbelwelle (20) der Verbrennungskraftmaschine (16) mittels einer Kupplung (26) mit der elektrischen Maschine (14) verbindbar ist, und mit einer Steuereinheit (38) nach Anspruch 11.