DE102015015197A1 - Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang - Google Patents

Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine (13) in einem Hybridantriebsstrang (10), bei dem die Brennkraftmaschine (13) durch einen an ein Getriebe (11) des Hybridantriebsstrangs (10) angebundenen Elektromotor (12) gestartet wird, wobei die Brennkraftmaschine (13) in einem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren (23) gestartet wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie eine erste Grenzgeschwindigkeit (v1), sowie einen Hybridantriebsstrang (10) mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (18) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine und einen Hybridantriebsstrang für ein solches Verfahren.
  • Aus der DE 10 2011 018 203 A1 ist bereits ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit bekannt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen komfortablen und/oder sicheren Start der Brennkraftmaschine über einen weiten Geschwindigkeitsbereich bereitzustellen. Sie wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und eine Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 5 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang, bei dem die Brennkraftmaschine durch einen an ein Getriebe des Hybridantriebsstrangs angebundenen Elektromotor gestartet wird.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschine in einem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren gestartet wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie eine erste Grenzgeschwindigkeit. Durch eine solche Wahl des Startverfahrens kann in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit ein optimales abgestimmtes Startverfahren genutzt werden, durch welches die Brennkraftmaschine sicher und komfortabel gestartet werden kann, um von einem elektromotorischen Fahrbetrieb in einen Hybridfahrbetrieb oder einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb zu wechseln. Auf einen separaten Starter zum Starten der Brennkraftmaschine kann verzichtet werden. Unter einer ”Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem elektronischen Steuergerät verstanden werden. Unter einem elektronischen ”Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass unterhalb einer zweiten Grenzgeschwindigkeit und bei einer Verzögerung die Brennkraftmaschine automatisch gestartet wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine gestartet ist, wenn im weiteren Verlauf die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die erste Grenzgeschwindigkeit fällt. Durch eine solche Ausgestaltung kann in einem Betrieb vermieden werden, dass ein Leistungsfluss zwischen dem Elektromotor und einem Achsantrieb unterbrochen werden muss, um die Brennkraftmaschine zu starten. Dies ermöglicht einen besonders hohen Komfort für den Start der Brennkraftmaschine. Unter „bei einer Verzögerung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit in einem Bereich zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit eine Verzögerung, d. h. eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, erkennt. Unter „unterhalb einer zweiten Grenzgeschwindigkeit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Start der Brennkraftmaschine eingeleitet wird, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die erste Grenzgeschwindigkeit fällt, um die Brennkraftmaschine sicher in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren starten zu können, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit und der zweiten Grenzgeschwindigkeit liegt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest im Wesentlichen auf die zweite Grenzgeschwindigkeit eingestellt oder eingeregelt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit aktiv auf die erste Grenzgeschwindigkeit verzögern muss. Für den Betrieb kann sichergestellt werden, dass ausgehend von einem elektromotorischen Fahrbetrieb ohne Bremsanforderung die Brennkraftmaschine in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren ohne Unterbrechung des Leistungsflusses gestartet werden kann.
  • Vorzugsweise erfolgt der automatische Start der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einer Leistungserkennung, die dazu vorgesehen ist, eine geänderte Leistungsanforderung an den Elektromotor zu erkennen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn zu erwarten ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die erste Grenzgeschwindigkeit fällt. Die Brennkraftmaschine kann somit sicher in dem Direktstartverfahren gestartet werden, wodurch sichergestellt werden kann, dass eine von dem Elektromotor und/oder der Brennkraftmaschine bereitgestellte Antriebsleistung unterbrechungsfrei an den Achsantrieb weitergeleitet werden kann. Unter einer „Leistungserkennung” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit eine Antriebsleistung bestimmt, welche erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu halten, welche die Steuer- und/oder Regeleinheit bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung einregelt, und diese mit einer von dem Elektromotor bereitstellbaren Antriebsleistung vergleicht. Die Leistungserkennung kann insbesondere mit einer Bergfahrerkennung, einer Anhängerfahrerkennung und/oder einer Beladungserkennung verknüpft sein.
  • Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschine in einem P1-Startverfahren gestartet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die erste Grenzgeschwindigkeit. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine auch noch gestartet werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die erste Grenzgeschwindigkeit wird, unterhalb der das kupplungsgestützte Direktstartverfahren nicht mehr eingesetzt werden kann. Auf einen zusätzlichen Starter kann verzichtet werden.
  • Weiter wird ein Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit einer Brennkraftmaschine, einem Getriebe und einem an das Getriebe angebundenen Elektromotor sowie einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur Ansteuerung der Brennkraftmaschine, des Getriebes und des Elektromotors vorgesehen ist, wobei die Steuer- und Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zwischen einer ersten Grenzgeschwindigkeit und einer zweiten Grenzgeschwindigkeit die Brennkraftmaschine in einem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren zu starten.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch einen Hybridantriebsstrang und
  • 2 eine Nutzbarkeit unterschiedlicher Startverfahren in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen.
  • 1 zeigt einen Hybridantriebsstrang 10 für ein Kraftfahrzeug. Der Hybridantriebsstrang 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 13, ein Getriebe 11 und zumindest einen Achsantrieb 19. Das Getriebe 11 ist bezogen auf eine von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Leistung im Kraftfluss zwischen der Brennkraftmaschine 13 und dem Achsantrieb 19 angeordnet. Das Getriebe 11 ist dazu vorgesehen, unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Brennkraftmaschine 13 und dem Achsantrieb 19 einzustellen, welche insbesondere zur Bildung von Vorwärtsgetriebegängen dienen. Weiter umfasst der Hybridantriebsstrang 10 zumindest einen Elektromotor 12, der dazu vorgesehen ist, parallel zu der Brennkraftmaschine 13 geschaltet zu werden. Der Hybridantriebsstrang 10 ist insbesondere für einen elektromotorischen Fahrbetrieb, in dem eine Antriebsleistung lediglich von dem zumindest einen Elektromotor 12 bereitgestellt wird, und einen verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb, in dem eine Antriebsleistung lediglich von der Brennkraftmaschine 13 bereitgestellt wird, vorgesehen. Zudem ist der Hybridantriebsstrang 10 für eine Rekuperation vorgesehen, bei dem der Elektromotor 12 eine Bremsleistung bereitstellt, indem er eine aufgenommene mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Der Elektromotor 12 ist für einen Start der Brennkraftmaschine 13 vorgesehen. Außerdem ist der Hybridantriebsstrang 10 für einen Hybridfahrbetrieb vorgesehen, bei dem die Brennkraftmaschine 13 und der Elektromotor 12 eine Antriebsleistung abgeben, welche kombiniert an den Achsantrieb 19 übertragen wird.
  • Das Getriebe 11 ist als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt. Es umfasst zwei Teilgetriebe 16, 17, die bezogen auf eine von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Antriebsleistung parallel angeordnet sind. Zur Anbindung der Teilgetriebe 16, 17 an die Brennkraftmaschine 13 umfasst das Getriebe 11 eine Getriebeeingangswelle 20, die dazu vorgesehen ist, drehfest mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 13 verbunden zu werden, und eine Doppelkupplung. Die Doppelkupplung umfasst zwei Lastschaltkupplungen 14, 15, die, bezogen auf die von der Brennkraftmaschine 13 abgegebene Antriebsleistung, im Kraftfluss parallel angeordnet sind. Das erste Teilgetriebe 16 ist zur Schaltung der geraden Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen. Das zweite Teilgetriebe 17 ist zur Schaltung der ungeraden Vorwärtsgetriebegänge. Die Teilgetriebe 16, 17 umfassen eine Mehrzahl von nicht näher dargestellten Getriebeschalteinheiten, die zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen sind. Die Getriebeschalteinheiten sind vorzugsweise für eine Kraftübertragung über eine formschlüssige Verbindung vorgesehen. Sie können beispielsweise eine Schiebemuffe zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung aufweisen. Auch eine Ausgestaltung in Form einer Klauenkupplung ist denkbar. Zur Schaltung der Vorwärtsgetriebegänge unter Last wird der zu schaltende Vorwärtsgetriebegang gebildet, indem die zugehörigen Getriebeschalteinheiten in dem entsprechenden Teilgetriebe 16, 17 geschlossen werden. Anschließend wird diejenige der Lastschaltkupplungen 14, 15, die dem zu schaltenden Vorwärtsgetriebegang zugeordnet ist, sukzessive geschlossen, während zeitgleich die andere Lastschaltkupplung 14, 15, die dem abzuschaltenden Vorwärtsgetriebegang zugeordnet ist, sukzessive geöffnet wird.
  • Der Hybridantriebsstrang 10 umfasst eine Steuer- und Regeleinheit 18, die für eine Ansteuerung der Brennkraftmaschine 13, des Elektromotors 12 und des Getriebes 11 vorgesehen ist. Das Getriebe 11 ist automatisiert. Die Steuer- und Regeleinheit 18 ist dazu vorgesehen, die Lastschaltkupplung 14, 15 und die Getriebeschalteinheiten anzusteuern und einen Schaltzustand zu verändern. Das Getriebe 11 ist für einen Front-Quer-Einbau vorgesehen.
  • Der Elektromotor 12 ist formschlüssig an das Getriebe 11 angebunden. Das Getriebe 11 weist eine Getriebewelle 21 auf, die dem ersten Teilgetriebe 16 zugeordnet ist. Der Elektromotor 12 ist permanent mit der Getriebewelle 21 verbunden. Die Getriebewelle 21 kann beispielsweise als eine Vorgelegewelle ausgebildet sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Getriebewelle 21 eine Eingangswelle für das Teilgetriebe 16, dem die Getriebewelle 21 zugeordnet ist, ausbildet. Die Getriebeschalteinheiten des Teilgetriebes 16 sind, bezogen auf eine von dem Elektromotor 12 abgegebene Antriebsleistung, nach der Getriebewelle 21 angeordnet.
  • Für einen Betrieb des Hybridantriebsstrangs 10 sind in der Steuer- und Regeleinheit 18 mehrere Grenzgeschwindigkeiten v1, v2, v3 hinterlegt, welche für einen Start der Brennkraftmaschine 13 relevant sind. Die Brennkraftmaschine 13 kann unterschiedlich gestartet werden. In der Steuer- und Regeleinheit 18 sind verschiedene Startverfahren hinterlegt, welche ein von dem Elektromotor 12 bereitgestelltes Moment und/oder ein Schleppmoment, das über den Achsantrieb 19 bereitgestellt wird, zum Starten der Brennkraftmaschine 13 nutzen. Für die unterschiedlichen Startverfahren sind in der Steuer- und Regeleinheit 18 verschiedene Steuerkonzepte zur Ansteuerung der Getriebeschalteinheiten, der Lastschaltkupplungen 14, 15 und des Elektromotors 12 hinterlegt. 2 stellt dar, welches Startverfahren ab welcher der Grenzgeschwindigkeiten v1, v2, v3 genutzt werden kann.
  • Als erstes Startverfahren ist in der Steuer- und Regeleinheit 18 ein P1-Startverfahren 22 hinterlegt. Für das P1-Startverfahren 22 wird der Elektromotor 12 drehfest mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 13 verbunden. Die Steuer- und Regeleinheit 18 schaltet für das P1-Startverfahren 22 das Teilgetriebe 17, an welches der Elektromotor 12 angebunden ist, in Neutral. Zudem schließt die Steuer- und Regeleinheit 18 die Lastschaltkupplung 15, die zwischen dem Elektromotor 12 und der Brennkraftmaschine 13 angeordnet ist, und öffnet die andere Lastschaltkupplung 15. In dem P1-Startverfahren 22 stellt insbesondere der Elektromotor 12 das Moment für den Start der Brennkraftmaschine 13 bereit.
  • Als zweites Startverfahren ist in der Steuer- und Regeleinheit 18 ein kupplungsunterstütztes Direktstartverfahren 23 hinterlegt. In dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 wird die Brennkraftmaschine 13 auf eine Minimaldrehzahl beschleunigt, ab der die Brennkraftmaschine 13 selbstständig auf eine Leerlaufdrehzahl beschleunigen kann. Die Minimaldrehzahl für den kupplungsgestützten Direktstart liegt bei einem Wert, der typischerweise bei unter 50% eines Werts für die Leerlaufdrehzahl liegt. In dem beschrieben Ausführungsbeispiel liegt die Leerlaufdrehzahl bei über 900 rpm. Die Minimaldrehzahl liegt zwischen ca. 100 rpm und ca. 300 rpm. In dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 stellt insbesondere der Elektromotor 12 das Moment für den Start der Brennkraftmaschine 13 bereit.
  • Als drittes Startverfahren ist in der Steuer- und Regeleinheit 18 ein Kupplungsstartverfahren 24 hinterlegt. In dem Kupplungsstartverfahren 24 wird in dem Teilgetriebe 17, an das der Elektromotor 12 angebunden ist, ein Getriebegang eingelegt und die Lastschaltkupplung 15 geschlossen. Alternativ kann in dem ersten Teilgetriebe 16 ein Getriebegang eingelegt werden und statt der zweiten Lastschaltkupplung 15 die erste Lastschaltkupplung 14 geschlossen werden. Der in dem ersten Teilgetriebe 16 eingelegte Getriebegang wird insbesondere genutzt, um zwischen dem Elektromotor 12 und der Brennkraftmaschine 13 ein Übersetzungsverhältnis bereitzustellen, welches einen Drehmomentbedarf am Elektromotor 12 reduziert. Zum Starten der Brennkraftmaschine 13 wird insbesondere das von dem Elektromotor 12 bereitgestellte Moment genutzt. Zusätzlich kann auch das Schleppmoment, das über den Achsantrieb 19 bereitgestellt wird, genutzt werden. In dem Kupplungsstartverfahren 24 wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine 13 auf einen Wert beschleunigt, der größer ist als der Wert für die Leerlaufdrehzahl.
  • Als viertes Startverfahren ist in der Steuer- und Regeleinheit 18 ein Schleppstartverfahren 25 hinterlegt. In dem Schleppstartverfahren 25 wird die Brennkraftmaschine 13 über einen in dem ersten Teilgetriebe 16 eingelegten Getriebegang und die erste Lastschaltkupplung 14 gestartet, während die zweite Lastschaltkupplung 15 geöffnet ist. Für den Start der Brennkraftmaschine 13 wird das Schleppmoment, das über den Achsantrieb 19 bereitgestellt wird, genutzt. Das Fahrzeug wird dabei verzögert.
  • Für einen Betrieb sind in der Steuer- und Regeleinheit 18 die drei Grenzgeschwindigkeiten v1, v2, v3 hinterlegt, welche für die unterschiedlichen Startverfahren relevant sind. Die erste Grenzgeschwindigkeit v1 entspricht einer Geschwindigkeit, ab der das als kupplungsgestützte Direktstartverfahren 23 ausgebildete Startverfahren genutzt werden kann, um die Brennkraftmaschine 13 zu starten. Die erste Grenzgeschwindigkeit v1 entspricht einer Geschwindigkeit, bei der die Getriebeeingangswelle 20 die für das kupplungsunterstützte Direktstartverfahren 23 erforderliche Minimaldrehzahl aufweist, wenn in dem Getriebe 11 der erste Vorwärtsgetriebegang eingelegt ist. Die erste Grenzgeschwindigkeit v1 liegt typischerweise zwischen 2 km/h und 3 km/h. Die zweite Grenzgeschwindigkeit v2 ist als eine Kriechgeschwindigkeit ausgebildet, mit welcher sich das Fahrzeug fortbewegt, wenn der erste Vorwärtsgetriebegang eingelegt ist, die erste Lastschaltkupplung 14 geschlossen ist und die Brennkraftmaschine 13 mit ihrer Leerlaufdrehzahl betrieben wird. Die zweite Grenzgeschwindigkeit v2 liegt typischerweise zwischen 6 km/h und 10 km/h. Die dritte Grenzgeschwindigkeit v3 entspricht einer Geschwindigkeit, ab der das vierte Startverfahren durchgeführt werden kann, ohne dass das Fahrzeug merklich verzögert.
  • Das P1-Startverfahren 22 ist als einziges der vier Startverfahren für einen Start der Brennkraftmaschine 13 unterhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 vorgesehen. Das kupplungsunterstützte Direktstartverfahren 23 ist insbesondere für einen Start der Brennkraftmaschine 13 vorgesehen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 und der zweiten Grenzgeschwindigkeit v2 liegt. Das dritte Startverfahren ist insbesondere für einen Start der Brennkraftmaschine 13 vorgesehen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeiten oberhalb der zweiten Grenzgeschwindigkeit v2 liegen. Das vierte Startverfahren ist für einen Start der Brennkraftmaschine 13 vorgesehen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der dritten Grenzgeschwindigkeit v3 liegt. Die Steuer- und Regeleinheit 18 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eines der Startverfahren zu nutzen.
  • Die Steuer- und Regeleinheit 18 ist dazu vorgesehen den Elektromotor 12 in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 zu starten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie die erste Grenzgeschwindigkeit v1. Zumindest in einem Regelbetrieb wird die Brennkraftmaschine 13 dabei in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 gestartet, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie die erste Grenzgeschwindigkeit v1. In der Steuer- und Regeleinheit 18 sind zwei Betriebsprogramme hinterlegt, die auf das kupplungsunterstütze Direktstartverfahren 23 zurückgreifen. Welches der beiden Betriebsprogramme genutzt wird, hängt insbesondere von einer Ausgestaltung und einer vorgesehenen Nutzung des Hybridantriebsstrangs 10 ab. Grundsätzlich kann in der Steuer- und Regeleinheit 18 auch nur eines der beiden Betriebsprogramme hinterlegt sein. Ebenfalls denkbar ist, dass beide Betriebsprogramme genutzt werden und dass in der Steuer- und Regeleinheit 18 weitere Kriterien hinterlegt sind, welche festlegen, welches der Betriebsprogramme unter welchen Bedingungen genutzt wird.
  • In dem ersten Betriebsprogramm ist die Steuer- und Regeleinheit 18 dazu vorgesehen, die Brennkraftmaschine 13 unterhalb der zweiten Grenzgeschwindigkeit v2 automatisch zu starten, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie die erste Grenzgeschwindigkeit v1. Der Hybridantriebsstrang 10 weist bei unbetätigtem Bremspedal und unbetätigtem Fahrpedal ein Verhalten auf, das dem eines Antriebsstrangs mit Drehmomentwandler entspricht. Bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung regelt die Steuer- und Regeleinheit 18 die Fahrzeuggeschwindigkeit mittels des Elektromotors 12 auf die zweite Grenzgeschwindigkeit v2 ein. Ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit, die die Steuer- und Regeleinheit 18 bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung einregelt, kann der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit reduzieren, indem er das Bremspedal betätigt. Die Steuer- und Regeleinheit 18 ist dazu vorgesehen, eine Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer auszuwerten und eine daraus resultierende Bremsanforderung zu bestimmen. Die Bremsanforderung hängt von einer Stellung des Fahrpedals ab. Erhöht der Fahrer die Bremsanforderung, indem er das Bremspedal stärker betätigt, reduziert die Steuer- und Regeleinheit 18 die Fahrzeuggeschwindigkeit, indem sie die von dem Elektromotor 12 abgegebene Antriebsleistung zurücknimmt oder eine Bremsleistung erzeugt. Reduziert der Fahrer die Bremsanforderung, indem er das Bremspedal weniger stark betätigt, erhöht die Steuer- und Regeleinheit 18 die Fahrzeuggeschwindigkeit, indem sie die von dem Elektromotor 12 abgegebene Antriebsleistung erhöht, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder dem zweiten Grenzwert entspricht. Erkennt die Steuer- und Regeleinheit 18, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei weiterer Verzögerung unter die erste Grenzgeschwindigkeit fallen wird, startet die Steuer- und Regeleinheit 18 die Brennkraftmaschine 13. In gleicher Weise kann auch vorgesehen sein, dass die Steuer- und Regeleinheit 18 die Brennkraftmaschine 13 unterhalb der zweiten Grenzgeschwindigkeit v2 startet, wenn eine Leistungsanforderung, beispielsweise durch den Fahrer, erfolgt.
  • Der automatische Start der Brennkraftmaschine 13 erfolgt in Abhängigkeit von einer Leistungserkennung, die dazu vorgesehen ist, eine geänderte Leistungsanforderung an den Elektromotor 12 zu erkennen. Ändert sich während des elektromotorischen Fahrbetriebs bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung die Leistungsanforderung an den Elektromotor 12 derart, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Wert unterhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 sinken kann, startet die Steuer- und Regeleinheit 18 die Brennkraftmaschine 13 in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23. Die Brennkraftmaschine 13 wird insbesondere dann gestartet, wenn zu erwarten ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die erste Grenzgeschwindigkeit fällt.
  • Fällt in dem ersten Betriebsmodus die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die erste Grenzgeschwindigkeit v1, wird die Brennkraftmaschine 13 automatisch in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 gestartet. Hierfür wird eine der Lastschaltkupplungen 14, 15 zumindest kurzzeitig geschlossen. Nach dem Start der Brennkraftmaschine 13 können beide Lastschaltkupplungen 14, 15 wieder geöffnet werden. Alternativ, insbesondere wenn der Fahrer das Bremspedal löst und das Fahrpedal betätigt, kann auch eine der Lastschaltkupplungen 14, 15 zumindest teilweise geschlossen bleiben, um die Brennkraftmaschine 13 mit dem Achsantrieb 19 zu verbinden.
  • In dem zweiten Betriebsprogramm ist die Steuer- und Regeleinheit 18 dazu vorgesehen, zwischen der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 und der zweiten Grenzgeschwindigkeit v2 die Brennkraftmaschine 13 in dem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren 23 und unterhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 in dem P1-Startverfahren 22 zu starten. In dem zweiten Betriebsprogramm ist grundsätzlich ein Start der Brennkraftmaschine 13 unterhalb der ersten Grenzgeschwindigkeit v1 oder bei einem Stillstand des Fahrzeugs möglich.
  • Die Steuer- und Regeleinheit 18 kann in beiden Betriebsmodi dazu vorgesehen sein, die Brennkraftmaschine 13 unabhängig von einer Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine 13 zu starten. Der Start der Brennkraftmaschine 13 hängt zumindest im Wesentlichen von der Fahrzeuggeschwindigkeit als Hauptparameter ab. Grundsätzlich kann der Start der Brennkraftmaschine 13 von weiteren Parametern abhängen, wie beispielsweise eine Temperatur der Brennkraftmaschine 13 oder einem Ladezustand eines Energiespeichers für den Elektromotor 12. Der automatische Start der Brennkraftmaschine 13 erfolgt lediglich, wenn in dem elektromotorischen Fahrbetrieb die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als Null ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hybridantriebsstrang
    11
    Getriebe
    12
    Elektromotor
    13
    Brennkraftmaschine
    14
    Lastschaltkupplung
    15
    Lastschaltkupplung
    16
    Teilgetriebe
    17
    Teilgetriebe
    18
    Steuer- und/oder Regeleinheit
    19
    Achsantrieb
    20
    Getriebeeingangswelle
    21
    Getriebewelle
    22
    P1-Startverfahren
    23
    Direktstartverfahren
    24
    Kupplungsstartverfahren
    25
    Schleppstartverfahren
    v1
    Grenzgeschwindigkeit
    v2
    Grenzgeschwindigkeit
    v3
    Grenzgeschwindigkeit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011018203 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine (13) in einem Hybridantriebsstrang (10), bei dem die Brennkraftmaschine (13) durch einen an ein Getriebe (11) des Hybridantriebsstrangs (10) angebundenen Elektromotor (12) gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (13) in einem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren (23) gestartet wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie eine erste Grenzgeschwindigkeit (v1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer zweiten Grenzgeschwindigkeit (v2) die Brennkraftmaschine (13) automatisch gestartet wird, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie die erste Grenzgeschwindigkeit (v1).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Bremsanforderung und fehlender Leistungsanforderung die Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest im Wesentlichen auf die zweite Grenzgeschwindigkeit (v2) eingestellt oder eingeregelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (13) in einem P1-Startverfahren (22) gestartet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die erste Grenzgeschwindigkeit (v1).
  5. Hybridantriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (13), einem Getriebe (11) und einem an das Getriebe (11) angebundenen Elektromotor (12) sowie einer Steuer- und/oder Regeleinheit (18), die zur Ansteuerung der Brennkraftmaschine (13), des Getriebes (11) und des Elektromotors (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (18) dazu vorgesehen ist, die Brennkraftmaschine (13) in einem kupplungsunterstützten Direktstartverfahren (23) zu starten, solange eine Fahrzeuggeschwindigkeit zumindest gleich groß ist wie eine erste Grenzgeschwindigkeit (v1).
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DE102011018203A1 (de) 2011-04-12 2012-10-18 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges

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