WO2009077317A2 - Method and device for operating a hybrid drive on a vehicle - Google Patents

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WO2009077317A2
WO2009077317A2 PCT/EP2008/066595 EP2008066595W WO2009077317A2 WO 2009077317 A2 WO2009077317 A2 WO 2009077317A2 EP 2008066595 W EP2008066595 W EP 2008066595W WO 2009077317 A2 WO2009077317 A2 WO 2009077317A2
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electric machine
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Stefan Blattner
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a hybrid vehicle according to the preamble of patent claim 1 and of patent claim 10.
  • Hybrid powertrains are becoming increasingly important in vehicle construction due to their potential for reducing pollutant emissions and energy consumption.
  • Such vehicles have various types of power sources, in particular combinations of combustion and electric motors are advantageous because they on the one hand the range and performance advantages of internal combustion engines and on the other hand, the flexible uses of electrical machines as a sole or Hilfsanthebs provoke or as a starter generator and generator for power generation and Recuperation can use.
  • Hybrid powertrains are demanded by the market, which can be implemented in vehicles as far as possible without additional space requirements, with the least possible complexity and with low cost and design effort.
  • the prime movers are connected in series.
  • the internal combustion engine for example a diesel engine
  • the vehicle is thus driven exclusively by the electric machine.
  • the internal combustion engine is decoupled from the drive wheels and can therefore be operated continuously in a single operating point, ie at a certain torque and constant speed.
  • This drive concept zept is suitable, for example, for buses in urban short-distance traffic, wherein preferably an operating point in which the efficiency of the internal combustion engine is as high as possible and at the same time pollutant emissions, fuel consumption and noise are in a favorable range is set.
  • it is unfavorable for the series hybrid that the efficiency of the drive is limited due to the mechanical-electrical multiple conversion.
  • Parallelhybrid-Anthebstrlinde by parallel with respect to the power flow arrangement of the drive train aggregates in addition to the superposition of drive torque, so a mixed drive, also the possibility of driving with purely internal combustion engine drive or purely electromotive, briefly called electrical, drive.
  • the internal combustion engine can be largely operated at optimum torque by respectively loading or supporting by means of one or more electric machines, so that the maximum efficiency of the internal combustion engine can be effectively utilized.
  • the electrical support of the internal combustion engine reduces on average the fuel consumption.
  • the electric machine can also act as an integrated starter generator (ISG) to start the internal combustion engine via a clutch. Furthermore, the electric machine can serve in regenerative operation for charging an electrical energy store and be used for recuperation in braking operation.
  • ISG integrated starter generator
  • As a transmission for varying the ratio of the drive of the driven axles are basically all forms of vehicle transmissions into consideration.
  • the changing connection of the electric machine and the internal combustion engine in the drive train in the parallel hybrid is usually realized via couplings.
  • two-clutch arrangements (2K) and one-clutch arrangements (1K) in both concepts the electric machine being able to function as an integrated starter generator (2K-ISG or 1K-ISG arrangement).
  • 2K ISG powertrain as known for example from US 2005 022 1947 A1
  • the internal combustion engine can be connected to the electric machine via a first clutch.
  • the electric machine in turn can be coupled via a separate second clutch with a vehicle transmission.
  • a 1 K ISG powertrain as known for example from DE 10 2005 051 382 A1, however, eliminates a second separate coupling between the electric machine and the transmission or the output.
  • the electric machine can then be directly connected to a transmission input.
  • an optional second clutch between the electric machine and the output can, as far as this is the case with the respective drive configuration. is provided or required, even from possibly existing internal gear clutches and / or switching brakes, as they are installed, for example, in automatic gearboxes, or be taken over by a transmission upstream lockup clutch.
  • the launches of the internal combustion engine by means of the electric motor are of particular importance in the hybrid drive, because they are decisive on the one hand for driving comfort and on the other for driving dynamics. In addition, they play an important role in the economy and efficiency of the hybrid drive.
  • a shift strategy and a hybrid operating strategy can be correlated in such a way that relatively often a shift request coincides with an engine start request, wherein depending on the drive concept and transmission design, the shift operation can be linked to a traction interruption.
  • the start of the internal combustion engine during a gear ratio change during an electric drive or during a starting process can be carried out, as is known from DE 10 2005 007 966 A1 and the already mentioned DE 10 2005 051 382 A1, by first providing the transmission, optionally with one for it required torque reduction at the transmission input, switched to a neutral position, then closed a clutch between the engine and the electric motor and then the internal combustion engine is started by means of the electric motor. It is also possible that, in equivalence to a transmission neutral position, to start the internal combustion engine, if present, a arranged between the electric machine and the transmission second clutch is opened.
  • the combustion engine Due to the neutral position of the transmission or the separation of the electric machine from the gearbox, the combustion engine is therefore completely or at least almost completely decoupled from the output of the gearbox during take-off in the case of starts in traction-interrupted gearshift, so that engine starting Conditional shock loads in the drive train can be largely avoided.
  • a usually necessary synchronization of the transmission input to a connection speed of the sequence to be inserted can be done after the engine start with the clutch open alone by means of the electric machine or with the clutch in conjunction with the engine. If, subsequently, a purely electric drive by the electric machine is desired, for example for a starting operation during a start / stop operation, then the clutch can again be completely opened to the internal combustion engine and a transmission input shaft can be synchronized to a synchronous rotational speed of the gear to be engaged, for example, by means of a speed control of the electric machine first gear, are regulated while the engine is idle running load-free.
  • the speed of the current internal combustion engine is first adapted to the current speed (above the idling speed) at the transmission input and then the clutch is closed.
  • an immediate correlated speed control of the circulating in the block drive units for synchronization of the transmission input is required. Only after synchronization, the target gear or the target gear can be easily inserted and the traction produced or restored.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for operating a hybrid drive of a vehicle with an internal combustion engine and an electric machine as drive units, in which the period of a traction interrupted switching operation at a start of the engine by means of the electric machine and its coupling to the drive train is as short as possible, and yet ensure a high level of ride comfort.
  • the invention is based on the finding that in a parallel Hybridantheb at the start of the engine by means of an electric machine in a circuit with a traction interruption, by an immediate control of the starting speed of the engine to a transmission input speed of the following gear, the period from the beginning of traction interruption to Completion of the circuit with coupling of the internal combustion engine can be shortened.
  • the invention is based on a method for operating a hybrid drive of a vehicle with a parallel hybrid Aufhebsstrang, comprising an internal combustion engine, at least one electric machine, at least one arranged in the power flow direction between the internal combustion engine and the electric machine switching element, a transmission and a Output in which the switching element is closed to start the internal combustion engine by means of the electric machine.
  • a switching element for connecting the internal combustion engine and electric machine all types of automatically controllable actuators are understood, via which the engine and the electric machine can be coupled together. This can be, for example, an electro-hydraulic or electro-pneumatically actuated frictional starting and separating clutch.
  • the invention provides that in a starting operation of the internal combustion engine during a traction interruption in a shift of the transmission, a starting speed of the engine is controlled directly to a predicted target transmission input speed of a sequence translation, the beginning of a firing of the internal combustion engine optionally with Speed control is correlated.
  • An engine firing is understood as meaning a fuel injection with a subsequent spark ignition or ignition of the air-fuel mixture formed in the internal combustion engine, wherein a start of the engine firing is the first injection instant.
  • the invention can be used in all types of vehicles with such parallel hybrid drive trains. Furthermore, the object is achieved by a device for carrying out the method. Accordingly, the invention further proceeds from a device for operating a hybrid drive of a vehicle having a parallel hybrid overrun, comprising an internal combustion engine, at least one electric machine, at least one switching element arranged in the power flow direction between the internal combustion engine and the electric machine, by means of which the internal combustion engine with the electric machine frictionally connectable, a gearbox and an output.
  • control means are provided with which at a start of the internal combustion engine by means of the electric machine during a traction interruption in a shift of the transmission, a starting speed of the engine directly to a predicted target transmission input speed of a follow-up ratio adjustable and the beginning of a firing of the internal combustion engine optionally with the speed control is correlated ,
  • the respective new target transmission input speed to be determined beforehand in a shift operation can be relatively easily calculated from the planned speed. ge transmission and from the current output speed or the vehicle speed or derived therefrom variables are determined.
  • the internal combustion engine is raised to the target transmission input rotational speed by means of the electric machine with the switching element closed, for example a frictionally engaged starting and decoupling clutch, the engine firing being initiated when the target transmission input rotational speed is reached or approaching ,
  • the injection time is freely selectable in this procedure.
  • the internal combustion engine during the traction interruption in a circuit preferably by a swing start or a direct start, speed-controlled by the electric machine to the target transmission input speed, but first without the internal combustion engine is fired. Only shortly before or when reaching the target speed of the internal combustion engine is fired. Thus, the engine is started immediately at the speed necessary to engage the target gear on the transmission input, which is why the synchronization of the transmission input takes place immediately with the engine start.
  • a swing start is particularly advantageous as a start mode, since the electric machine drives the vehicle already at a certain speed.
  • the clutch is first opened and set at the electric machine, the target transmission input speed or accelerates the electric machine to the target transmission input speed or maintained a current machine electrical engine speed above the target transmission input speed.
  • the switching element is closed and the internal combustion engine, as described above, once it has reached the desired target speed, fired, so brought a fuel-air mixture to the ignition.
  • a direct start as a start mode is particularly advantageous because the electric machine and the engine have the speed zero, so that it is cheaper in terms of start time to accelerate the engine simultaneously with the electric machine with.
  • the (first) clutch when switched in neutral gear or, if a second clutch is disposed between the electric machine and the transmission, initially closed with the second second clutch open, and then the internal combustion engine accelerated by the electric motor with increasing speed.
  • the internal combustion engine is in turn, as soon as it has reached the desired target speed, fired.
  • a direct start is possible.
  • To set or maintain the target transmission input speed of the internal combustion engine itself can be operated in terms of its control and regulation itself in a speed mode.
  • the internal combustion engine via a motor control unit temporarily a drive torque is specified and the electric machine is operated in a speed mode, as required, motor or generator to regulate the target transmission input speed.
  • one or more gas exchange valves of a valve train of the internal combustion engine remain closed during the unfired startup of the internal combustion engine.
  • an internal resistance of the internal combustion engine can be kept relatively low as the speed increases.
  • a gas spring effect which results from the filling and expulsion of the cylinder fillings with air and an acceleration of the engine counteracts as the speed increases, largely avoided, which can further shorten the time to reach the target speed.
  • the internal combustion engine is raised to the target transmission input rotational speed by means of the electric machine with the switching element closed, wherein the engine firing automatically starts at a rotational speed below the target transmission input rotational speed.
  • the injection timing can not be freely selected. Rather, the fuel injection when accelerating the engine independently, so motor-controlled regardless of reaching the target transmission input speed, from a certain speed.
  • the startup process is not left to the internal combustion engine, but made or supported by the coupled electric machine.
  • an electric motor-combustion engine combined start-up of the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine takes place on the predicted target transmission input rotational speed.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a hybrid drive 1 of a vehicle for carrying out an operating method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a diagram of a hybrid vehicle drive 1 with a parallel hybrid drive train 2, as may be provided for example for a commercial vehicle (truck, bus, van, special vehicle).
  • the drive train 2 has an internal combustion engine 3, for example a diesel engine, with a crankshaft 24, which can be connected to an electric machine 5 via a switching element 4.
  • the electric machine 5 is over a transmission input 6 coupled to a transmission 7 for the transmission of translations.
  • the drive train 2 shown in FIG. 1 is thus designed as a 1 K ISG arrangement, ie with a separating or starting clutch as a switching element 4 for coupling the internal combustion engine 3 to the drive train 2 and the drive connection to the electric machine 5.
  • a second separate switching element between the electric machine 5 and the transmission 7 is not available separately.
  • the transmission 7 an unspecified illustrated power take-off (PTO: Power Take-Off) 8 be arranged downstream. Via an output 25 and a differential 9, a respective applied output torque of the hybrid drive 1 can be forwarded to a drive axle 10 and via this to the drive wheels 1 1.
  • PTO Power Take-Off
  • the electric machine 5 can be operated as an electric drive unit or as a generator.
  • a converter 12 which can be controlled by a converter control unit 13.
  • the electric machine 5 with an electric drive energy storage 14, for example, a 340 V high-voltage battery (supercaps are also possible) connected.
  • the electric machine 5 is powered by the energy storage 14.
  • the energy store 14 is electrically charged by the electric machine 5.
  • the electric machine 5 functions as an integrated starter generator (ISG) for starting the internal combustion engine 3.
  • ISG integrated starter generator
  • the high-voltage circuit of the energy accumulator 14 or the control units connected thereto are connected via a bidirectional DC-DC converter (DC / DC) 15 to a vehicle electrical system (24V or 12V) 16.
  • the energy store 14 can be monitored and regulated by means of a battery management system (BMS) 17 with respect to its state of charge (SOC).
  • BMS battery management system
  • the DC-DC converter 15 can be controlled by a DC-DC converter control unit 18.
  • a controller 19 is not for explained in more detail brake control functions, in particular an anti-lock braking system (ABS) or an electronic brake system (EBS) and another control device 20 for an electronic diesel control (EDC) of the example designed as a diesel engine combustion engine 3 is provided.
  • ABS anti-lock braking system
  • EBS electronic brake system
  • EDC electronic diesel control
  • the individual control units mentioned may also be combined, at least in part, in a control unit.
  • a control device 21 For controlling the drive train components, a control device 21 is present, in which a transmission control unit 21 a (TCU: Transmission Control Unit) and a hybrid control unit 21 b (HCU: Hybrid Control Unit) are integrated.
  • TCU Transmission Control Unit
  • HCU Hybrid Control Unit
  • the strategy unit 22 communicates via a data bus 23, for example a CAN bus, with the control device 21 and the control devices 13, 17, 18, 19.
  • control means 26 are present, which are connected on the one hand with the control device 21 and on the other hand with the electronic diesel control 20.
  • control means 26 By means of the control means 26 in conjunction with the control device 21, the rotational speed of the electric machine 5 and in conjunction with the diesel control 20, the speed of the engine 3 and the beginning of the injection of fuel in the combustion chambers at a starting process by means of the electric machine 5 with closed switching element 4 at a traction interruption during a switching operation of the transmission 7 adjustable.
  • An inventive method for operating the hybrid drive 1 is based on a control of a starting speed of the internal combustion engine 3 at a starting operation during a shift of the transmission 7 with a traction interruption.
  • a start request for starting the internal combustion engine 3 and a coincident shift request for gear change of the transmission 7 in electric driving, ie at open clutch 4 and stationary engine 3 first, according to a swing start, the electric machine 5 during the traction interruption in neutral switched Gear 7 controlled by the control means 26 accelerates to a predicted based on the gear ratio of a selected sequence and the vehicle speed target input speed of the transmission input 6 and then the clutch 4 is closed.
  • the internal combustion engine 3 is turned up by the electric machine 5 to the target transmission input rotational speed, without the internal combustion engine being fired, that is, supplied with fuel.
  • the firing is triggered by the diesel control 20 only when the engine 3 has reached the target transmission input speed.
  • the internal combustion engine 3, with the electric machine 5 circulating in the block directly transmits the required synchronous speed for engaging the following gear to the transmission input 6, so that the target gear is engaged and the circuit is brought to an end, in which case the traction in the drive train can be restored ,
  • the internal combustion engine 3 subsequently drives the vehicle according to a strategy specification, either by electric motor assisted by the electric machine 5 or by the electric machine 5 as a generator.
  • the internal combustion engine 3 at a start request for example, at a starting, with neutral gear and stationary vehicle, according to a direct start, be connected from the outset with the electric machine 5 by closing the switching element 4. Subsequently, the crankshaft 24 of the engine 3 by means of the electric machine 5 to a target transmission input speed of Targeting or Anfahrganges accelerated and initiated the firing of the internal combustion engine 3 when the target speed is reached.
  • Control device a Transmission control unit b Hybrid control unit

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Abstract

The invention relates to a method and device for operating a hybrid drive (1) on a vehicle, comprising a parallel hybrid drivetrain (2) with an internal combustion engine (3), at least one electric motor (5), at least one switching element (4) arranged in the power flow direction between the internal combustion engine (3) and the electric motor (5), a gearbox (7) and an output (25), wherein, in order to start the internal combustion engine (3) by means of the electric motor (5), the switching element (4) is closed. According to the invention, a duration of a switching process with interrupted propulsion and a start-up of the internal combustion engine (3) by means of the electric motor (5) and coupling thereof to the drivetrain (2) may be kept as short as possible and thus guaranteeing a high a degree of passenger comfort as possible wherein a start-up speed for the internal combustion engine (3) is directly regulated to a pre-calculated target gearbox input speed in a subsequent transmission, the start of combustion in the internal combustion engine (3) being optionally correlated with the speed regulation.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeugs Method and device for operating a hybrid drive of a vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 10.The invention relates to a method and a device for operating a hybrid vehicle according to the preamble of patent claim 1 and of patent claim 10.
Hybridabtriebe gewinnen im Fahrzeugbau aufgrund ihres Potenzials zur Verringerung von Schadstoffemissionen und Energieverbrauch zunehmend an Bedeutung. Derartige Fahrzeuge weisen verschiedenartige Antriebsquellen auf, wobei insbesondere Kombinationen von Verbrennungs- und Elektromotoren von Vorteil sind, da sie einerseits die Reichweiten- und Leistungsvorteile von Brennkraftmaschinen und andererseits die flexiblen Einsatzmöglichkeiten der elektrischen Maschinen als alleinige oder Hilfsanthebsquelle oder als Startergenerator sowie als Generator zur Stromerzeugung und Rekuperation nutzen können.Hybrid powertrains are becoming increasingly important in vehicle construction due to their potential for reducing pollutant emissions and energy consumption. Such vehicles have various types of power sources, in particular combinations of combustion and electric motors are advantageous because they on the one hand the range and performance advantages of internal combustion engines and on the other hand, the flexible uses of electrical machines as a sole or Hilfsanthebsquelle or as a starter generator and generator for power generation and Recuperation can use.
Vom Markt werden Hybrid-Antriebsstränge gefordert, die möglichst ohne zusätzlichen Bauraumbedarf, bei möglichst geringer Kompliziertheit und bei geringem Kosten- und Konstruktionsaufwand in Fahrzeuge implementiert werden können. Es werden grundsätzlich zwei Hybrid-Topologien, der Serienhybrid und der Parallelhybrid unterschieden. Solche Anordnungen sind bereits bekannt und werden ständig weiterentwickelt.Hybrid powertrains are demanded by the market, which can be implemented in vehicles as far as possible without additional space requirements, with the least possible complexity and with low cost and design effort. There are basically two different hybrid topologies, the series hybrid and the parallel hybrid. Such arrangements are already known and are constantly being developed.
Beim Serienhybrid sind die Antriebsmaschinen hintereinander geschaltet. Dabei dient der Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Dieselmotor, als Antrieb für einen Generator, der eine elektrische Maschine speist. Das Fahrzeug wird somit ausschließlich über die elektrische Maschine angetrieben. Der Verbrennungsmotor ist hingegen von den Antriebsrädern entkoppelt und kann daher ständig in einem einzigen Betriebspunkt, d.h. bei einem bestimmten Drehmoment und konstanter Drehzahl betrieben werden. Dieses Antriebskon- zept eignet sich beispielsweise für Busse im städtischen Kurzstreckenverkehr, wobei vorzugsweise ein Betriebspunkt, bei dem der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors möglichst hoch ist und gleichzeitig Schadstoffemissionen, Kraftstoffverbrauch und Geräuschentwicklung in einem günstigen Bereich liegen, eingestellt wird. Ungünstig wirkt sich beim Serienhybrid dagegen aus, dass der Wirkungsgrad des Antriebs aufgrund der mechanisch-elektrischen Mehrfachumwandlung eingeschränkt ist.In the series hybrid, the prime movers are connected in series. In this case, the internal combustion engine, for example a diesel engine, serves as drive for a generator which feeds an electric machine. The vehicle is thus driven exclusively by the electric machine. The internal combustion engine, however, is decoupled from the drive wheels and can therefore be operated continuously in a single operating point, ie at a certain torque and constant speed. This drive concept zept is suitable, for example, for buses in urban short-distance traffic, wherein preferably an operating point in which the efficiency of the internal combustion engine is as high as possible and at the same time pollutant emissions, fuel consumption and noise are in a favorable range is set. On the other hand, it is unfavorable for the series hybrid that the efficiency of the drive is limited due to the mechanical-electrical multiple conversion.
Demgegenüber bieten Parallelhybrid-Anthebstränge durch eine bezüglich des Kraftflusses parallele Anordnung der Triebstrangaggregate neben der Überlagerung der Antriebsmomente, also einem gemischten Antrieb, auch die Möglichkeit der Ansteuerung mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder rein elektromotorischem, kurz genannt elektrischem, Antrieb. Funktionell kann beim Parallelhybrid der Verbrennungsmotor durch jeweiliges Belasten bzw. Unterstützen mittels einer oder mehrerer elektrischer Maschinen weitgehend bei optimalem Drehmoment betrieben werden, so dass der maximale Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors effektiv genutzt werden kann. Durch die elektrische Unterstützung des Verbrennungsmotors verringert sich im Mittel der Kraftstoffverbrauch. Da bei kurzzeitigen erhöhten Leistungsanforderungen im sogenannten Boostbetheb, beispielsweise bei Überholvorgängen, eine Summierung der Antriebsleistung möglich ist, kann der Verbrennungsmotor nahezu ohne Einbußen an Leistung und Fahrkomfort des Fahrzeuges vergleichsweise kleiner, und gewichts- und bauraumsparender ausgelegt werden, welches sich zusätzlich emissionsverringernd und kostengünstig auswirkt. Die Elektroma- schine kann zudem als integrierter Startergenerator (ISG) zum Start des Verbrennungsmotors über eine Kupplung fungieren. Weiterhin kann die Elekt- romaschine im generatorischen Betrieb zum Laden eines elektrischen Energiespeichers dienen und zur Rekuperation im Bremsbetrieb eingesetzt werden. Als Getriebe zur Variation der Übersetzung des Antriebes der angetriebenen Achsen kommen grundsätzlich alle Formen von Fahrzeuggetrieben in Betracht. Bei einem Parallelhybrid-Antrieb kann im praktischen Fahrbetrieb abhängig von einer jeweiligen Hybrid-Bethebsstrategie die Antriebsform des Fahrzeuges zwischen verbrennungsmotorischem Antrieb, elektromotorischem Antrieb und gemischtem Antrieb häufig wechseln. Im rein elektrischen Fahrbetrieb ist die Elektromaschine mit dem Abtrieb verbunden, während der Verbrennungsmotor über ein Trennelement vom Antriebsstrang entgekoppelt ist. Soll die Elektromaschine in dieser Situation als integrierter Startergenerator den Verbrennungsmotor starten, so wird der Verbrennungsmotor über das Trennelement wieder zugeschaltet. Grundsätzlich kann ein solcher Motorstart sowohl während eines Übersetzungswechsels des Getriebes als auch außerhalb von Getriebeschaltvorgängen und sowohl mit als auch ohne Zugkraftunterbrechung erfolgen. Verschiedene geeignete Startmodi sind dazu in einer weiteren Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben.In contrast, Parallelhybrid-Anthebstränge by parallel with respect to the power flow arrangement of the drive train aggregates in addition to the superposition of drive torque, so a mixed drive, also the possibility of driving with purely internal combustion engine drive or purely electromotive, briefly called electrical, drive. Functionally, in the case of the parallel hybrid, the internal combustion engine can be largely operated at optimum torque by respectively loading or supporting by means of one or more electric machines, so that the maximum efficiency of the internal combustion engine can be effectively utilized. The electrical support of the internal combustion engine reduces on average the fuel consumption. Since at short-term increased power requirements in the so-called Boostbetheb, for example in overtaking, a summation of the drive power is possible, the engine can be designed comparatively small, and weight and space-saving, almost without sacrificing performance and ride comfort of the vehicle, which also reduces emissions and low cost , The electric machine can also act as an integrated starter generator (ISG) to start the internal combustion engine via a clutch. Furthermore, the electric machine can serve in regenerative operation for charging an electrical energy store and be used for recuperation in braking operation. As a transmission for varying the ratio of the drive of the driven axles are basically all forms of vehicle transmissions into consideration. In a parallel hybrid drive depending on a respective hybrid Bethebsstrategie in practical driving mode, the drive form of the vehicle between internal combustion engine drive, electric motor drive and mixed drive frequently change. In purely electric driving, the electric machine is connected to the output, while the internal combustion engine is decoupled via a separating element from the drive train. If the electric machine is to start the internal combustion engine in this situation as an integrated starter generator, then the internal combustion engine is switched on again via the separating element. In principle, such an engine start can take place both during a gear ratio change of the transmission and outside of gear shift operations and both with and without traction interruption. Various suitable starting modes are described in a further patent application of the applicant.
Die wechselnde Anbindung der Elektromaschine und des Verbrennungsmotors in den Antriebsstrang beim Parallelhybrid wird meist über Kupplungen realisiert. Dabei werden Zwei-Kupplungsanordnungen (2K) und Ein- Kupplungsanordnungen (1 K) unterschieden, wobei bei beiden Konzepten die Elektromaschine als integrierter Startergenerator (2K-ISG bzw. 1 K-ISG - Anordnung) fungieren kann. Bei einem 2K-ISG - Antriebsstrang, wie beispielsweise aus der US 2005 022 1947 A1 bekannt, ist der Verbrennungsmotor über eine erste Kupplung mit der Elektromaschine verbindbar. Die Elektromaschine wiederum ist über eine separate zweite Kupplung mit einem Fahrzeuggetriebe koppelbar. Bei einem 1 K-ISG - Antriebsstrang, wie beispielsweise aus der DE 10 2005 051 382 A1 bekannt, entfällt hingegen eine zweite separate Kupplung zwischen der Elektromaschine und dem Getriebe beziehungsweise dem Abtrieb. Die Elektromaschine kann dann direkt mit einem Getriebeeingang verbunden sein.The changing connection of the electric machine and the internal combustion engine in the drive train in the parallel hybrid is usually realized via couplings. In this case, a distinction is made between two-clutch arrangements (2K) and one-clutch arrangements (1K), in both concepts the electric machine being able to function as an integrated starter generator (2K-ISG or 1K-ISG arrangement). In a 2K ISG powertrain, as known for example from US 2005 022 1947 A1, the internal combustion engine can be connected to the electric machine via a first clutch. The electric machine in turn can be coupled via a separate second clutch with a vehicle transmission. In a 1 K ISG powertrain, as known for example from DE 10 2005 051 382 A1, however, eliminates a second separate coupling between the electric machine and the transmission or the output. The electric machine can then be directly connected to a transmission input.
Die Funktion einer optionalen zweiten Kupplung zwischen der Elektromaschine und dem Abtrieb kann, soweit dies bei dem jeweiligen Antriebskon- zept vorgesehen beziehungsweise erforderlich ist, auch von gegebenenfalls vorhandenen getriebeinternen Schaltkupplungen und/oder Schaltbremsen, wie sie beispielsweise in Getriebeautomaten verbaut sind, oder von einer dem Getriebe vorgeschalteten Wandlerüberbrückungskupplung übernommen werden.The function of an optional second clutch between the electric machine and the output can, as far as this is the case with the respective drive configuration. is provided or required, even from possibly existing internal gear clutches and / or switching brakes, as they are installed, for example, in automatic gearboxes, or be taken over by a transmission upstream lockup clutch.
Den Starts des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine kommt beim Hybridantrieb eine besondere Bedeutung zu, weil sie einerseits für den Fahrkomfort und anderseits für die Fahrdynamik maßgebend sind. Zudem spielen sie für die Wirtschaftlichkeit und den Wirkungsgrad des Hybridantriebs eine wichtige Rolle. Dabei können eine Schaltstrategie und eine Hybrid- Betriebsstrategie derart korreliert sein, dass relativ häufig eine Schaltanforderung mit einer Motorstartanforderung zeitlich zusammenfällt, wobei je nach Antriebskonzept und Getriebebauart der Schaltvorgang mit einer Zugkraftunterbrechung verknüpft sein kann.The launches of the internal combustion engine by means of the electric motor are of particular importance in the hybrid drive, because they are decisive on the one hand for driving comfort and on the other for driving dynamics. In addition, they play an important role in the economy and efficiency of the hybrid drive. In this case, a shift strategy and a hybrid operating strategy can be correlated in such a way that relatively often a shift request coincides with an engine start request, wherein depending on the drive concept and transmission design, the shift operation can be linked to a traction interruption.
Der Start des Verbrennungsmotors bei einem Übersetzungswechsel bei elektrischer Fahrt oder bei einem Anfahrvorgang kann, wie beispielsweise aus der DE 10 2005 007 966 A1 und der bereits erwähnten DE 10 2005 051 382 A1 bekannt, durchgeführt werden, indem das Getriebe zunächst, gegebenenfalls mit einem dafür erforderlichen Drehmomentabbau am Getriebeeingang, in eine Neutralstellung geschaltet, anschließend eine Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine geschlossen und dann der Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine gestartet wird. Möglich ist auch, dass, in Äquivalenz zu einer Getriebeneutralstellung, zum Start des Verbrennungsmotors, soweit vorhanden, eine zwischen der Elektromaschine und dem Getriebe angeordnete zweite Kupplung geöffnet wird. Durch die Neutralstellung des Getriebes beziehungsweise die Trennung der Elektromaschine vom Getriebe ist bei Starts in zugkraftunterbrochener Schaltung somit in jedem Fall der Verbrennungsmotor beim Startvorgang vom Abtrieb des Getriebes vollständig oder zumindest nahezu vollständig entkoppelt, so dass motorstart- bedingte Stoßbelastungen im Triebstrang weitgehend vermieden werden können.The start of the internal combustion engine during a gear ratio change during an electric drive or during a starting process can be carried out, as is known from DE 10 2005 007 966 A1 and the already mentioned DE 10 2005 051 382 A1, by first providing the transmission, optionally with one for it required torque reduction at the transmission input, switched to a neutral position, then closed a clutch between the engine and the electric motor and then the internal combustion engine is started by means of the electric motor. It is also possible that, in equivalence to a transmission neutral position, to start the internal combustion engine, if present, a arranged between the electric machine and the transmission second clutch is opened. Due to the neutral position of the transmission or the separation of the electric machine from the gearbox, the combustion engine is therefore completely or at least almost completely decoupled from the output of the gearbox during take-off in the case of starts in traction-interrupted gearshift, so that engine starting Conditional shock loads in the drive train can be largely avoided.
Eine in der Regel notwendige Synchronisierung des Getriebeeingangs auf eine Anschlussdrehzahl der einzulegenden Folgeübersetzung kann nach dem Motorstart bei geöffneter Kupplung alleine mittels der Elektromaschine oder bei geschlossener Kupplung im Verbund mit dem Verbrennungsmotor erfolgen. Ist anschließend zunächst ein rein elektrischer Antrieb durch die Elektromaschine gewünscht, beispielsweise für einen Anfahrvorgang bei einem Start/Stopp - Betrieb, so kann die Kupplung zum Verbrennungsmotor wieder vollständig geöffnet und mittels einer Drehzahlregelung der Elektromaschine eine Getriebeeingangswelle auf eine Synchrondrehzahl des einzulegenden Ganges, beispielsweise des ersten Ganges, geregelt werden, während der Verbrennungsmotor lastfrei im Leerlauf betrieben wird.A usually necessary synchronization of the transmission input to a connection speed of the sequence to be inserted can be done after the engine start with the clutch open alone by means of the electric machine or with the clutch in conjunction with the engine. If, subsequently, a purely electric drive by the electric machine is desired, for example for a starting operation during a start / stop operation, then the clutch can again be completely opened to the internal combustion engine and a transmission input shaft can be synchronized to a synchronous rotational speed of the gear to be engaged, for example, by means of a speed control of the electric machine first gear, are regulated while the engine is idle running load-free.
Soll der Verbrennungsmotor später zugeschaltet werden, so wird zunächst die Drehzahl des laufenden Verbrennungsmotors der aktuellen Drehzahl (oberhalb der Leerlaufdrehzahl) am Getriebeeingang angepasst und anschließend die Kupplung geschlossen. Soll jedoch der Verbrennungsmotor unmittelbar zugeschaltet werden, so ist eine sofortige korrelierte Drehzahlregelung der im Block umlaufenden Antriebsaggregate zur Synchronisierung des Getriebeeingangs erforderlich. Erst nach erfolgter Synchronisierung kann der Zielgang oder die Zielgangstufe problemlos eingelegt und die Zugkraft hergestellt beziehungsweise wiederhergestellt werden.If the internal combustion engine is to be switched on later, the speed of the current internal combustion engine is first adapted to the current speed (above the idling speed) at the transmission input and then the clutch is closed. However, if the internal combustion engine is to be switched on directly, then an immediate correlated speed control of the circulating in the block drive units for synchronization of the transmission input is required. Only after synchronization, the target gear or the target gear can be easily inserted and the traction produced or restored.
Durch die Zugkraftunterbrechung läuft der Startvorgang des Verbrennungsmotors während des Gangwechsels zwar weitgehend ohne Stoßbelastungen ab, welches vom Fahrer als angenehm empfunden wird. Nachteilig daran ist jedoch, dass der Zeitraum von der Startanforderung bzw. Schaltanforderung bis zur Wiederherstellung der Zugkraft insbesondere dann relativ groß ist, wenn der Verbrennungsmotor unmittelbar zum Antrieb zur Verfügung ste- hen soll, wodurch dem Vorteil des besseren Fahrkomforts bei derartigen zugkraftunterbrochenen Motorstarts eine nicht unerhebliche Beeinträchtigung der Fahrdynamik entgegensteht.Due to the interruption of traction, the starting process of the internal combustion engine during the gear change, although largely without shock loads, which is perceived by the driver as pleasant. The disadvantage of this, however, is that the period from the start request or switching request to the restoration of traction is particularly large, especially when the internal combustion engine is directly available for driving. hen, whereby the advantage of better ride comfort in such traction-interrupted engine starts a significant adverse effect on driving dynamics precludes.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine als Antriebsaggregate anzugeben, bei denen der Zeitraum eines zugkraftunterbrochenen Schaltvorgangs bei einem Start des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine sowie dessen Ankopplung an den Antriebsstrang möglichst kurz ist, und die dennoch einen hohen Fahrkomfort gewährleisten.Against this background, the invention has for its object to provide a method and apparatus for operating a hybrid drive of a vehicle with an internal combustion engine and an electric machine as drive units, in which the period of a traction interrupted switching operation at a start of the engine by means of the electric machine and its coupling to the drive train is as short as possible, and yet ensure a high level of ride comfort.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution of this problem arises from the features of the independent claims, while advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Parallel- Hybridantheb beim Start des Verbrennungsmotors mittels einer elektrischen Maschine bei einer Schaltung mit einer Zugkraftunterbrechung, durch eine unmittelbare Regelung der Startdrehzahl des Motors auf eine Getriebeeingangsdrehzahl des Folgegangs, der Zeitraum vom Beginn der Zugkraftunterbrechung bis zum Abschluss der Schaltung mit Ankopplung des Verbrennungsmotors verkürzt werden kann.The invention is based on the finding that in a parallel Hybridantheb at the start of the engine by means of an electric machine in a circuit with a traction interruption, by an immediate control of the starting speed of the engine to a transmission input speed of the following gear, the period from the beginning of traction interruption to Completion of the circuit with coupling of the internal combustion engine can be shortened.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybrid-Anthebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, wenigstens eine Elektromaschine, wenigstens ein in Kraftflussrichtung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine angeordnetes Schaltelement, ein Getriebe und einen Abtrieb, bei dem zum Starten des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine das Schaltelement geschlossen wird. Unter einem Schaltelement zur Verbindung von Verbrennungsmotor und Elektromaschine werden alle Arten von automatisch ansteuerbaren Stellorganen verstanden, über die der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine miteinander koppelbar sind. Dies kann beispielsweise eine elektro-hydraulisch oder elektro-pneumatisch betätigbare reibschlüssige Anfahr- und Trennkupplung sein.According to the features of claim 1, the invention is based on a method for operating a hybrid drive of a vehicle with a parallel hybrid Aufhebsstrang, comprising an internal combustion engine, at least one electric machine, at least one arranged in the power flow direction between the internal combustion engine and the electric machine switching element, a transmission and a Output in which the switching element is closed to start the internal combustion engine by means of the electric machine. Under a switching element for connecting the internal combustion engine and electric machine all types of automatically controllable actuators are understood, via which the engine and the electric machine can be coupled together. This can be, for example, an electro-hydraulic or electro-pneumatically actuated frictional starting and separating clutch.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotors während einer Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang des Getriebes eine Startdrehzahl des Verbrennungsmotors direkt auf eine vorausberechnete Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einer Folgeübersetzung geregelt wird, wobei der Beginn einer Befeuerung des Verbrennungsmotors wahlweise mit der Drehzahlregelung korreliert wird.To achieve the object, the invention provides that in a starting operation of the internal combustion engine during a traction interruption in a shift of the transmission, a starting speed of the engine is controlled directly to a predicted target transmission input speed of a sequence translation, the beginning of a firing of the internal combustion engine optionally with Speed control is correlated.
Bei einem zugkraftunterbrochenen Schaltvorgang wird grundsätzlich auch der Fall eingeschlossen, bei dem eine Ursprungsgangstufe (eingelegter Gang) und eine Zielgangstufe (einzulegender Gang) gleich sind, wobei demnach zwar eine Schaltung jedoch keine Übersetzungsänderung erfolgt. Ebenso ist auch eine Schaltung als zugkraftunterbrochener Schaltvorgang zu verstehen, bei dem ein Anfahrgang bei stehendem Fahrzeug eingelegt wird und die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einer Folgeübersetzung die Getriebeeingangsdrehzahl des Anfahrganges ist.In a traction-interrupted switching process, in principle, the case is included in which an original gear stage (engaged gear) and a target gear stage (einzulegender gear) are the same, although accordingly a circuit but no translation change occurs. Likewise, a circuit is to be understood as zugkraftuptbrochener switching operation in which a starting gear is engaged when the vehicle is stationary and the target transmission input speed of a sequence ratio is the transmission input speed of the starting gear.
Unter einer Motorbefeuerung wird eine Kraftstoffeinspritzung mit einer folgenden Fremdzündung bzw. Selbstzündung des gebildeten Luft-Kraftstoffgemisches im Verbrennungsmotor verstanden, wobei ein Beginn der Motorbefeuerung der erste Einspritzzeitpunkt ist.An engine firing is understood as meaning a fuel injection with a subsequent spark ignition or ignition of the air-fuel mixture formed in the internal combustion engine, wherein a start of the engine firing is the first injection instant.
Grundsätzlich ist die Erfindung bei allen Arten von Fahrzeugen mit derartigen Parallelhybrid-Antriebssträngen einsetzbar. Weiterhin wird die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst. Demnach geht die Erfindung weiterhin aus von einer Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeugs mit einem Parallelhybrid-Anthebsstrang, umfassend einen Verbrennungsmotor, wenigstens eine Elektromaschine, wenigstens ein in Kraftflussrichtung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine angeordnetes Schaltelement, mittels dem der Verbrennungsmotor mit der Elektromaschine kraftschlüssig verbindbar ist, ein Getriebe und einen Abtrieb. Zudem sind Steuerungsmittel vorgesehen, mit denen bei einem Start des Verbrennungsmotors mittels der Elektromaschine während einer Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang des Getriebes eine Startdrehzahl des Verbrennungsmotors direkt auf eine vorausberechnete Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einer Folgeübersetzung regelbar und der Beginn einer Befeuerung des Verbrennungsmotors wahlweise mit der Drehzahlregelung korrelierbar ist.In principle, the invention can be used in all types of vehicles with such parallel hybrid drive trains. Furthermore, the object is achieved by a device for carrying out the method. Accordingly, the invention further proceeds from a device for operating a hybrid drive of a vehicle having a parallel hybrid overrun, comprising an internal combustion engine, at least one electric machine, at least one switching element arranged in the power flow direction between the internal combustion engine and the electric machine, by means of which the internal combustion engine with the electric machine frictionally connectable, a gearbox and an output. In addition, control means are provided with which at a start of the internal combustion engine by means of the electric machine during a traction interruption in a shift of the transmission, a starting speed of the engine directly to a predicted target transmission input speed of a follow-up ratio adjustable and the beginning of a firing of the internal combustion engine optionally with the speed control is correlated ,
Durch den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf wird eine Verkürzung des Start- und Ankoppelvorgangs des Verbrennungsmotors bei Schaltungen beim Parallelhybridantrieb ermöglicht. Dies wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass der Verbrennungsmotor beim Hochfahren seiner Kurbelwellendrehzahl direkt auf die neue Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl beschleunigt wird, welche sich nach Abschluss der Schaltung entsprechend der neuen Übersetzung einstellt. Somit wird ein zusätzlicher Regelungsschritt zur Einstellung des bereits laufenden Verbrennungsmotors auf die erforderliche Drehzahl eingespart, wodurch sich die benötigte Zeit zur Synchronisierung des Getriebeeingangs auf die Drehzahl des Folgegangs und damit die Dauer zur Herstellung der Wirkverbindung des Verbrennungsmotors über das Getriebe und den Abtrieb mit den angetriebenen Rädern des Fahrzeuges verkürzt.By the method sequence according to the invention a shortening of the starting and Ankoppelvorgangs of the internal combustion engine is made possible in circuits in the parallel hybrid drive. This is essentially achieved by accelerating the internal combustion engine directly to the new target transmission input speed when its crankshaft speed starts up, which adjusts itself according to the new ratio after the shift has been completed. Thus, an additional control step for adjusting the already running internal combustion engine is saved to the required speed, thereby reducing the time required to synchronize the transmission input to the speed of the following sequence and thus the duration for establishing the operative connection of the engine via the transmission and the output with the driven Wheels of the vehicle shortened.
Die vorab zu bestimmende jeweilige neue Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl bei einem Schaltvorgang kann relativ einfach aus der vorgesehenen FoI- geÜbersetzung und aus der momentanen Abtriebsdrehzahl bzw. der Fahrgeschwindigkeit oder daraus abgeleiteten Größen ermittelt werden.The respective new target transmission input speed to be determined beforehand in a shift operation can be relatively easily calculated from the planned speed. ge transmission and from the current output speed or the vehicle speed or derived therefrom variables are determined.
Bei einem ersten erfindungsgemäßen Ablauf kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine bei geschlossenem Schaltelement, beispielsweise einer reibschlüssigen Anfahr- und Trennkupplung, auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl hochgefahren wird, wobei die Motorbefeuerung beim Erreichen oder annäherndem Erreichen der Ziel- Getriebeeingangsdrehzahl eingeleitet wird.In a first procedure according to the invention, it can be advantageously provided that the internal combustion engine is raised to the target transmission input rotational speed by means of the electric machine with the switching element closed, for example a frictionally engaged starting and decoupling clutch, the engine firing being initiated when the target transmission input rotational speed is reached or approaching ,
Demnach ist bei diesem Verfahrensablauf der Einspritzzeitpunkt frei wählbar. Dabei wird der Verbrennungsmotor während der Zugkraftunterbrechung in einer Schaltung, vorzugsweise durch einen Schwungsstart oder einen Direktstart, von der Elektromaschine drehzahlgeregelt auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl gebracht, jedoch zunächst ohne dass der Verbrennungsmotor befeuert wird. Erst kurz vor oder bei Erreichen der Zieldrehzahl wird der Verbrennungsmotor befeuert. Somit wird der Verbrennungsmotor sofort mit der Drehzahl angelassen, die zum Einlegen des Zielganges am Getriebeeingang nötig ist, weshalb die Synchronisierung des Getriebeeingangs unmittelbar mit dem Motorstart erfolgt.Accordingly, the injection time is freely selectable in this procedure. In this case, the internal combustion engine during the traction interruption in a circuit, preferably by a swing start or a direct start, speed-controlled by the electric machine to the target transmission input speed, but first without the internal combustion engine is fired. Only shortly before or when reaching the target speed of the internal combustion engine is fired. Thus, the engine is started immediately at the speed necessary to engage the target gear on the transmission input, which is why the synchronization of the transmission input takes place immediately with the engine start.
Bei einem Gangwechsel während einer elektrischen Fahrt des Fahrzeugs ist ein Schwungstart als Startmodus besonders vorteilhaft, da die Elektromaschine das Fahrzeug bereits mit einer bestimmten Drehzahl antreibt. Zum Starten des Motors wird zunächst die Kupplung geöffnet und an der Elektromaschine die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl eingestellt bzw. die Elektromaschine auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl beschleunigt oder eine aktuelle Elektro- maschinen-Drehzahl oberhalb der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl gehalten. Anschließend wird das Schaltelement geschlossen und der Verbrennungsmotor, wie oben beschrieben, sobald er die gewünschte Zieldrehzahl erreicht hat, befeuert, also ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zur Zündung gebracht. Bei einem Anfahrvorgang ist ein Direktstart als Startmodus besonders vorteilhaft, da die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor die Drehzahl Null haben, so dass es hinsichtlich der Startzeit günstiger ist, den Verbrennungsmotor gleichzeitig mit der Elektromaschine mit zu beschleunigen. Dabei wird die (erste) Kupplung, bei in Neutral geschaltetem Getriebe oder, falls zwischen der Elektromaschine und dem Getriebe eine zweite Kupplung angeordnet ist, bei geöffneter zweiter zweiten Kupplung, zunächst geschlossen und anschließend der Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine bei steigender Drehzahl beschleunigt. Der Verbrennungsmotor wird wiederum, sobald er die gewünschte Zieldrehzahl erreicht hat, befeuert. Grundsätzlich ist bei einem Anfahrvorgang auch ein Schwungstart und bei elektrischer Fahrt auch ein Direktstart möglich.With a gear change during an electric drive of the vehicle, a swing start is particularly advantageous as a start mode, since the electric machine drives the vehicle already at a certain speed. To start the engine, the clutch is first opened and set at the electric machine, the target transmission input speed or accelerates the electric machine to the target transmission input speed or maintained a current machine electrical engine speed above the target transmission input speed. Subsequently, the switching element is closed and the internal combustion engine, as described above, once it has reached the desired target speed, fired, so brought a fuel-air mixture to the ignition. In a starting operation, a direct start as a start mode is particularly advantageous because the electric machine and the engine have the speed zero, so that it is cheaper in terms of start time to accelerate the engine simultaneously with the electric machine with. In this case, the (first) clutch, when switched in neutral gear or, if a second clutch is disposed between the electric machine and the transmission, initially closed with the second second clutch open, and then the internal combustion engine accelerated by the electric motor with increasing speed. The internal combustion engine is in turn, as soon as it has reached the desired target speed, fired. Basically, in a start-up and a swing start and electric ride a direct start is possible.
Zur Einstellung beziehungsweise Einhaltung der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl kann der Verbrennungsmotor hinsichtlich seiner Steuerung und Regelung selbst temporär in einem Drehzahlmodus betrieben werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass dem Verbrennungsmotor über ein Motorsteuergerät temporär ein Antriebsdrehmoment vorgegeben wird und die Elektromaschine in einem Drehzahlmodus, je nach Erfordernis, motorisch oder generatorisch betrieben wird, um die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einzuregeln.To set or maintain the target transmission input speed of the internal combustion engine itself can be operated in terms of its control and regulation itself in a speed mode. However, it can also be provided that the internal combustion engine via a motor control unit temporarily a drive torque is specified and the electric machine is operated in a speed mode, as required, motor or generator to regulate the target transmission input speed.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass beim unbefeuerten Hochfahren des Verbrennungsmotors ein oder mehrere Gaswechselventile eines Ventiltriebes des Verbrennungsmotors geschlossen bleiben. Dadurch kann, soweit eine Ventiltriebssteuerung dies ermöglicht, ein innerer Widerstand des Verbrennungsmotors beim Ansteigen der Drehzahl relativ gering gehalten werden. Insbesondere wird ein Gasfedereffekt, der durch das Befüllen und Ausschieben der Zylinderfüllungen mit Luft entsteht und einer Beschleunigung des Motors bei zunehmender Drehzahl entgegenwirkt, weitgehend vermieden, wodurch sich die Zeit zur Erreichung der Zieldrehzahl weiter verkürzen lässt.In addition, it can be provided that one or more gas exchange valves of a valve train of the internal combustion engine remain closed during the unfired startup of the internal combustion engine. As a result, as far as a valve train control makes this possible, an internal resistance of the internal combustion engine can be kept relatively low as the speed increases. In particular, a gas spring effect, which results from the filling and expulsion of the cylinder fillings with air and an acceleration of the engine counteracts as the speed increases, largely avoided, which can further shorten the time to reach the target speed.
Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensablauf kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor mittels der Elektromaschine bei geschlossenem Schaltelement auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl hochgefahren wird, wobei die Motorbefeuerung bei einer Drehzahl unterhalb der Ziel- Getriebeeingangsdrehzahl selbständig einsetzt.In a second method sequence according to the invention, it can be advantageously provided that the internal combustion engine is raised to the target transmission input rotational speed by means of the electric machine with the switching element closed, wherein the engine firing automatically starts at a rotational speed below the target transmission input rotational speed.
Demnach ist bei diesem Ablauf der Einspritzzeitpunkt nicht frei wählbar. Vielmehr setzt die Kraftstoffeinspritzung beim Beschleunigen des Verbrennungsmotors eigenständig, also motorgesteuert unabhängig vom Erreichen der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl, ab einer bestimmten Drehzahl ein. Der Hochlaufvorgang wird allerdings nicht dem Verbrennungsmotor überlassen, sondern von der angekoppelten Elektromaschine vorgenommen bzw. unterstützt. Somit erfolgt bei dieser Ausführungsform ein elektromotorisch - verbrennungsmotorisch kombiniertes Hochfahren der Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auf die vorausberechnete Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl.Accordingly, in this process, the injection timing can not be freely selected. Rather, the fuel injection when accelerating the engine independently, so motor-controlled regardless of reaching the target transmission input speed, from a certain speed. However, the startup process is not left to the internal combustion engine, but made or supported by the coupled electric machine. Thus, in this embodiment, an electric motor-combustion engine combined start-up of the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine takes place on the predicted target transmission input rotational speed.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigtTo clarify the invention, the description is accompanied by a drawing of an embodiment. In this shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebes 1 eines Fahrzeuges zu Durchführung eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.Fig. 1 is a schematic representation of a hybrid drive 1 of a vehicle for carrying out an operating method according to the invention.
Demnach ist in Fig. 1 ein Schema eines Fahrzeug-Hybridantriebes 1 mit einem Parallelhybrid - Antriebsstrang 2 dargestellt, wie er beispielsweise für ein Nutzfahrzeug (Lkw, Bus, Transporter, Sonderfahrzeug) vorgesehen sein kann. Der Antriebsstrang 2 weist einen Verbrennungsmotor 3, beispielsweise einen Dieselmotor, mit einer Kurbelwelle 24 auf, die über ein Schaltelement 4 mit einer elektrischen Maschine 5 verbindbar ist. Die Elektromaschine 5 ist über einen Getriebeeingang 6 mit einem Getriebe 7 zur Schaltung von Übersetzungen gekoppelt. Der in Fig. 1 dargestellte Antriebsstrang 2 ist somit als eine 1 K- ISG - Anordnung ausgebildet, also mit einer Trenn- oder Anfahrkupplung als Schaltelement 4 zur Ankopplung des Verbrennungsmotors 3 an den Antriebsstrang 2 und zur antriebstechnischen Verbindung mit der Elektromaschine 5. Ein zweites separates Schaltelement zwischen der Elektromaschine 5 und dem Getriebe 7 ist nicht gesondert vorhanden. Dem Getriebe 7 kann ein nicht näher erläuterter Nebenabtrieb (PTO: Power Take-Off) 8 nachgeordnet sein. Über einen Abtrieb 25 und ein Differenzial 9 kann ein jeweils anliegendes Abtriebsdrehmoment des Hybridantriebs 1 an eine Antriebsachse 10 und über diese an die Antriebsräder 1 1 weitergeleitet werden.Accordingly, FIG. 1 shows a diagram of a hybrid vehicle drive 1 with a parallel hybrid drive train 2, as may be provided for example for a commercial vehicle (truck, bus, van, special vehicle). The drive train 2 has an internal combustion engine 3, for example a diesel engine, with a crankshaft 24, which can be connected to an electric machine 5 via a switching element 4. The electric machine 5 is over a transmission input 6 coupled to a transmission 7 for the transmission of translations. The drive train 2 shown in FIG. 1 is thus designed as a 1 K ISG arrangement, ie with a separating or starting clutch as a switching element 4 for coupling the internal combustion engine 3 to the drive train 2 and the drive connection to the electric machine 5. A second separate switching element between the electric machine 5 and the transmission 7 is not available separately. The transmission 7, an unspecified illustrated power take-off (PTO: Power Take-Off) 8 be arranged downstream. Via an output 25 and a differential 9, a respective applied output torque of the hybrid drive 1 can be forwarded to a drive axle 10 and via this to the drive wheels 1 1.
Die Elektromaschine 5 kann je nach Betriebssituation als elektrisches Antriebsaggregat oder als Generator betrieben werden. Dazu ist sie mit einem Umrichter 12 verbunden, der von einem Umrichter-Steuergerät 13 ansteuerbar ist. Über den Umrichter 12 ist die Elektromaschine 5 mit einem elektrischen Antriebsenergiespeicher 14, beispielsweise einer 340 V-Hochvolt-Battehe (auch Supercaps sind möglich), verbunden. Im motorischen Betrieb wird die Elektromaschine 5 vom Energiespeicher 14 gespeist. Im generatorischen Betrieb, also beim Antrieb durch den Verbrennungsmotor 3 und/oder im Rekuperations- betrieb, wird der Energiespeicher 14 durch die Elektromaschine 5 elektrisch aufgeladen. Weiterhin fungiert die Elektromaschine 5 als integrierter Startergenerator (ISG) zum Starten des Verbrennungsmotors 3.Depending on the operating situation, the electric machine 5 can be operated as an electric drive unit or as a generator. For this purpose, it is connected to a converter 12, which can be controlled by a converter control unit 13. About the inverter 12, the electric machine 5 with an electric drive energy storage 14, for example, a 340 V high-voltage battery (supercaps are also possible) connected. In motor operation, the electric machine 5 is powered by the energy storage 14. In regenerative operation, that is to say when driving by the internal combustion engine 3 and / or in recuperation mode, the energy store 14 is electrically charged by the electric machine 5. Furthermore, the electric machine 5 functions as an integrated starter generator (ISG) for starting the internal combustion engine 3.
Der Hochvoltkreis des Energiespeichers 14 beziehungsweise die daran angeschlossenen Steuergeräte sind über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler (DC/DC) 15 an ein Bordnetz (24V oder 12V) 16 angeschlossen. Der Energiespeicher 14 ist mittels eines Batteriemanagementsystem (BMS) 17 bezüglich seines Ladezustandes (SOC: State of Charge) überwachbar und regelbar. Der Gleichspannungswandler 15 ist von einem Gleichspannungswandler-Steuergerät 18 ansteuerbar. Zudem ist ein Steuergerät 19 für nicht näher erläuterte Bremsregelungsfunktionen, insbesondere ein Antiblockiersys- tem (ABS) beziehungsweise ein elektronisches Bremssystem (EBS) sowie ein weiteres Steuergerät 20 für eine elektronische Dieselregelung (EDC) des beispielhaft als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotors 3 vorgesehen. Die einzelnen genannten Steuergeräte können auch, wenigstens zum Teil, in einem Steuergerät zusammengefasst sein.The high-voltage circuit of the energy accumulator 14 or the control units connected thereto are connected via a bidirectional DC-DC converter (DC / DC) 15 to a vehicle electrical system (24V or 12V) 16. The energy store 14 can be monitored and regulated by means of a battery management system (BMS) 17 with respect to its state of charge (SOC). The DC-DC converter 15 can be controlled by a DC-DC converter control unit 18. In addition, a controller 19 is not for explained in more detail brake control functions, in particular an anti-lock braking system (ABS) or an electronic brake system (EBS) and another control device 20 for an electronic diesel control (EDC) of the example designed as a diesel engine combustion engine 3 is provided. The individual control units mentioned may also be combined, at least in part, in a control unit.
Zur Steuerung der Triebstrangkomponenten ist eine Steuerungseinrichtung 21 vorhanden, in der eine Getriebesteuereinheit 21 a (TCU: Transmission Control Unit) und eine Hybridsteuereinheit 21 b (HCU: Hybrid Control Unit) integriert sind. Zur Regelung der Antriebsenergieverteilung beziehungsweise Zu- und Abschaltung der beiden Antriebsaggregate 3 und 5 ist eine zentrale Strategieeinheit 22 vorgesehen. Die Strategieeinheit 22 kommuniziert über einen Datenbus 23, beispielsweise einen CAN-Bus, mit der Steuerungseinrichtung 21 und den Steuergeräten 13, 17, 18, 19.For controlling the drive train components, a control device 21 is present, in which a transmission control unit 21 a (TCU: Transmission Control Unit) and a hybrid control unit 21 b (HCU: Hybrid Control Unit) are integrated. To control the drive energy distribution or connection and disconnection of the two drive units 3 and 5, a central strategy unit 22 is provided. The strategy unit 22 communicates via a data bus 23, for example a CAN bus, with the control device 21 and the control devices 13, 17, 18, 19.
Weiterhin sind erfindungsgemäß, als ein elektronisches Steuergerät ausgebildete, Steuerungsmittel 26 vorhanden, die einerseits mit der Steuerungseinrichtung 21 und andererseits mit der elektronischen Dieselregelung 20 verbunden sind. Mittels der Steuerungsmittel 26 ist in Verbindung mit der Steuerungseinrichtung 21 die Drehzahl der Elektromaschine 5 und in Verbindung mit der Dieselregelung 20 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 3 sowie der Beginn der Einspritzung von Kraftstoff in dessen Brennräume bei einem Startvorgang mittels der Elektromaschine 5 bei geschlossenen Schaltelement 4 bei einer Zugkraftunterbrechung während eines Schaltvorgangs des Getriebes 7 regelbar.Furthermore, according to the invention, designed as an electronic control unit, control means 26 are present, which are connected on the one hand with the control device 21 and on the other hand with the electronic diesel control 20. By means of the control means 26 in conjunction with the control device 21, the rotational speed of the electric machine 5 and in conjunction with the diesel control 20, the speed of the engine 3 and the beginning of the injection of fuel in the combustion chambers at a starting process by means of the electric machine 5 with closed switching element 4 at a traction interruption during a switching operation of the transmission 7 adjustable.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb des Hybridantriebes 1 beruht auf einer Regelung einer Startdrehzahl des Verbrennungsmotors 3 bei einem Startvorgang während einer Schaltung des Getriebes 7 mit einer Zugkraftunterbrechung. Bei einer Startanforderung zum Starten des Verbrennungsmotors 3 und einer damit zusammenfallenden Schaltanforderung zum Gangwechsel des Getriebes 7 bei elektrischer Fahrt, also bei geöffneter Kupplung 4 und still stehendem Verbrennungsmotor 3, wird zunächst, einem Schwungstart entsprechend, die Elektromaschine 5 während der Zugkraftunterbrechung bei in Neutral geschaltetem Getriebe 7 geregelt durch die Steuerungsmittel 26 auf eine anhand der Getriebeübersetzung eines angewählten Folgegangs und der Fahrzeuggeschwindigkeit vorausberechnete Ziel-Eingangsdrehzahl des Getriebeeingangs 6 beschleunigt und sodann die Kupplung 4 geschlossen.An inventive method for operating the hybrid drive 1 is based on a control of a starting speed of the internal combustion engine 3 at a starting operation during a shift of the transmission 7 with a traction interruption. At a start request for starting the internal combustion engine 3 and a coincident shift request for gear change of the transmission 7 in electric driving, ie at open clutch 4 and stationary engine 3, first, according to a swing start, the electric machine 5 during the traction interruption in neutral switched Gear 7 controlled by the control means 26 accelerates to a predicted based on the gear ratio of a selected sequence and the vehicle speed target input speed of the transmission input 6 and then the clutch 4 is closed.
Anschließend wird der Verbrennungsmotor 3 von der Elektromaschine 5 auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl hochgedreht, ohne dass der Verbrennungsmotor befeuert, also mit Kraftstoff versorgt wird. Die Befeuerung wird mittels der Dieselregelung 20 erst dann ausgelöst, wenn der Verbrennungsmotor 3 die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl erreicht hat. Anschließend überträgt der Verbrennungsmotor 3, mit der Elektromaschine 5 im Block umlaufend, unmittelbar die erforderliche Synchrondrehzahl zum Einlegen des Folgegangs auf den Getriebeeingang 6, so dass der Zielgang eingelegt und die Schaltung zu Ende geführt wird, wobei dann die Zugkraft im Antriebsstrang wieder hergestellt werden kann. Der Verbrennungsmotor 3 treibt anschließend einer Strategievorgabe folgend das Fahrzeug entweder elektromotorisch unterstützt durch die Elektromaschine 5 oder die Elektromaschine 5 als Generator betreibend an.Subsequently, the internal combustion engine 3 is turned up by the electric machine 5 to the target transmission input rotational speed, without the internal combustion engine being fired, that is, supplied with fuel. The firing is triggered by the diesel control 20 only when the engine 3 has reached the target transmission input speed. Subsequently, the internal combustion engine 3, with the electric machine 5 circulating in the block, directly transmits the required synchronous speed for engaging the following gear to the transmission input 6, so that the target gear is engaged and the circuit is brought to an end, in which case the traction in the drive train can be restored , The internal combustion engine 3 subsequently drives the vehicle according to a strategy specification, either by electric motor assisted by the electric machine 5 or by the electric machine 5 as a generator.
Alternativ dazu kann der Verbrennungsmotor 3 bei einer Startanforderung, beispielsweise bei einem Anfahrvorgang, mit in Neutral geschaltetem Getriebe und stehendem Fahrzeug, einem Direktstart entsprechend, von vornherein mit der Elektromaschine 5 durch Schließen des Schaltelementes 4 verbunden werden. Anschließend wird die Kurbelwelle 24 des Verbrennungsmotor 3 mittels der Elektromaschine 5 auf eine Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl eines Ziel- bzw. Anfahrganges beschleunigt und bei Erreichen der Zieldrehzahl die Befeuerung des Verbrennungsmotors 3 eingeleitet.Alternatively, the internal combustion engine 3 at a start request, for example, at a starting, with neutral gear and stationary vehicle, according to a direct start, be connected from the outset with the electric machine 5 by closing the switching element 4. Subsequently, the crankshaft 24 of the engine 3 by means of the electric machine 5 to a target transmission input speed of Targeting or Anfahrganges accelerated and initiated the firing of the internal combustion engine 3 when the target speed is reached.
Bei einem weiteren möglichen Verfahrensablauf bei elektrischer Fahrt oder beim Anfahren setzt die Kraftstoffeinspritzung bereits bei einer bestimmten Drehzahl selbständig ein und der Verbrennungsmotor 3 wird, durch die Elektromaschine 5 gesteuert, auf die Zieldrehzahl hochgefahren, so dass wiederum die Synchrondrehzahl des Ziel- oder Anfahrganges am Getriebeeingang 6 anliegt. In a further possible procedure during electric driving or when starting the fuel injection is already at a certain speed independently and the engine 3 is controlled by the electric machine 5, raised to the target speed, so that in turn the synchronous speed of the target or starting gear on the transmission input 6 is present.
BezuqszeichenhsteBezuqszeichenhste
Hybridantriebhybrid drive
Antriebsstrangpowertrain
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
Schaltelementswitching element
Elektromaschineelectric machine
Getriebeeingangtransmission input
Getriebetransmission
NebenabtriebPTO
Differenzialdifferential
Antriebsachsedrive axle
Fahrzeugradvehicle
Umrichterinverter
Umrichter-SteuergerätInverter control unit
Elektrischer AntriebsenergiespeicherElectric drive energy storage
GleichspannungswandlerDC converter
Bordnetzboard network
BatteriemanagementsystemBattery Management System
Spannungswandler-SteuergerätVoltage converter control device
Elektronische BremsregelungElectronic brake control
Elektronische DieselregelungElectronic diesel control
Steuerungseinrichtung a Getriebesteuereinheit b HybridsteuereinheitControl device a Transmission control unit b Hybrid control unit
Strategieeinheitstrategy unit
Datenbusbus
Kurbelwellecrankshaft
Abtrieboutput
Steuerungsmittel ABS Antiblockiersystemcontrol means ABS anti-lock system
BMS Batterie-Management-SystemBMS battery management system
DC/DC Gleichspannungswandler (Direct Current/Direct Current)DC / DC DC-DC converter (Direct Current / Direct Current)
EBS Elektronisches Bremssystem (Electronic Brake System)EBS Electronic Braking System (Electronic Brake System)
EDC Elektronische Dieselregelung (Electronic Diesel Control)EDC Electronic Diesel Control
HCU Hybridsteuerung (Hybrid Control Unit)HCU Hybrid Control (Hybrid Control Unit)
TCU Getriebesteuerung (Transmission Control Unit)TCU Transmission Control Unit
PTO Nebenabtrieb (Power Take-Off) PTO power take-off

Claims

Patentan sprü ch e Patent Attorney
1. Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebes (1 ) eines Fahrzeugs, mit einem Parallelhybrid-Anthebsstrang (2) umfassend einen Verbrennungsmotor (3), wenigstens eine Elektromaschine (5), wenigstens ein in Kraftflussrichtung zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und der Elektromaschine (5) angeordnetes Schaltelement (4), ein Getriebe (7) und einen Abtrieb (25), bei dem zum Starten des Verbrennungsmotors (3) mittels der Elektromaschine (5) das Schaltelement (4) geschlossen wird, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass bei einem Startvorgang des Verbrennungsmotors (3) während einer Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang des Getriebes (7) eine Startdrehzahl des Verbrennungsmotors (3) direkt auf eine vorausberechnete Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einer Folgeübersetzung geregelt wird, wobei der Beginn einer Befeuerung des Verbrennungsmotors (3) wahlweise mit der Drehzahlregelung korreliert wird.A method for operating a hybrid drive (1) of a vehicle, comprising a parallel hybrid anti-lifting train (2) comprising an internal combustion engine (3), at least one electric machine (5), at least one power flow direction between the internal combustion engine (3) and the electric machine (5 ) arranged switching element (4), a transmission (7) and an output (25), wherein for starting the internal combustion engine (3) by means of the electric machine (5) the switching element (4) is closed, characterized ge ke nnzeichn et that at a starting process of the internal combustion engine (3) during a traction interruption in a switching operation of the transmission (7) a starting speed of the internal combustion engine (3) is controlled directly to a predicted target transmission input speed of a follower translation, wherein the beginning of a firing of the internal combustion engine (3) optionally with Speed control is correlated.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch g e ke n n z e i c h n e t , dass eine jeweilige Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl aus der vorgesehenen Folgeübersetzung und aus der momentanen Drehzahl des Abtriebs (25), der Fahrgeschwindigkeit oder daraus abgeleiteten Größen ermittelt wird.2. Method according to claim 1, characterized in that a respective target transmission input rotational speed is determined from the intended follow ratio and from the instantaneous rotational speed of the output drive (25), the driving speed or variables derived therefrom.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass der Verbrennungsmotor (3) mittels der Elektromaschine (5) bei geschlossenem Schaltelement (4) auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl hochgefahren wird, wobei die Motorbefeuerung beim Erreichen oder annäherndem Erreichen der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl eingeleitet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized GE ke nnzeichn et that the internal combustion engine (3) by means of the electric machine (5) is raised when the switching element (4) to the target transmission input speed, wherein the engine firing when reaching or approximately reaching the Target transmission input speed is initiated.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass der Verbrennungsmotor (3) mittels der Elektromaschine (5) bei geschlossenem Schaltelement (4) auf die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl hochgefahren wird, wobei die Motorbefeuerung bei einer Drehzahl unterhalb der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl selbständig einsetzt.4. The method according to claim 1 or 2, characterized GE ke nnzeichn et that the internal combustion engine (3) by means of the electric machine (5) is raised when the switching element (4) to the target transmission input speed, the engine firing at a speed below the target Gear input speed independently.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass der Verbrennungsmotor (3) mittels eines Schwungstarts gestartet wird, bei dem zunächst bei geöffnetem Schaltelement (4) an der Elektromaschine (5) die Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl eingestellt oder eine aktuelle Drehzahl oberhalb der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl gehalten und anschließend das Schaltelement (4) geschlossen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized GE ke nnzeichn et that the internal combustion engine (3) is started by means of a flywheel, in which initially set with open switching element (4) on the electric machine (5), the target transmission input speed or held a current speed above the target transmission input speed and then the switching element (4) is closed.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass der Verbrennungsmotor (3) mittels eines Direktstarts gestartet wird, bei dem das Schaltelement (4) bei stehender oder mit einer Drehzahl unterhalb der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl drehender Elektromaschine (5) zunächst geschlossen und anschließend der Verbrennungsmotor (3) mittels der Elektromaschine (5) bei steigender Drehzahl beschleunigt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized GE ke nnzeichn et that the internal combustion engine (3) is started by means of a direct start, wherein the switching element (4) at stationary or at a speed below the target transmission input speed rotating electric machine ( 5) first closed and then the internal combustion engine (3) by means of the electric machine (5) is accelerated with increasing speed.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass der Verbrennungsmotor (3) zur Einstellung der Ziel- Getriebeeingangsdrehzahl temporär in einem Drehzahlmodus betrieben wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the internal combustion engine (3) for setting the target transmission input speed is temporarily operated in a speed mode.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e - ke n n z e i c h n et , dass dem Verbrennungsmotor (3) zur Einstellung der Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl temporär ein Antriebsdrehmoment vorgegeben wird und die Elektromaschine (5) in einem Drehzahlmodus, je nach Erfordernis, motorisch oder generatorisch betrieben wird. 8. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the internal combustion engine (3) is temporarily given a drive torque for setting the target transmission input speed and the electric machine (5) is motor-driven in a speed mode, as required or operated as a generator.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass beim Hochfahren des Verbrennungsmotors (3) ohne Befeuerung ein oder mehrere Gaswechselventile eines Ventiltriebes des Verbrennungsmotors (3) geschlossen bleiben.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that one or more gas exchange valves of a valve train of the internal combustion engine (3) remain closed during startup of the internal combustion engine (3) without firing.
10. Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes (1) eines Fahrzeugs, mit einem Parallelhybrid-Anthebsstrang (2) umfassend einen Verbrennungsmotor (3), wenigstens eine Elektromaschine (5), wenigstens ein in Kraftflussrichtung zwischen dem Verbrennungsmotor (3) und der Elektromaschine (5) angeordnetes Schaltelement (4), mittels dem der Verbrennungsmotor (3) mit der Elektromaschine (5) kraftschlüssig verbindbar ist, ein Getriebe (7) und einen Abtrieb (25), dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass Steuerungsmittel (26) vorgesehen sind, mittels denen, bei einem Start des Verbrennungsmotors (3) mittels der Elektromaschine (5) während einer Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang des Getriebes (7), eine Startdrehzahl des Verbrennungsmotors (3) direkt auf eine vorausberechnete Ziel-Getriebeeingangsdrehzahl einer Folgeübersetzung regelbar und der Beginn einer Befeuerung des Verbrennungsmotors (3) wahlweise mit der Drehzahlregelung korrelierbar ist. 10. A device for operating a hybrid drive (1) of a vehicle, with a parallel hybrid-Aufhebsstrang (2) comprising an internal combustion engine (3), at least one electric machine (5), at least one in force flow direction between the internal combustion engine (3) and the electric machine (5 ) arranged switching element (4) by means of which the internal combustion engine (3) with the electric machine (5) is positively connected, a transmission (7) and an output (25), characterized ge ke nnzeichn et that control means (26) are provided, by means of which, at a start of the internal combustion engine (3) by means of the electric machine (5) during a traction interruption during a switching operation of the transmission (7), a starting speed of the internal combustion engine (3) directly to a predicted target transmission input speed of a follow-up ratio adjustable and the beginning of a Firing the internal combustion engine (3) is optionally correlated with the speed control.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011018203B4 (en) * 2011-04-12 2017-07-27 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg A method of operating a hybrid powertrain and a controller for operating a hybrid powertrain
DE102011102022A1 (en) 2011-05-19 2012-04-19 Daimler Ag Hybrid power train device for internal combustion engine, has gear mechanism, which has two clutch units for supplying different gears and comprising control or regulating unit
DE102017200977A1 (en) * 2017-01-23 2018-07-26 Audi Ag Method for operating a drive device for a motor vehicle and corresponding drive device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922600A2 (en) * 1997-12-12 1999-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive control system for hybrid vehicle with engine start-up mode
WO2001056824A1 (en) * 2000-02-04 2001-08-09 C.R.F. Societa' Consortile Per Azioni A method and a system for controlling the propulsion of a hybrid motor vehicle
EP1450037A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive device for a motor vehicle and corresponding method
DE102006022395A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Method for starting an internal combustion engine in a hybrid drive

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007966A1 (en) 2005-02-22 2006-10-05 Zf Friedrichshafen Ag Drive train of a motor vehicle and method for operating the drive train
DE102005051382A1 (en) 2005-10-27 2007-05-10 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive and method for its operation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0922600A2 (en) * 1997-12-12 1999-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive control system for hybrid vehicle with engine start-up mode
WO2001056824A1 (en) * 2000-02-04 2001-08-09 C.R.F. Societa' Consortile Per Azioni A method and a system for controlling the propulsion of a hybrid motor vehicle
EP1450037A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Drive device for a motor vehicle and corresponding method
DE102006022395A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Method for starting an internal combustion engine in a hybrid drive

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