WO2005100777A2 - Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
WO2005100777A2
WO2005100777A2 PCT/AT2005/000128 AT2005000128W WO2005100777A2 WO 2005100777 A2 WO2005100777 A2 WO 2005100777A2 AT 2005000128 W AT2005000128 W AT 2005000128W WO 2005100777 A2 WO2005100777 A2 WO 2005100777A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
clutch
electric machine
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/AT2005/000128
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2005100777A3 (de
Inventor
Martin Seufert
Frank Thullner
Ralph Richter
Josef Glatthaar
Roberto Tirelli
Vincenzo De Gioia
Reinhard Klein
Jürgen Wagner
Richard Schneider
Gusztav Gulyas
Peter Ebner
Stefan Strobl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ATB TECHNOLOGIES GmbH
AVL List GmbH
Getrag Innovations GmbH
Original Assignee
ATB TECHNOLOGIES GmbH
AVL List GmbH
Getrag Innovationscenter Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer and CIE KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT0066004A external-priority patent/AT413866B/de
Priority claimed from AT0072504A external-priority patent/AT413806B/de
Priority claimed from AT0072704A external-priority patent/AT412861B/de
Priority to US11/578,170 priority Critical patent/US7610891B2/en
Application filed by ATB TECHNOLOGIES GmbH, AVL List GmbH, Getrag Innovationscenter Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer and CIE KG GmbH filed Critical ATB TECHNOLOGIES GmbH
Priority to DE112005000758T priority patent/DE112005000758A5/de
Priority to CN2005800123689A priority patent/CN1997820B/zh
Publication of WO2005100777A2 publication Critical patent/WO2005100777A2/de
Publication of WO2005100777A3 publication Critical patent/WO2005100777A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US12/588,254 priority patent/US8037858B2/en
Priority to US12/588,256 priority patent/US8297249B2/en
Priority to US12/588,249 priority patent/US20100024756A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405—Housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18018—Start-stop drive, e.g. in a traffic jam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/192—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/06—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851—Circuits specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685—Engine crank angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/027—Clutch torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0616—Position of fuel or air injector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2300/00—Control related aspects of engine starting
    • F02N2300/20—Control related aspects of engine starting characterised by the control method
    • F02N2300/2002—Control related aspects of engine starting characterised by the control method using different starting modes, methods, or actuators depending on circumstances, e.g. engine temperature or component wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N5/00—Starting apparatus having mechanical power storage
    • F02N5/04—Starting apparatus having mechanical power storage of inertia type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0818—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts comprising means for power-shifting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the starting process of a motor vehicle, which is driven by an internal combustion engine, the starting of the internal combustion engine being carried out by means of at least one electric machine that can be operated as a motor, wherein at least one preferably automatically actuated clutch is arranged in the drive train between the internal combustion engine and the electric machine.
  • the invention relates to a method for controlling the starting process of motor vehicles, which are indicated by an internal combustion engine and have an automatically actuated clutch, the engine being accelerated from a standstill by a starter, the clutch engagement process starting from a predefined one Limit speed can be started to initiate the starting process, and the injection process is started at a time after a synchronization time.
  • synchronization means that the engine control can recognize the absolute angle at which the crankshaft of the internal combustion engine is currently located. This includes the information in which part of the cycle the individual cylinders are located. Due to the sensor technology normally used, this is only possible after a certain angle has been covered after the crankshaft has been moved for the first time.
  • the invention also relates to a method for starting an internal combustion engine for a vehicle, the crankshaft of the internal combustion engine being connected via at least one separable clutch to a drive train having a transmission, in which at least one electrical machine is arranged, the crankshaft of the internal combustion engine being in a start preparation phase is preferably brought into a predefined starting rotational position by the electrical machine, the angular velocity and the angular position of the crankshaft being determined by a speed sensor during operation.
  • the invention further relates to a method for reducing transmission noise for a drive train of a vehicle with an internal combustion engine acting on a drive shaft and an electric machine which is connected to the drive shaft via an intermediate gear, a switchable clutch being arranged between the internal combustion engine and the intermediate gear.
  • motor vehicles are becoming increasingly automated. This applies, for example, to the process of starting motor vehicles. If a motor vehicle is to start from a standstill with the engine stationary, it is necessary to start the internal combustion engine first and then engage the clutch in order to establish the frictional connection between the internal combustion engine and the drive wheels. What is critical here is the length of time that elapses between the initiation of the starting process and the start of acceleration of the motor vehicle. The acceptance of automated systems by the driver essentially depends on whether it is possible to minimize objective criteria, dead time, noise or jerking and to optimize subjective criteria.
  • the internal combustion engine is first accelerated by the starter without performing an injection in order not to deteriorate the exhaust gas limit values due to the emission of unburned hydrocarbons.
  • the first injection process is carried out after a synchronization point in which the phase position of the piston or the valves is in a permissible range on the one hand and the engine speed is already sufficiently high to ensure reliable combustion. From the first active injection, it can be assumed that the internal combustion engine is delivering a positive torque. After that, the beginning of the clutch engagement process started so that after a first dead time torque can be transmitted to the drive wheels of the motor vehicle and the acceleration process begins.
  • the total time until the start of the acceleration of the motor vehicle depends essentially on the length of time that elapses from the start of the process to the time of synchronization. This time period in turn depends on the power of the starter, the moment of inertia and the frictional torque of the internal combustion engine, the required speed at the time of synchronization and the phase position of the internal combustion engine at the start of the process.
  • EP 0 743 216 A2 describes a hybrid vehicle with an internal combustion engine with an electric clutch motor and an electric auxiliary motor. The starting process takes place via the electric clutch motor. The clutch motor and auxiliary motor are controlled so that the torque of the drive shaft acting on the drive wheels remains constant.
  • US 6 244 268 B1 describes a hybrid vehicle with an electric motor and an internal combustion engine. If the internal combustion engine is started by the electric motor during an electrical drive mode, its drive power is increased to the extent of the required start power for the internal combustion engine.
  • a start / drive unit for an internal combustion engine of a motor vehicle is known, the internal combustion engine being connectable via a crankshaft and a clutch to a drive train having an intermediate gear.
  • the intermediate gear is connected to an electrical machine with which different starting methods can be carried out.
  • Each start method is preceded by a start clarification phase, in which the crankshaft is rotated by means of the electrical machine and in which the starting conditions are recorded when the clutch is closed, a decision is made about the subsequent operating phases and their start parameters are defined.
  • the speed ratios and the speed curve on the input and output sides of the clutch are recorded by two speed sensors on both sides of the clutch in an electrical start control unit, and a decision is made on the start method to be taken in a phase of clarification and the start parameters are defined for this.
  • speed sensors used as standard for example for determining the crankshaft speed
  • are relatively inexpensive they have the disadvantage that the position of the crankshaft can only be determined inaccurately and above a minimum speed. Especially when the crankshaft rotates slowly, speed sensors can no longer be used to position the crankshaft.
  • Position sensors which can give precise information about the position of the crankshaft even at low speed or at a standstill, are relatively complex.
  • DE 198 08 472 AI describes a method for starting a motor vehicle internal combustion engine with injection.
  • the engine Before the ignition, the engine is brought into such a position by a drive with slow speed that the piston of a cylinder is at top dead center. With the ignition command, another small rotary movement is forced on the engine, injected and ignited.
  • the position of the crankshaft is recorded by its own crankshaft position sensor.
  • WO 01/88370 AI describes a starting method and a starting device for internal combustion engines, wherein the crankshaft is rotated into a predetermined starting position by an electric machine.
  • the crankshaft position is recorded by a separate rotation and position sensor that interacts with the crankshaft.
  • Such position sensors are relatively expensive.
  • DE 100 62 985 AI describes a method and a control device for determining the crankshaft angle of an internal combustion engine, the internal combustion engine being coupled to an electrical machine in that its rotor is connected in a rotationally fixed manner to the crankshaft.
  • the electrical machine has a control device for controlling the same and a device for determining the angular position of the rotor with respect to the stator.
  • To determine the crank angle the current angular position of the rotor is recorded by the device for determining the angular position and passed on to the control device.
  • the corresponding current crankshaft angle is then determined in the control device on the basis of the angular position values detected.
  • the crankshaft angle determined in this way is forwarded by the control device to the control of the internal combustion engine.
  • EP 1 113 169 AI describes a starter arrangement for an internal combustion engine and a method for controlling the starter arrangement during a start and stop operation of the internal combustion engine.
  • the starter arrangement includes an electric drive system with an electric machine, which can be connected to the internal combustion engine via a clutch. If a so-called side-mounted starter generator (SSG) is driven by the internal combustion engine via a clutch, an alternating torque is transmitted via the connection gear between the electrical machine and the drive train, due to the combustion surges of the internal combustion engine. If a small regenerative torque is called up via the electrical machine, the transmission torque between the internal combustion engine and the electrical machine can change in sign.
  • SSG side-mounted starter generator
  • flanks of the intermediate gears which are normally firmly attached to one another under a pretension, can detach from one another and beat up again within the scope of the possible play, which manifests itself in a rattle. This case occurs at low speeds, especially when the engine is idling.
  • the object of the invention is to minimize the time until the start of the power transmission and thus the acceleration of the motor vehicle by optimizing the control of the starting process. Another object of the invention is to at least attenuate the reaction torque when the pulse starts. It is also an object of the invention to minimize the period of time until the start of the power transmission and thus the acceleration of the motor vehicle by optimizing the control of the starting process and in particular the engagement of the clutch. Another task is to enable the crankshaft to be positioned for a starting process in the simplest possible way. Furthermore, it is an object of the invention to avoid gear rattles, particularly when the internal combustion engine is idling.
  • this is achieved in that the internal combustion engine is driven by the electric machine when the clutch is closed during the starting process, and that depending on at least one defined parameter, preferably the engine speed of the internal combustion engine, the engine speed of the electric machine, the time, the torque of the electric machine or the like the clutch capacity of the clutch is at least reduced and preferably the automatically actuated clutch is opened.
  • the clutch is usually kept closed during the acceleration process of the internal combustion engine until a target speed is reached.
  • the procedure allows a safe start, but it takes a relatively long time, since only then can a gear be engaged in the transmission and the vehicle can actually be started.
  • time can be saved by starting to disconnect the clutch before the fuel injection.
  • the internal combustion engine is accelerated beforehand to a speed that is significantly above the minimum speed required for the starting process.
  • the time for the starting process can thus be reduced by starting the opening process of the clutch while the torque is being transferred from the electric machine to the internal combustion engine and continuing to accelerate the internal combustion engine with a clutch that gradually grinds more and more.
  • the drag torque of the internal combustion engine depends on the position of the crankshaft.
  • the start of the coupling process is placed after a top dead center of a piston of the internal combustion engine.
  • the opening torque can thus be determined in the following ways:
  • the absolute angle of the electric machine can be read out at any time using a means called an encoder for precisely determining the angle of rotation.
  • This encoder can be used to draw conclusions about the position of the internal combustion engine if the position transmitter of the internal combustion engine and the encoder of the electric machine have been compared at an earlier point in time.
  • This synchronization or adjustment takes place in that, when the clutch is closed and at a crankshaft speed above a predefined minimum speed, synchronization is carried out between the position encoder and the means for precisely determining the angle of rotation position of the electrical machine, the latter being adjusted to the position encoder.
  • the drive of the electric machine is deactivated or briefly reversed after opening the automatically actuated clutch. It can also be provided that the automated manual transmission or a part of the drive train connected to the automated manual transmission is braked, wherein a braking torque is preferably applied via the electric machine.
  • the clutch is engaged again, while acceleration of the motor vehicle begins at the same time.
  • the internal combustion engine delivers an excess torque, which on the one hand increases the speed and on the other hand further accelerates the motor vehicle.
  • the method according to the invention makes it possible to advance the start of the acceleration process of the motor vehicle and thus to implement a considerably faster response behavior.
  • the invention relates to a device for controlling the starting process of a motor vehicle, which is equipped with an internal combustion engine and an automatic clutch, the device being designed to control an electric machine in order to accelerate the internal combustion engine from standstill, the device is also intended to control the automatic clutch.
  • this device is characterized in that the device begins with the reduction of the clutch torque after an upper dead center position of a piston.
  • the engine control device according to the invention shortens the time until the acceleration process begins.
  • the present invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine and an electric machine, and an automated clutch in the drive train between the internal combustion engine and the electric machine, and a control device for controlling the starting process.
  • the electric machine is operated during a pulse start process in such a way that it at least partially compensates or at least weakens the reaction torque of the internal combustion engine.
  • the pulse start process preferably takes place via the drive wheels.
  • the method according to the invention makes it possible to advance the start of the acceleration process of the motor vehicle and thus to implement a considerably faster response behavior.
  • a particularly soft starting behavior can be achieved if the end of the clutch engagement process is after the synchronization time. In this way it is achieved that the first ignition of the internal combustion engine takes place at a time when the clutch still has a certain slip, so that the torque surges are largely absorbed by the clutch at this time.
  • the clutch at the start of the starting process i.e. when the internal combustion engine is at a standstill.
  • the clutch at the start of the starting process i.e. when the internal combustion engine is at a standstill
  • the clutch at the start of the starting process is closed and the gearbox of the motor vehicle is in the neutral position, then the clutch is opened at a first point in time, then a gear is engaged at a second point in time, then the clutch engagement process is started at a third point in time and then the injection process is started at a synchronization time.
  • the engine speed is at the beginning of the injection process at least 100 min "1 above a limit speed at which a safe starting operation is possible. In this way, a secure boot process to ensure in all operating conditions.
  • the present invention relates to a device for controlling the starting process of a motor vehicle, which is equipped with an internal combustion engine and an automatic clutch, the device being designed to control a starter in order to accelerate the engine from standstill and at predetermined engine speed to start the engagement process of the clutch in order to initiate the starting process and to start the injection process at a synchronization time.
  • this device is characterized in that the device determines the start of the engagement time of the clutch before the synchronization time.
  • the engine control device according to the invention shortens the time until the acceleration process begins.
  • the present invention relates to a motor vehicle with an internal combustion engine, an automatic clutch and a control device for controlling the starting process, as described above.
  • the present invention is particularly advantageously applicable to a motor vehicle equipped with a starter generator. This is an electric machine that is coupled into the drive train and that can be used both as a starter and as a generator.
  • the device for controlling the starting process is connected to both a camshaft sensor and a crankshaft sensor. In this way it can be decided with certainty in which cylinder the first injection and thus ignition takes place.
  • the manual transmission of the motor vehicle is designed as an automatic manual transmission.
  • the manual transmission is designed as a sequential transmission.
  • a starter procedure can be carried out without driver intervention, which starts with a closed clutch, which is first opened in order to engage a gear and then the actual engagement process is carried out.
  • a particularly advantageous embodiment variant of the invention provides that the motor vehicle is equipped with an automatic parking brake which is coupled to the control of the starting process.
  • Such an automatic parking brake is an auxiliary brake that is activated when the vehicle is stationary and remains activated until there is sufficient torque on the drive train to begin the acceleration process. With such an automatic parking brake, starting on the mountain is possible without any special measures by the driver.
  • an inclination sensor can be provided in a favorable manner, which is connected to the device for controlling the starting operation. This inclination sensor measures the inclination of the vehicle body in the longitudinal direction and can thereby determine, if necessary, that a starting process has to be carried out uphill.
  • Another relevant load situation is given when the motor vehicle is heavily loaded. In these cases, a stronger braking of the internal combustion engine is to be expected after the clutch has started to engage, so that the beginning of the engagement has to be shifted somewhat backwards.
  • This situation can be determined by comparing the current engine torque with a pre-calibrated torque that characterizes the state of a vehicle that is unloaded and just moved except for the driver. This moment can be determined from the beginning of the clutch engagement by the drop in the speed of the internal combustion engine. Since the load on the vehicle generally does not change or changes only rarely during a journey, it is possible to: Finding a new value The previously determined value can be used as an estimate.
  • a positioning of the crankshaft for a starting process can be achieved if a means for the exact determination of the angular position of the electrical machine is provided, with the clutch closed and at a crankshaft speed above a predefined minimum speed, synchronization between the speed sensor and the means for the exact determination of the angular position of the electrical Machine is performed, the latter being adjusted to the speed sensor, and
  • the taking of the starting rotational position is controlled and controlled by means of the means for determining the angular position of the electrical machine after the synchronization process.
  • Means for the exact determination of the rotational position are sometimes used as standard in electrical machines. They can be formed by own position sensors or by sensorless methods for determining the angular position of the electrical machine.
  • the means for precisely determining the rotational position of the electrical machine is used to determine the exact crankshaft rotational pitch during the shutdown phase of the internal combustion engine and to monitor it during the start preparation phase. Another additional precision position encoder is therefore not necessary.
  • crankshaft is driven by the electric machine for taking the starting position, or that the crankshaft is braked to take the starting position, preferably by the electric machine.
  • the torque in the drive train is controlled by interaction of the switchable clutch in such a way that drive vibrations are suppressed, preferably with the clutch a clutch torque ben, which is less than the torque peaks of the cyclically fluctuating drive torque of the internal combustion engine.
  • the clutch capacity it is possible for the clutch capacity to be guided just above the average torque of the electrical machine.
  • the torque reversal mainly takes place through the compression processes, which lead to decelerations of the crankshaft, which the electric machine cannot follow due to the inertia and the low regenerative torque.
  • the clutch will begin to slip when the crankshaft is braked as a result of a compression stroke, and the maximum clutch capacity will be transmitted, albeit in a negative direction. In the subsequent combustion shock, the clutch will also slip when moments greater than the clutch capacity occur.
  • the method presented cannot prevent the tooth steps between the internal combustion engine and the electric machine from relaxing. Due to the small difference between the maximum positive and maximum negative moments, the impacts when the tooth flanks meet and thus the gear rattle are effectively damped.
  • FIG. 1 schematically shows a drive train according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic of the gear set of the translation
  • FIG. 17 is a diagram explaining a fourth embodiment variant of the method according to the invention.
  • 1 and 2 show such a hybrid drive train for a small and medium-sized vehicle, with which the stated goals can be achieved.
  • 1 shows the overall structure of the hybrid drive system 10.
  • the main drive source in the driveline
  • an internal combustion engine 12 that is smaller than the basic engine, for example a diesel internal combustion engine, which is coupled via an automatically operable clutch 50 to an automated manual transmission 14 with, for example, six gears.
  • An electric machine 16 is connected to the automated manual transmission 14 via an intermediate transmission 18 by means of switchable clutches 50a, 50b, for example switchable synchronous clutches.
  • the electric machine 16, which can be operated both as a generator and as a motor, has a continuous output of approximately 10 kW and a peak output of approximately 25 kW for 5 seconds in the exemplary embodiment and is controlled via power electronics via 12 volt battery voltage 22 and via a double-layer capacitor 24 with 42 volt.
  • the intermediate gear 18 can couple the electric machine 16 on the one hand to the drive shaft 30 and on the other hand to the output shaft 32 of the automatic transmission 14.
  • the output shaft 32 leads to the drive wheels 34.
  • the present hybrid drive system 10 has the advantage that the overall length of the automated manual transmission 14 does not have to be increased in the clutch area, which is particularly important for applications with a front-mounted engine.
  • the electric machine 16 in the hybrid drive train 10 is an independent, self-optimizing unit that is independent of the automated manual transmission 14. For systems that sit on the crankshaft, e.g. Optimizing the air gap between the stator (located in the gearbox) and the rotor (located on the crankshaft) is particularly difficult with asynchronous machines, which sometimes leads to a loss in efficiency.
  • the power electronics 20, consisting of processor 26, converter 28 and DC-DC converter (see FIG. 4), is screwed to the intermediate gear 18.
  • the double-layer capacitor 24 used as an energy store sits above the automated manual transmission 14 and is fastened on the body side (see FIG. 2).
  • the cooling of the power electronics 20 and the electric machine 16 is integrated directly into the cooling circuit of the internal combustion engine 12.
  • the electric machine 16 can function both as a starter and as a generator, so that these two components are omitted.
  • braking energy can be recovered (recuperated) with the electric machine 16, the internal combustion engine 12 being coupled with its friction power, which could only be achieved with a second clutch in crankshaft-side systems.
  • Another important aspect of the hybrid drive system 10 is that the electric machine 16 can fill up the traction force interruption during the gear shift, which makes shifting an automated manual transmission 14 very convenient. This results in shifting comfort that comes close to that of automatic converter transmissions.
  • a double-layer capacitor 24 instead of a 42V battery makes it possible to operate the electric motor 16 briefly with very high currents both as a motor and as a generator. This has advantages in terms of boosting and traction support when shifting, as well as recuperation. However, the amount of energy stored by the double-layer capacitor 24 is smaller in comparison to a battery, so that electrical functions are preferred which do not require the motor machine 16 to be operated for a longer period of time.
  • the strategy of energy management is accordingly designed for as many short charging and discharging cycles of the double-layer capacitor 24 as possible, for which the latter is also very suitable.
  • the structure of the electrical system is shown in Figure 4.
  • the electric water pump 36 is also supplied with 42V voltage.
  • the supply of further electrical components air conditioning compressor, variable valve adjustment, etc.
  • the control unit connection to the control network of the vehicle takes place via the control unit connection 38, which leads the necessary messages and instructions to the control network 42 of the hybrid internal drive train, which is connected to the engine control unit ECU and the transmission control unit TCU.
  • Communication with the power electronics 20, consisting of the processor 26, the converter 28 and the DC-DC converter 29, takes place via a so-called private CAN (Control Area Network), which is indicated by reference numeral 44.
  • the control network 40 of the vehicle and the control network 42 of the drive train can also be designed as a CAN bus system.
  • the internal combustion engine 12 is designed as a three-cylinder diesel engine with two valves per cylinder and cross-flow cylinder head concept, as well as a variable swirl system.
  • the internal combustion engine 12 has a piezo common rail injection system, an exhaust gas recirculation system with a cooler and an electrical exhaust gas recirculation valve, an electric water pump and an electric thermostatic valve.
  • a variable turbine geometry is provided as the charging concept.
  • the 12V network is designated by reference numeral 46 and the 42V network by reference numeral 48.
  • the driving cycle for example NEDC - New European Driving Cycle
  • significantly higher engine loads can be achieved in the driving cycle under consideration (for example NEDC - New European Driving Cycle) with correspondingly better thermodynamic efficiencies of the internal combustion engine 12.
  • the resulting higher loads lead to more difficult boundary conditions with regard to NO x emissions.
  • by optimizing the combustion-relevant parameters piston bowl, compression, nozzle specification, nozzle board, EGR rates, charge movement (swirl), as well as injection pressure and start of injection under the conditions of a correspondingly high specific engine load NO ⁇ emissions can be significantly reduced.
  • Fig. 3 shows the schematic structure of the automated gearbox 14 and the intermediate gear 18.
  • the forward gears 1 to 6 are synchronized, the reverse gear R is designed as a sliding wheel.
  • the clutch 50 is actuated by an electric motor-driven clutch actuator via a release lever.
  • the gear shift is also done by an electric motor.
  • Two shift drums are actuated via two gear stages and the gears engaged and disengaged.
  • One shift drum is assigned the reverse gears R, 2, 4 and the other the gears 1, 3, 5 and 6.
  • This shift concept ensures very short gear shift times. Since adjacent gears are on different shift drums, by simultaneously designing the start and engaging the target gear, very short gear shift times can be achieved, which were previously only possible with hydraulic actuations. Double switching (e.g. 5 to 3) can also be carried out very quickly since the intermediate gear does not have to be engaged.
  • the coupling of the electric machine 16 to the automated manual transmission 14 takes place through the intermediate gear 18.
  • the power flow goes via two spur gear stages (stages S4 and S3) to the intermediate shaft 52, on which the switching wheels 54, 56 of stage S2 and Level SI are.
  • These two shift wheels 54, 56 can be shifted by the shift drum of the R / 2/4 gears, so that no further actuators are required for this.
  • the stage S2 connects the electric motor 16 to the drive shaft 30 via the fixed gear 58 of the 4th gear. In this switching position, for example, the internal combustion engine 12 can be started.
  • the stage SI connects the electric machine 16 to the output shaft 31, which enables, for example, boosting, ie driving short-term power peaks.
  • the electric machine 16 can circulate to 20,000 min "1 for example, up, must be placed on the design of the teeth, in particular the stage S4, as well as the construction of the storage and of the housing, particular attention.
  • the electric machine 16 and the power electronics 20 are mounted on the intermediate gear 18, the power electronics 20 in a housing processor 26 containing the DC-DC converter 29 and the converter 28. This leads to a very compact arrangement and to very short paths for the current supply and for the cooling lines between the electric motor 16 and the power electronics 20 on the one hand, but also to short paths to the neighboring components of the double layer capacitor 24 and the motor cooler.
  • the electrical system structure with the interfaces is shown in FIG. 5.
  • a robust asynchronous machine for example, is suitable for meeting the requirements placed on the electric machine 16.
  • the DC-DC converter 29 is used to couple the 42V electrical system 48 to the 12V vehicle supply system 46. It primarily takes on the function of the alternator. Due to the compact design, a simple topology can be implemented. Since there is generally no 42V network in today's vehicle concepts, this present concept represents a simple possibility of expanding existing vehicle families by a bus with a higher voltage, which is required for consumers with high power requirements.
  • the 42V network 48 can also remain locally limited to the area of the electric machine 16. It then only serves to couple the converter 28 to the energy store.
  • Sensor connection 60 and diagnostic interface 62 e.g. RS232
  • Diagnostic interface 62 and private CAN 44 can be connected via vehicle plug connections 63 or terminals 15/30 / CAN.
  • the integration of the electric machine 16 into the hybrid drive system 10 described offers the following additional functions: low-noise, fast and reduced-emission starting of the internal combustion engine 12, generator operation for supplying the 12V and 42V vehicle electrical system, recuperation (on braking energy recovery by electrical braking or engine thrust simulation), idle shutdown (start-stop function) with low-noise engine quick start, switching with traction support, electrical start-up support, boosting, impulse start.
  • the topology basically allows electric driving and crawling. However, these functions are limited by the energy storage.
  • an automated manual transmission 14 in the present hybrid drive system 10 with a very high degree of efficiency also contributes to a reduction in consumption in the driving cycle in automatic mode due to the free selection of the switching points.
  • the manual mode gives the driver a sporty, comfortable option to change gears.
  • the only disadvantage of this type of gearbox, in comparison to the automatic converter gearboxes, is the short interruption in tractive power.
  • the present hybrid drive system 10 now offers the possibility of driving the vehicle via the electric machine 16 during this brief interruption of the tractive force and thus of carrying out extremely comfortable shifting.
  • the traction support With upshifts under full load, the traction support is between 30% and 100% depending on the gear and engine speed. This means that the tensile force during the shift is up to 100% of the tensile force after the shift.
  • the traction support is greater than 50% over the entire speed range of the internal combustion engine 12.
  • Figure 6 shows the torque characteristics of the internal combustion engine 12, the electric machine 16 and the achievable total torque M G - the torque of the internal combustion engine 12 is M B , the torque of the electric machine 16 designated with M E.
  • the torque M is shown over the speed n.
  • FIG. 6 shows, by way of example, the profile of the torque M E of the motor-driven electric machine 16 (continuous operation) and the achievable total torque M G for the electric motor 16 in the output shaft 32 when the 5th gear is engaged , As can be seen, a total torque M G corresponding to the maximum torque of the internal combustion engine 12 can be made available in this case even at idling speed.
  • This characteristic can be represented for all gears by brief overloading of the electric machine 16. Since the system cannot be boosted for any length of time, it is necessary to limit it to the most efficient area possible.
  • the boost function is available from the start up to the speed of the maximum engine torque (in the exemplary embodiment approximately at 2000 min "1 ), provided the driver has a corresponding power requirement via the accelerator pedal.
  • the overall torque M G can be controlled from the internal combustion engine 12 and the electric motor 16 to the maximum torque M B of the internal combustion engine 12. This gives the vehicle the dynamics in the operating range characterized by the so-called "turbo lag" and contributes in particular to acceptance and driving pleasure. particularly in the lower gears, are passed very quickly, the energy required for this from the double-layer capacitor 24 is limited.
  • the total energy expenditure of the vehicle with the hybrid drive system 10 in the exemplary embodiment for a considered driving cycle NEDC is approximately 4.3 MJ. Around 1.3 MJ of this is lost when braking. This represents the theoretical potential for braking energy recovery and energy saving for the entire cycle. It is the task of intelligent energy management to use as much of this braking loss as possible through recuperative braking and to make it available again in a sensible manner for the operation of the vehicle. Taking into account the boundary conditions "maximum power of the electric machine" and “maximum voltage swing of the energy store”, approximately 410 kJ can be obtained during the NEDC driving cycle, for example. This value also takes into account the usability of energy management in real driving.
  • Charging and discharging cycles are in the NEDC driving cycle of the energy storage can be precisely predetermined. This means, for example, that you can accept a very low energy content for a longer period if you expect a charging cycle as the next event. This knowledge is missing in real driving. It is therefore important to ensure that there is always a minimum energy reserve in the storage and that there are sufficient reserves at all times, for example, for switching with traction support. This means a reduction in the maximum voltage swing and, of course, a reduction in the potential for recuperation in the NEDC driving cycle to approx. 410 kJ.
  • FIGS. 9 and 10 show the potential savings for CO 2 and NO x emissions.
  • the energy expenditure for supporting the electric motor 16 is 393 kJ, with which the energy stores before and after the driving cycle are almost completely balanced.
  • the strategy presented allows a reduction of NO x emissions by approx. 15% and a CO 2 reduction by approx. 9%.
  • the curves V 0 and N 0 show consumption and NO x emissions without support with the electric machine 16, the curves V ⁇ and Nu show consumption V and NO x emissions with the support of the electric machine 16.
  • the quick motor start begins with the brake pedal movement described, which triggers the start command for the restart of the internal combustion engine 12.
  • the torque build-up of the electric machine 16 takes place practically at the same time, as a result of which the internal combustion engine 12 is accelerated.
  • the vehicle is ready to drive as soon as the first gear is engaged and the electric machine 16 can be started.
  • 11 shows the quick motor start of the internal combustion engine 12 during a start-stop function, the rotational speed n E of the electric machine 16 and the rotational speed n B of the internal combustion engine 12 being plotted against the time t; the start command is given at point S and at point T the first gear is engaged and Torque transmission to the wheels is possible.
  • Line G indicates the gear level, gear level "9" symbolizing the neutral level in this case.
  • the internal combustion engine can be switched off in certain driving conditions. If the driving state changes, the internal combustion engine is started again, which must also be possible when the vehicle is moving.
  • a pulse from the electric machine 16 designed as a starter generator and a pulse from the drive wheels 34 can be used to accelerate the internal combustion engine 12.
  • a device in the manual transmission 14 is necessary, which only up to can be used at a defined, relatively low vehicle speed (first gear stage).
  • the start of the internal combustion engine 12 cannot be generally guaranteed directly via the electric machine 16 when the vehicle is moving.
  • the start via the impulse of the drive wheels 34 works in the entire speed range of the vehicle when the electric machine 16 is coupled to the transmission output. However, this creates a reaction moment that would be noticed by the vehicle occupants as an annoying jerk.
  • This reaction moment can be compensated for or weakened by the use of the electric machine 16 within the scope of its performance. There are two control options.
  • the electric machine 16 is operated precisely with the drag torque M s of the internal combustion engine 12.
  • the clutch capacity M ⁇ of the clutch 50 is carried along with the torque M E of the motor-operated electric machine 16. If shocks suddenly occur that are too fast or too high to track the torque M E of the electric machine 16, this leads to the clutch 50 slipping, as a result of which the shocks are buffered. This method is suitable if the drag torque M s of the internal combustion engine 12 can be completely compensated for by the electric machine 16.
  • the electric machine 16 cannot compensate for the full drag torque M s of the internal combustion engine 12, then it is operated with a torque M E that corresponds to the average drag torque M m . This moment M E must be large enough so that the clutch 50 does not slide continuously.
  • the clutch 50 is operated with a capacity M «, which also corresponds to that mean drag torque M m . If shocks occur, for example due to cylinder compression, which are greater than the clutch capacity M, this leads to the clutch 50 slipping and thus to a buffering of the shocks. If moments occur that are smaller than the average drag torque M m , the moment of the electric machine 16 is reduced accordingly.
  • This time can be reduced by starting to open the clutch 50 while a torque is being transmitted from the electric machine 16 and continuing the acceleration of the internal combustion engine 12 with a clutch 50 that grows more and more gradually.
  • the drag torque of the internal combustion engine 12 is dependent on the position of the crankshaft.
  • the start of the coupling process is set after top dead center of the internal combustion engine 12. The opening torque can thus be determined in the following two ways:
  • the absolute angle of the electric machine 16 can be read out at any time using a means called an encoder for precisely determining the angle of rotation.
  • an encoder for precisely determining the angle of rotation.
  • This comparison between the position sensor of the internal combustion engine 12 and the encoder of the electric machine 16 can take place in that a synchronization between the position sensor of the internal combustion engine 12 and the encoder of the electric machine 16 is carried out with the clutch 50 closed and at a crankshaft speed above a predefined minimum speed the encoder is adjusted to the position encoder.
  • the torque M E of the electric machine 16 is tracked to the drag torque M s of the internal combustion engine 12, the top dead center positions of the pistons can be read directly from the curve of the torque M E of the electric machine 16.
  • the engine speed n is plotted against the time t.
  • the speed n of the internal combustion engine 101 increases.
  • the clutch 102 begins to engage and the torque transmission to the drive wheels 104 begins. A drive torque is transmitted from the engine 101 to the wheels 102 via the sliding clutch 102.
  • the speed n of the internal combustion engine 101 ultimately drops to a value n 2 as a result of the torque transmission, but is kept at the level selected for the starting process by a suitable device in the control of the drive train.
  • This value n 2 is always, in general, higher than the minimum speed n m ⁇ n well above the idling speed. The predictability of the system behavior ensures that the minimum speed n min is not undercut.
  • the first injection takes place at time t s , which is shortly after time t sync , and internal combustion engine 101 thus begins to deliver a positive torque.
  • time t ee which lies after t sy nc, the engagement process of the clutch 102 is completed and a direct power transmission is established.
  • the embodiment variant of the method of FIG. 17 differs from that of FIG. 16 in that the clutch is initially engaged until time ti.
  • the gearbox is in neutral, so that no power transmission takes place.
  • the clutch is opened so that a control command can be given to the automatic transmission to engage first gear. From time t it the process proceeds analogously to that of FIG. 16.
  • FIG. 18 shows schematically in a first embodiment variant the essential components of the drive train of a motor vehicle according to the invention.
  • a Internal combustion engine 101 is connected to an automatic transmission 103 via an automatically operated clutch 102.
  • the manual transmission 103 drives the drive wheels schematically indicated by 104 via a drive train indicated only by 110.
  • a crankshaft starter generator 109 is provided upstream of the clutch 102 and is used, among other things, to start the internal combustion engine 101.
  • a further clutch 112 is optionally provided between the internal combustion engine 101 and the crankshaft starter generator 109, which enables purely electrical operation of the vehicle.
  • a starter generator 109 is arranged parallel to the manual transmission 103.
  • a first belt drive 105 is arranged upstream of the manual transmission 103 and a second belt drive 106 is arranged downstream of the manual transmission 103.
  • the belt drives 105 and 106 are connected via couplings 107, 108 to the electric machine 109, which serves as a starter generator.
  • the clutches 107, 108 can also be designed as synchronizer rings, or replaced by such.
  • FIG. 20 shows an internal combustion engine 201, which is connected via a crankshaft 202 and a switchable clutch 203 to a drive train 204, in which a transmission 205 is arranged.
  • An electrical machine 206 is operatively connected to the transmission 205, which is optionally operatively connected to the transmission input shaft 210 or the transmission output shaft 207.
  • Such arrangements of internal combustion engine 201, clutch 203, transmission 205 and electrical machine 206 are frequently used in hybrid vehicles.
  • a speed sensor 208 is provided, for example in the area of a flywheel, which can only detect the rotational position of the crankshaft 202 from a predefined minimum speed of the crankshaft 202 of, for example, 100 revolutions per minute.
  • a high-precision position encoder 209 or an encoderless method is provided for detecting and monitoring the exact angle of rotation position of the electrical machine 206, as a result of which the angle of rotation position can be determined with an accuracy of approximately 0.5 ° crank angle.
  • Such position sensors or sensorless methods are used as standard in electrical machines designed as induction machines.
  • the crankshaft 202 is brought into a predefined starting rotational position in a start preparation phase. Because the crankshaft 202 is brought into a precisely predefined starting rotational position before the fuel is injected and ignited, rapid synchronization of the engine electronics is made possible on the one hand and the internal combustion engine starts up optimally in order to overcome the first compression phase as quickly as possible.
  • the method according to the invention provides that the rotational angle position of the crankshaft 202 is monitored via the position encoder 209 of the electrical machine 206 or the sensorless method for determining the rotational angle position.
  • a first step is to check whether clutch 203 is closed. If not, this state is established and a rigid rotary connection is established between crankshaft 202 and drive train 204 and electrical machine 206, with simultaneous separation of the drive train from the drive wheels. It is also checked whether the speed of the crankshaft 202 is above a minimum speed at which the speed sensor 208 can be used to determine the position.
  • the crankshaft 202 is brought into the predefined starting rotational position with the aid of the electrical machine 206 and the position sensor 209. This can be done by actively driving the crankshaft 202 by the electric machine 206, or — in particular after the internal combustion engine 201 has been switched off — by braking the crankshaft 202, for example with the help of the electrical machine 206, in the predefined starting position.
  • FIG. 21 shows a drive train 310 with an internal combustion engine 301, which acts on a drive shaft 302. Furthermore, the drive shaft 302 is connected via an intermediate gear 303 to an electrical machine 304 designed as a side-mounted starter generator. A switchable clutch 305 is arranged between the internal combustion engine 301 and the intermediate gear 303. In particular when idling, the internal gear 303 may rattle due to the compression and combustion shocks of the internal combustion engine 301.
  • FIG. 22 shows a diagram in which the torque M is plotted over time t, the drive torque M B of the internal combustion engine 301, the clutch capacity M ⁇ and the average torque M E of the electrical machine 304 being entered.
  • the gear rattle results from the compression and combustion shocks of the internal combustion engine 301.
  • An improvement in the gear rattle can be achieved by operating the clutch 305 in such a way that the torque peaks of the torque M B of the internal combustion engine 301 are cut off, as indicated by the broken line. It is particularly advantageous if the clutch capacity M ⁇ is set to be just above the mean torque M E of the electrical machine.
  • the clutch torque M ⁇ can be smaller than that of the internal combustion engine M B.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, welches durch eine Brennkraftmaschine (12) angetrieben wird, wobei der Start der Brennkraftmaschine (12) mittels einer als Motor betreibbaren Elektromaschine (16) erfolgt, wobei im Antriebsstrang (11) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) eine vorzugsweise automatisiert betätigbare Kupplung (50) angeordnet ist. Ein schnelleres Ansprechen beim Anfahren kann dadurch erreicht werden, dass die Brennkraftmaschine (12) bei geschlossener Kupplung (50) während des Startvorganges durch die Elektromaschine (16) angetrieben wird und das in Abhängigkeit eines definierten Parameters, vorzugsweise der Motordrehzahl, der Zeit, des Drehmomentes (ME) der Elektromaschine (16) oder dergleichen die Kupplungskapazität (MK) reduziert wird.

Description

Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, welches durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei der Start der Brennkraftmaschine mittels zumindest einer als Motor betreibbaren Elektromaschine erfolgt, wobei im Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine zumindest eine vorzugsweise automatisiert betätigbare Kupplung angeordnet ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges von Kraftfahrzeugen, die durch eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung angetπeben sind und eine automatisiert betätigte Kupplung aufweisen, wobei zunächst die Brennkraftmaschine von einem Starter aus dem Stillstand beschleunigt wird, wobei der Einrückvorgang der Kupplung ab einer vordefinierten Grenzdrehzahl begonnen werden kann, um den Anfahrvorgang einzuleiten, und wobei zu einem Zeitpunkt nach einem Synchronisationszeitpunkt mit dem Einspritzvorgang begonnen wird.
Der Begriff Synchronisation bedeutet, dass die Motorsteuerung den Absolutwinkel, in dem sich die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine augenblicklich befindet, erkennen kann. Dies beinhaltet die Information, in welchem Teil des Zyklus sich die einzelnen Zylinder befinden. Dies ist aufgrund der üblicherweise verwendeten Sensorik erst nach Zurücklegung eines bestimmten Winkels nach erstmaliger Bewegung der Kurbelwelle möglich.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über zumindest eine trennbare Kupplung mit einem ein Getriebe aufweisenden Antriebsstrang verbunden wird, in welchem zumindest eine elektrische Maschine angeordnet ist, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in einer Startvorbereitungsphase vorzugsweise durch die elektrische Maschine in eine vordefinierte Startdrehlage gebracht wird, wobei die Winkelgeschwindigkeit und die Winkellage der Kurbelwelle während des Betriebes durch einen Drehzahlgeber bestimmt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verminderung von Getriebegeräuschen für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer auf eine Antriebswelle wirkenden Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine, welche über ein Zwischengetriebe mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei zwischen Brennkraftmaschine und Zwischengetriebe eine schaltbare Kupplung angeordnet ist. Um für die Mobilitätsanforderungen der Zukunft gerüstet zu sein, müssen Kraftfahrzeuge eine ganze Reihe von zusätzlichen Anforderungen erfüllen. In umweltpolitischen Diskussionen wird der Schadstoff- und Lärmbelästigung besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Aufgrund von internationalen Vereinbarungen wird seitens des Gesetzgebers eine drastische Reduktion des Flottenausstoßes an CO2 und den Flottenverbrauchs vorgeschrieben.
Neben den umweltpolitischen Zielen müssen allerdings auch die Anforderungen der weltweiten Märkte und der Fahrzeugbenutzer berücksichtigt werden. Der Trend zu mehr Sicherheit und Komfort im Automobilbau, sowie der zunehmende Anteil an Vans und sogenannten SUVs (Sport Utility Vehicles) führt zu steigenden Fahrzeuggewichten und erschwert damit das Erreichen der Verbrauchs- und Emissionsziele. Aber auch der emotionale Faktor der Mobilität darf nicht unberücksichtigt bleiben. Fahrspaß und Fahrfreude sind ganz wesentliche Aspekte, ohne die sich Automobile nicht vermarkten lassen.
Um den sich widersprechenden Zielen, Verbrauchs- und Emissionsminimierung auf der einen Seite und Komfort und Fahrbarkeit auf der anderen Seite, gerecht zu werden, bedarf es eines systemhaften Ansatzes unter Einbeziehung des gesamten Antriebsstranges.
Die Funktionen von Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße automatisiert. Dies betrifft beispielsweise den Vorgang des Anfahrens von Kraftfahrzeugen. Wenn ein Kraftfahrzeug aus dem Stand mit stillstehendem Motor anfahren soll, ist es erforderlich, zunächst die Brennkraftmaschine zu starten und danach die Kupplung einzurücken, um den Kraftschluss zwischen Brennkraftmaschine und Antriebsrädern herzustellen. Kritisch dabei ist die Zeitdauer, die zwischen der Auslösung des Anfahrvorganges und der Beginn der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges verstreicht. Die Akzeptanz von automatisierten Systemen durch die Autofahrer hängt wesentlich davon ab, ob es gelingt, objektive Kriterien, bei Totzeit, Geräusch oder Ruckein zu minimieren und subjektive Kriterien zu optimieren.
Bei herkömmlichen Systemen wird die Brennkraftmaschine zunächst durch den Starter beschleunigt, ohne eine Einspritzung durchzuführen, um die Abgasgrenzwerte nicht durch den Ausstoß von unverbrannten Kohlenwasserstoffen zu verschlechtern. Der erste Einspritzvorgang wird nach einem Synchronisationszeitpunkt durchgeführt, bei dem einerseits die Phasenlage des Kolbens bzw. der Ventile in einem zulässigen Bereich liegen und andererseits die Motordrehzahl bereits ausreichend hoch ist, um eine sichere Verbrennung zu gewährleisten. Ab der ersten aktiven Einspritzung kann davon ausgegangen werden, dass die Brennkraftmaschine ein positives Moment liefert. Danach wird mit dem Beginn des Einrückvorganges der Kupplung begonnen, so dass nach einer ersten Totzeit Drehmoment auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges übertragen werden kann und der Beschleunigungsvorgang beginnt. Die Gesamtdauer bis zum Beginn der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges hängt dabei wesentlich von der Zeitdauer ab, die vom Beginn des Vorganges bis zum Synchronisationszeitpunkt verstreicht. Diese Zeitdauer wiederum hängt von der Leistung des Starters, dem Trägheitsmoment und dem Reibmoment der Brennkraftmaschine, der erforderlichen Drehzahl im Synchronisationszeitpunkt und der Phasenlage der Brennkraftmaschine zu Beginn des Vorganges ab.
Insbesondere beim Impulsstart über die Antriebsräder eines rollenden Fahrzeuges tritt ein Reaktionsmoment auf, das als störender Ruck von den Fahrzeuginsassen zu bemerken ist.
Die EP 0 743 216 A2 beschreibt ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit einem elektrischen Kupplungsmotor und einem elektrischen Hilfsmotor. Der Startvorgang erfolgt dabei über den elektrischen Kupplungsmotor. Kupplungsmotor und Hilfsmotor werden dabei so angesteuert, dass das Drehmoment der auf die Antriebsräder wirkenden Antriebswelle konstant bleibt.
Die US 6 244 268 Bl beschreibt ein Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor und einer Brennkraftmaschine. Wird die Brennkraftmaschine während eines elektrischen Antriebsmodus durch den Elektromotor gestartet, so wird dessen Antriebsleistung in dem Maße der erforderlichen Startleistung für die Brennkraftmaschine erhöht.
Aus der DE 198 58 992 AI ist eine Start-/Antriebseinheit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei die Brennkraftmaschine über eine Kurbelwelle und eine Schaltkupplung mit einem ein Zwischengetriebe aufweisenden Antriebsstrang verbindbar ist. Das Zwischengetriebe ist mit einer elektrischen Maschine verbunden, mit welcher sich verschiedene Startmethoden durchführen lassen. Jeder Startmethode geht eine Startklärungsphase voraus, bei der die Kurbelwelle mittels der elektrischen Maschine gedreht wird und in der bei geschlossener Schaltkupplung die Startverhältnisse erfasst, eine Entscheidung über die nachfolgenden Betriebsphasen getroffen und deren Startparameter festgelegt werden. Dabei werden über zwei Drehzahlgeber zu beiden Seiten der Schaltkupplung in einem elektrischen Startsteuergerät die Drehzahlverhältnisse und der Drehzahlverlauf eingangs- und ausgangsseitig der Schaltkupplung erfasst und daraus in einer Starklärungsphase eine Entscheidung über die zu treffende Startmethode getroffen und die Startparameter dafür festgelegt. Standardmäßig eingesetzte Drehzahlgeber, beispielsweise zur Ermittlung der Kurbelwellendrehzahl, sind zwar relativ kostengünstig, weisen aber den Nachteil auf, dass eine Lagebestimmung der Kurbelwelle nur ungenau und oberhalb einer Mindestdrehzahl möglich ist. Insbesondere bei langsam drehender Kurbelwelle können Drehzahlgeber nicht mehr für die Positionierung der Kurbelwelle eingesetzt werden. Lagegeber, welche auch bei niedriger Drehzahl bzw. im Stillstand winkelgenaue Informationen über die Lage der Kurbelwelle geben können, sind allerdings relativ aufwendig.
In der DE 198 08 472 AI ist ein Verfahren zum Starten eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors mit Einspritzung beschrieben. Im Vorfeld der Zündung wird der Motor durch einen Antrieb mit langsamer Geschwindigkeit in eine solche Stellung gebracht, dass der Kolben eines Zylinders im oberen Totpunkt steht. Mit dem Zündbefehl wird dem Motor eine weitere kleine Drehbewegung aufgezwungen, eingespritzt und gezündet. Die Stellung der Kurbelwelle wird über einen eigenen Kurbelwellenstellungssensor erfasst.
Die WO 01/88370 AI beschreibt ein Startverfahren und eine Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen, wobei die Kurbelwelle durch eine elektrische Maschine in eine vorgegebene Startposition gedreht wird. Die Kurbelwellenlage wird über einen eigenen mit der Kurbelwelle zusammenwirkenden Dreh- und Lagesensor erfasst. Derartige Lagegeber sind aber relativ kostenaufwendig.
Die DE 100 62 985 AI beschreibt ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen des Kurbelwellenwinkels von einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, indem deren Rotor drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die elektrische Maschine weist eine Steuereinrichtung zum Steuern derselben auf und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Winkellage des Rotors in Bezug auf den Stator auf. Zur Bestimmung des Kurbelwinkels wird die aktuelle Winkellage des Rotors von der Vorrichtung zum Bestimmen der Winkellage erfasst und an die Steuereinrichtung weitergeleitet. Anschließend wird in der Steuereinrichtung aufgrund der erfassten Winkellage-Werte der entsprechende aktuelle Kurbelwellenwinkel bestimmt. Der auf diese Weise bestimmte Kurbelwellenwinkel wird von der Steuereinrichtung an die Steuerung der Brennkraftmaschine weitergeleitet.
Die EP 1 113 169 AI beschreibt eine Starteranordnung für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zu Steuerung der Starteranordnung während eines Start- und Stopvorganges der Brennkraftmaschine. Die Starteranordnung beinhaltet dabei ein elektrisches Antriebssystem mit einer elektrischen Maschine, welche über eine Kupplung mit der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Wird ein sogenannter side-mounted Startergenerator (SSG) von der Brennkraftmaschine über eine Kupplung angetrieben, so wird über das Verbindungsgetriebe zwischen der elektrischen Maschine und dem Antriebsstrang, bedingt durch die Verbrennungsstöße der Brennkraftmaschine, ein wechselndes Moment übertragen. Wird über die elektrische Maschine ein geringes generatorisches Moment abgerufen, so kann das Übertragungsmoment zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine im Vorzeichen wechseln. Dabei können sich die normalerweise unter einer Vorspannung fest aneinander liegenden Flanken der zwischenliegenden Zahnräder, im Rahmen des möglichen Spieles, voneinander lösen und wieder zusammenschlagen, was sich in einem Rasseln äußert. Dieser Fall tritt bei geringen Drehzahlen, insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeitdauer bis zum Beginn der Kraftübertragung und damit der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges durch Optimierung der Steuerung des Anfahrvorganges zu minimieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, das Reaktionsmoment beim Impulsstart zumindest abzuschwächen. Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung die Zeitdauer bis zum Beginn der Kraftübertragung und damit der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges durch Optimierung der Steuerung des Anfahrvorganges und insbesondere des Einrückens der Kupplung zu minimieren. Eine weitere Aufgabe ist es, auf möglichst einfache Weise eine Positionierung der Kurbelwelle für einen Startvorgang zu ermöglichen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine Getrieberasseln zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Brennkraftmaschine bei geschlossener Kupplung während des Startvorganges durch die Elektromaschine angetrieben wird, und dass in Abhängigkeit zumindest eines definierten Parameters, vorzugsweise der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine, der Motordrehzahl der Elektromaschine, der Zeit, des Drehmomentes der Elektromaschine oder dergleichen die Kupplungskapazität der Kupplung zumindest reduziert wird und vorzugsweise die automatisiert betätigbare Kupplung geöffnet wird.
Beim Start der Brennkraftmaschine in einem Antriebsstrang mit einer Elektromaschine erfolgt die Kraftübertragung zwischen der Antriebsmaschine und der Brennkraftmaschine über die Kupplung. Üblicherweise wird dabei gemäß dem Stand der Technik die Kupplung während des Beschleunigungsvorganges der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen einer Zielgeschwindigkeit geschlossen gehalten werden. Die Vorgangsweise lässt zwar einen sicheren Start zu, benötigt aber relativ viel Zeit, da erst danach ein Gang im Getriebe eingelegt und somit das eigentliche Anfahren des Fahrzeugs begonnen werden kann. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann Zeit eingespart werden, indem noch vor der Kraftstoffeinspritzung begonnen wird, die Kupplung zu trennen. Die Brennkraftmaschine wird dabei vorher auf eine Drehzahl beschleunigt, welche deutlich über der für den Startvorgang erforderlichen Mindestdrehzahl liegt.
Gemäß dem Erfindungsgedanken, kann somit die Zeit für den Anfahrvorgang vermindert werden, indem der Öffnungsvorgang der Kupplung, noch während das Moment von der Elektromaschine an die Brennkraftmaschine übertragen wird, begonnen wird und die Beschleunigung der Brennkraftmaschine mit einer sukzessiv immer mehr schleifenden Kupplung fortgeführt wird. Das Schleppmoment der Brennkraftmaschine ist dabei abhängig von der Stellung der Kurbelwelle. Um einerseits das Moment möglichst lange übertragen zu können, andererseits die Kupplung schnell zu öffnen, wird der Beginn des Kuppelvorganges nach einen oberen Totpunkt eines Kolbens der Brennkraftmaschine gelegt. Die Ermittlung des Öffnungsmomentes kann damit auf folgende Arten erfolgen:
1) Über ein als Encoder bezeichnetes Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der Elektromaschine kann deren Absolutwinkel jederzeit ausgelesen werden. Mit diesem Encoder kann auf die Stellung der Brennkraftmaschine rückgeschlossen werden, wenn zu einem früheren Zeitpunkt ein Abgleich zwischen dem Lagegeber der Brennkraftmaschine und dem Encoder der Elektromaschine vorgenommen wurde. Diese Synchronisation oder Abgleichung erfolgt dabei dadurch, dass bei geschlossener Kupplung und bei einer Kurbelwellendrehzahl oberhalb einer vordefinierten Mindestdrehzahl eine Synchronisierung zwischen dem Lagegeber und dem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine durchgeführt wird, wobei letzteres an den Lagegeber angeglichen wird.
2) Wird das Drehmoment der Elektromaschine dem Schleppmoment der Brennkraftmaschine nachgefahren, so kann aus dem Drehmomentverlauf auf die oberen Totpunkt-Lagen der Kolben geschlossen werden. Auf diese Weise kann - in Abhängigkeit eines vordefinierten Parameters - das Öffnen der Kupplung nach einer oberen Totpunktstellung eines Kolbens begonnen werden.
Vor dem Beginn des Anfahrvorgangs werden sämtliche Kupplungen im Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine geschlossen und somit die Drehverbindung zwischen Elektromaschine und Brennkraftmaschine hergestellt. Hat die Elektromaschine eine Verbindung mit den Antriebsrädern, so wird diese getrennt. Danach treibt die Elektromaschine die Brennkraftmaschine mit maximalem Drehmoment an. Bei Erreichen einer Solldrehzahl, beispielsweise von 500 min"1 wird die Kupplungskapazität reduziert, bzw. mit dem Öffnen der automatisiert betätigbaren Kupplung nach einer oberen Totpunktstellung begonnen. Nach dem beginn des Öffnens der Kupplung wird auch die Einspritzung des Kraftstoffes gestartet. Bei Beginn des Einspritzvorganges sollte die Motordrehzahl mindestens 100 min"1 über einer Grenzdrehzahl liegt, bei der ein sicherer Startvorgang möglich ist.
Um sehr rasch den ersten Gang im automatisierten Schaltgetriebe einlegen zu können, wird nach dem Öffnen der automatisiert betätigten Kupplung der Antrieb der Elektromaschine deaktiviert oder kurzfristig umgekehrt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass das automatisierte Schaltgetriebe oder ein mit dem automatisierten Schaltgetriebe verbundener Teil des Antriebsstranges abgebremst wird, wobei vorzugsweise über die Elektromaschine ein Bremsmoment aufgebracht wird.
Nach dem Startvorgang der Brennkraftmaschine wird die Kupplung wieder eingerückt, während gleichzeitig die Beschleunigung des Kraftfahrzeuges beginnt. Nach dem Startvorgang der Brennkraftmaschine liefert diese einen Drehmo- mentüberschuss, der einerseits die Drehzahl erhöht und andererseits das Kraftfahrzeug weiter beschleunigt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, den Beginn des Beschleunigungsvorganges des Kraftfahrzeuges vorzuverlegen und damit ein wesentlich schnelleres Ansprechverhalten zu realisieren.
Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zu Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, welches durch eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und einer automatischen Kupplung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Elektromaschine anzusteuern, um die Brennkraftmaschine aus dem Stillstand zu beschleunigen, wobei die Vorrichtung weiters dazu bestimmt ist, die automatische Kupplung anzusteuern. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit der Reduzierung des Kupplungsmomentes nach einer oberen Totpunktstellung eines Kolbens beginnt. Die erfindungsgemäße Motorsteuervorrichtung verkürzt die Zeit bis zum Einsetzen des Beschleunigungsvorganges.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine, sowie einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine, sowie einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges.
Zur Abschwächung des Reaktionsmomentes beim Impulsstart ist vorgesehen, dass die Elektromaschine während eines Impulsstartvorganges so betrieben wird, dass sie das Reaktionsmoment der Brennkraftmaschine zumindest teilweise kompensiert oder zumindest abschwächt. Der Impulsstartvorgang findet vorzugsweise über die Antriebsräder statt. Dabei gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten der Steuerung:
1) Die Antriebsmaschine wird genau mit dem Schleppmoment der Brennkraftmaschine betrieben. Die Kupplungskapazität wird dabei genau mit dem Moment der Elektromaschine mitgeführt. Treten Stöße auf, die zu schnell oder zu hoch sind, um das Moment der Elektromaschine nachzuführen, führt dies zu einem Rutschen der schaltbaren Kupplung, womit die Stöße abgepuffert werden. Diese Methode ist geeignet, wenn das Schleppmoment der Brennkraftmaschine vollständig von der Elektromaschine kompensiert werden kann.
2) Kann die Elektromaschine das volle Schleppmoment der Brennkraftmaschine nicht kompensieren, so wird sie mit einem mittleren Moment betrieben. Dieses Moment muss groß genug sein, um kein dauerndes Rutschen der Kupplung zuzulassen. Die Kupplung wird mit einer Kapazität betrieben, die ebenfalls jenem Moment entspricht. Treten z.B. durch Zylinderkompressionen Stöße auf, die größer als die Kupplungskapazität sind, führt das zu einem Rutschen der Kupplung und somit zum Abpuffern der Stöße. Treten Momente auf, die kleiner sind als das mittlere Schleppmoment, so wird das Moment der Brennkraftmaschine entsprechend zurückgenommen.
Um die Zeitdauer bis zum Beginn der Kraftübertragung zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn der Zeitpunkt des Beginns des Einrückvorganges der Kupplung vor dem Synchronisationszeitpunkt liegt.
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass bei entsprechender Auslegung der Systemkomponenten die Motordrehzahl im Synchronisationszeitpunkt deutlich höher liegt als die Grenzdrehzahl, bei der ein Startvorgang erfolgreich möglich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt daher zunächst eine Beschleunigung der Brennkraftmaschine bei vollständig geöffneter Kupplung bis zu einer ersten Drehzahl, die über der Mindestdrehzahl liegt, die für einen Startvorgang erforderlich ist. Durch das darauf folgende beginnende Einrücken der Kupplung sinkt die Drehzahl der Brennkraftmaschine ab, während gleichzeitig die Beschleunigung des Kraftfahrzeuges beginnt. Die Steuerung erfolgt dabei so, dass die Drehzahl zum Synchronisationszeitpunkt noch immer hoch genug ist, um den Startvorgang erfolgreich abzuschließen. Danach liefert die Brennkraftmaschine einen Drehmomentüberschuss, der einerseits die Drehzahl erhöht und andererseits das Kraftfahrzeug weiter beschleunigt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, den Beginn des Beschleunigungsvorganges des Kraftfahrzeuges vorzuverlegen und damit ein wesentlich schnelleres Ansprechverhalten zu realisieren. Ein besonders weiches Anfahrverhalten kann verwirklicht werden, wenn das Ende des Einrückvorganges der Kupplung nach dem Synchronisationszeitpunkt liegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die erste Zündung der Brennkraftmaschine zu einem Zeitpunkt stattfindet, in dem die Kupplung noch einen gewissen Schlupf aufweist, so dass die Drehmomentstöße zu diesem Zeitpunkt zu einem Großteil von der Kupplung absorbiert werden.
In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Kupplung am Beginn des Anfahrvorganges, d.h. bei Stillstand der Brennkraftmaschine, offen ist. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglicht, dass die Kupplung am Beginn des Anfahrvorganges, d.h. bei Stillstand der Brennkraftmaschine, geschlossen ist und sich das Schaltgetriebe des Kraftfahrzeuges in Leerlaufstellung befindet, danach zu einem ersten Zeitpunkt die Kupplung geöffnet wird, danach zu einem zweiten Zeitpunkt ein Gang eingelegt wird, danach zu einem dritten Zeitpunkt der Einrückvorgang der Kupplung begonnen wird und danach zu einem Synchronisationszeitpunkt mit dem Einspritzvorgang begonnen wird. Vorteilhaft bei dieser Verfahrensvariante ist, dass auch bei längeren Stillstandszeiten die Kupplung nicht in geöffneten Zustand gehalten werden muss.
Besonders bevorzugt ist es, wenn bei Beginn des Einspritzvorganges die Motordrehzahl mindestens 100 min"1 über einer Grenzdrehzahl liegt, bei der ein sicherer Startvorgang möglich ist. Auf diese Weise kann in allen Betriebsbedingungen ein sicherer Startvorgang gewährleistet werden.
Weiters betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, das mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und einer automatischen Kupplung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Starter anzusteuern, um die Brennkraftmaschine aus dem Stillstand zu beschleunigen und bei einer vorbestimmten Motordrehzahl den Einrückvorgang der Kupplung zu beginnen, um den Anfahrvorgang einzuleiten, sowie dazu, zu einem Synchronisationszeitpunkt mit dem Einspritzvorgang zu beginnen. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung den Beginn des Einrückzeitpunktes der Kupplung vor dem Synchronisationszeitpunkt festlegt. Die erfindungsgemäße Motorsteuerungsvorrichtung verkürzt die Zeit bis zum Einsetzen des Beschleunigungsvorganges.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, einer automatischen Kupplung und einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges, wie sie oben beschrieben ist. Besonders vorteilhaft anwendbar ist die vorliegende Erfindung auf ein Kraftfahrzeug, das mit einem Startergenerator ausgestattet ist. Dies ist eine Elektromaschine, die in den Antriebsstrang gekoppelt ist und die sowohl als Starter als auch als Generator einsetzbar ist.
Um den optimalen Synchronisationszeitpunkt festlegen zu können, ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges sowohl mit einem Nockenwellensensor, als auch mit einem Kurbelwellensensor in Verbindung steht. Auf diese Weise kann mit Sicherheit entschieden werden, in welchem Zylinder die erste Einspritzung und somit Zündung erfolgt.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Schaltgetriebe des Kraftfahrzeuges als automatisches Schaltgetriebe ausgebildet ist. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn das Schaltgetriebe als sequenzielles Getriebe ausgebildet ist. Auf diese Weise kann, wie oben beschrieben, ohne Eingriff des Fahrers ein Starverfahren durchgeführt werden, bei dem von einer geschlossenen Kupplung ausgegangen wird, die zunächst geöffnet wird, um einen Gang einzulegen und danach der eigentliche Einrückvorgang durchgeführt wird. Eine besonders begünstigte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Kraftfahrzeug mit einer automatischen Parkbremse ausgestattet ist, die mit der Steuerung des Anfahrvorganges gekoppelt ist. Eine solche automatische Parkbremse ist eine Hilfsbremse, die bei stillstehendem Fahrzeug aktiviert ist und so lange aktiviert bleibt, bis am Antriebsstrang ein ausreichendes Drehmoment anliegt, um den Beschleunigungsvorgang zu beginnen. Mit einer solchen automatischen Parkbremse ist ein Anfahren am Berg auch ohne besondere Maßnahmen durch den Fahrer problemlos möglich.
Um den verschiedenen Lastsituationen beim Anfahren gerecht zu werden, kann in günstiger Weise ein Neigungssensor vorgesehen sein, der mit der Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges verbunden ist. Dieser Neigungssensor misst die Neigung des Fahrzeugkörpers in Längsrichtung und kann dadurch gegebenenfalls feststellen, dass ein Anfahrvorgang bergauf durchzuführen ist.
Eine weitere relevante Lastsituation ist gegeben, wenn eine schwere Beladung des Kraftfahrzeuges vorliegt. In diesen Fällen ist eine stärkere Abbremsung der Brennkraftmaschine nach Beginn des Einrückvorganges der Kupplung zu erwarten, so dass der Beginn des Einrückvorganges etwas nach hinten zu verschieben ist. Diese Situation kann durch Vergleich des aktuellen Motormoments mit einem vorab kalibrierten Moment, das den Zustand eines bis auf den Fahrer unbelade- nen und eben bewegten Fahrzeugs charakterisiert, festgestellt werden. Dieses Moment kann ab Beginn des Kupplungseingriffs durch den Abfall der Drehzahl der Brennkraftmaschine festgestellt werden. Da sich die Beladung des Fahrzeugs während einer Fahrt im Allgemeinen nicht oder nur selten ändert, kann bis zur Feststellung eines neuen Werts der zuvor ermittelte Wert als Schätzung verwendet werden.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich bei Kraftfahrzeugen, die mit einer Start-Stop-Automatik ausgestattet sind. Eine solche Start- Stop-Automatik schaltet die Brennkraftmaschine bei Stillstand des Kraftfahrzeuges bzw. bei Nichtvorliegen einer Momentanforderung ab und startet diese selbsttätig, wenn ein entsprechender Fahrerwunsch detektiert wird.
Eine Positionierung der Kurbelwelle für einen Startvorgang kann erreicht werden, wenn ein Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, bei geschlossener Kupplung und bei einer Kurbelwellendrehzahl oberhalb einer vordefinierten Mindestdrehzahl eine Synchronisierung zwischen Drehzahlgeber und dem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine durchgeführt wird, wobei letzteres an den Drehzahlgeber angeglichen wird, und
das Einnehmen der Startdrehlage mittels des Mittels zur Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine nach dem Synchronisiervorgang kontrolliert und gesteuert wird.
Mittel zur genauen Bestimmung der Drehlage werden mitunter standardmäßig bei elektrischen Maschinen eingesetzt. Sie können durch eigene Lagegeber oder aber auch durch geberlose Verfahren zur Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine gebildet sein.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das Mittel zur genauen Bestimmung der Drehlage der elektrischen Maschine dazu verwendet, um die genaue Kurbelwellendrehsteilung während der Abstellphase der Brennkraftmaschine zu bestimmen und während der Startvorbereitungsphase zu überwachen. Ein weiterer zusätzlicher Präzisionslagegeber ist somit nicht erforderlich.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kurbelwelle für die Einnahme der Startposition durch die elektrische Maschine angetrieben wird, oder dass die Kurbelwelle zum Einnehmen der Startposition, vorzugsweise durch die elektrische Maschine, abgebremst wird.
Um Getrieberasseln im Leerlauf der Brennkraftmaschine zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit vom Zustand im Zwischengetriebe, z.B. Zug- oder Schubbelastung, das Moment im Antriebsstrang durch Interaktion der schaltbaren Kupplung so gesteuert wird, dass Antriebsschwingungen unterdrückt werden, wobei vorzugsweise die Kupplung mit einem Kupplungsmoment betrie- ben wird, welches geringer ist, als die Drehmomentspitzen des zyklisch schwankenden Antriebsdrehmomentes der Brennkraftmaschine. Insbesondere ist es möglich, dass die Kupplungskapazität knapp über dem mittleren Moment der elektrischen Maschine geführt wird.
Die Momentenumkehr finden hauptsächlich durch die Kompressionsvorgänge statt, die zu Abbremsungen der Kurbelwelle führen, denen die Elektromaschine aufgrund der Trägheit und des geringen generatorischen Momentes nicht folgen kann.
Führt man die Kapazität der Kupplung knapp über den generatorischen Moment der Elektromaschine, wird die Kupplung bei einer Abbremsung der Kurbelwelle in Folge eines Kompresssionstaktes zu rutschen beginnen und maximal die Kupplungskapazität, allerdings in negativer Richtung, übertragen. Beim nachfolgenden Verbrennungsstoß wird die Kupplung bei Auftreten von Momenten größer als die Kupplungskapazität ebenfalls rutschen. Die vorgestellte Methode kann das Entspannen der Zahnstufen zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine nicht verhindern. Aufgrund des geringen Unterschiedes zwischen dem maximalen positiven und maximalen negativen Momenten werden die Schläge beim Zusammentreffen der Zahnflanken und damit das Getrieberasseln wirksam gedämpft.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn während der Kompressionsvorgänge die Kupplungskapazität verringert wird, idealer Weise bis zum Wert Null, da damit der erwähnte Unterschied zwischen den maximalen positiven und maximalen negativen Momentenwerten weiter verringert wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Antriebsstrang gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Antriebseinheit in einer Schrägansicht;
Fig. 3 ein Schema des Radsatzes der Übersetzung;
Fig. 4 das elektrische System der Antriebseinheit;
Fig. 5 ein Schema des elektrischen Antriebes;
Fig. 6 eine Momentencharakteristik des Antriebsstranges im 5. Gang;
Fig. 7 die Momentenaufteilung im Antriebsstrang; Fig. 8 die Drehzahl der Brennkraftmaschine in einem außerstädtischen Fahrzyklus;
Fig. 9 den Verbrauch des Antriebsstranges im außerstädtischen Fahrzyklus;
Fig. 10 die NOχ-Emissionen des Antriebsstranges im außerstädtischen Fahrzyklus;
Fig. 11 die Drehzahlen des Antriebsstranges während eines Motorschnellstartes;
Fig. 12 die Brennkraftmaschinendrehzahl und die Fahrzeuglängsbeschleunigung bei elektromotorischer Unterstützung;
Fig. 13 die Brennkraftmaschinendrehzahl und die Fahrzeuglängsbeschleunigung ohne elektromotorische Unterstützung;
Fig. 14 ein Drehmomentdiagramm, das eine erste Ausführungsvariante der Erfindung erklärt;
Fig. 15 ein Drehmomentdiagramm, das eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung erklärt;
Fig. 16 zeigt ein Diagramm, das eine dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens erklärt;
Fig. 17 ein Diagramm, das eine vierte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens erklärt;
Fig. 18 stellt schematisch die wesentlichen Komponenten des Antriebsstrangs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer fünften Ausführungsvariante dar;
Fig. 19 zeigt eine sechste Ausführungsvariante des Antriebsstrangs;
Fig. 20 eine siebente Ausführung eines Antriebsstranges;
Fig. 21 zeigt einen Antriebsstrang in einer weiteren Ausführungsvariante;
Fig. 22 ein Drehmoment-Zeit-Diagramm.
Um den vorgegebenen, sich zum Teil widersprechenden Zielen hinsichtlich Verbrauchs- und Emissionsminimierung, sowie des Komforts und der Fahrbarkeit gerecht zu werden, bedarf es einem systemhaften Ansatzes unter Einbeziehung des gesamten Antriebsstranges. Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen derartigen Hybrid-Antriebsstrang für ein Klein- und Mittelklassefahrzeug, mit welchem die genannten Ziele erfüllt werden können. In Fig. 1 ist der Gesamtaufbau des Hy- brid-Antriebssystems 10 dargestellt. Die Hauptantriebsquelle im Antriebsstrang
11 bildet eine gegenüber der Basismotorisierung verkleinerte Brennkraftmaschine 12, beispielsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine, welche über eine automatisiert betätigbare Kupplung 50 mit einem automatisierten Schaltgetriebe 14 mit beispielsweise sechs Gängen gekoppelt ist. Eine Elektromaschine 16 ist über ein Zwischengetriebe 18 mittels schaltbaren Kupplungen 50a, 50b, beispielsweise schaltbaren Synchronkupplungen, mit dem automatisierten Schaltgetriebe 14 verbunden. Die sowohl als Generator, als auch als Motor betreibbare Elektromaschine 16 weist im Ausführungsbeispiel eine Dauerleistung von etwa 10kW und eine Spitzenleistung von etwa 25kW für 5 Sekunden auf und wird über eine Leistungselektronik über 12 Volt Batteriespannung 22 und über einen Doppelschichtkondensator 24 mit 42 Volt angesteuert. Das Zwischengetriebe 18 kann durch eine Schaltung die Elektromaschine 16 einerseits mit der Antriebswelle 30 und andererseits mit der Abtriebswelle 32 des automatischen Schaltgetriebes 14 koppeln. Die Abtriebswelle 32 führt zu den Antriebsrädern 34. Gegenüber einer Anordnung der Elektromaschine 16 an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
12 hat das vorliegende Hybrid-Antriebssystem 10 den Vorteil, dass die Baulänge des automatisierten Schaltgetriebes 14 im Kupplungsbereich nicht vergrößert werden muss, was insbesondere für Anwendungen mit vorne quer eingebautem Motor wichtig ist. Die Elektromaschine 16 im Hybrid-Antriebsstrang 10 ist eine eigenständige, in sich optimierbare und vom automatisierten Schaltgetriebe 14 unabhängige Einheit. Bei Systemen, die auf die der Kurbelwelle sitzen, ist z.B. die Optimierung des Luftspaltes zwischen Stator (sitzt im Getriebegehäuse) und Rotor (sitzt auf der Kurbelwelle) insbesondere bei Asynchronmaschinen schwierig, was mitunter zu Wirkungsgradeinbußen führt.
Die Leistungselektronik 20, bestehend aus Prozessor 26, Umrichter 28 und DC- DC-Wandler (siehe Fig. 4), ist am Zwischengetriebe 18 verschraubt. Der als Energiespeicher verwendete Doppelschichtkondensator 24 sitzt über dem automatisierten Schaltgetriebe 14 und ist karosserieseitig befestigt (siehe Bild 2). Die Kühlung der Leistungselektronik 20 und der Elektromaschine 16 ist direkt in den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 12 integriert.
Die Elektromaschine 16 kann sowohl als Anlasser, als auch als Generator fungieren, womit diese beiden Bauteile entfallen. Zusätzlich kann mit der Elektromaschine 16 Bremsenergie zurückgewonnen (rekuperiert) werden, wobei die Brennkraftmaschine 12 mit ihrer Reibleistung angekoppelt wird, was bei kurbel- wellenseitigen Systemen nur mit einer zweiten Kupplung erreicht werden könnte. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Hybrid-Antriebssystems 10 ist, dass die Elektromaschine 16 während der Getriebeschaltung die Zugkraftunterbrechung auffüllen kann, was die Schaltung eines automatisierten Schaltgetriebes 14 sehr komfortabel macht. Dadurch ergibt sich ein Schaltkomfort, der dem von Wandlerautomatikgetrieben nahe kommt.
Die Auswahl eines Doppelschichtkondensators 24 anstelle einer 42V-Batterie ermöglicht es, den Elektromotor 16 sowohl motorisch als auch generatorisch kurzzeitig mit sehr hohen Strömen zu betreiben. Dies hat sowohl Vorteile beim Bo- osten und der Zugkraftunterstützung beim Schalten, als auch bei der Rekupera- tion. Jedoch ist die gespeicherte Energiemenge des Doppelschichtkondensators 24 im Vergleich zu einer Batterie geringer, so dass elektrische Funktionen bevorzugt werden, die keinen längeren motorischen Betrieb der Elektromaschine 16 benötigen. Die Strategie des Energiemanagements ist demzufolge auf möglichst viele kurze Lade- und Entladezyklen des Doppelschichtkondensators 24 ausgelegt, wofür dieser auch sehr gut geeignet ist.
Der Aufbau des elektrischen Systems ist in Bild 4 dargestellt. Neben der Elektromaschine 16 wird noch die elektrische Wasserpumpe 36 mit 42V-Spannung versorgt. Die Versorgung weiterer elektrischer Komponenten (Klimakompressor, variable Ventilverstellung, etc.) ist möglich. Die Steuergeräteverbindung zum Steuernetz des Fahrzeuges erfolgt über die Steuergeräteverbindung 38, die die notwendigen Mitteilungen und Anweisungen auf das Steuernetz 42 des hybridinternen Triebstranges führt, der mit dem Motorsteuergerät ECU und dem Getriebesteuergerät TCU verbunden ist. Die Kommunikation mit der Leistungselektronik 20, bestehend aus dem Prozessor 26, dem Umrichter 28 und dem DC-DC- Wandler 29, erfolgt über ein sogenanntes Private CAN (Control Area Network), welches mit Bezugszeichen 44 angedeutet ist. Auch das Steuernetz 40 des Fahrzeuges und das Steuernetz 42 des Triebstranges kann als CAN-Bussystem ausgebildet sein.
Die Brennkraftmaschine 12 ist im vorliegenden Fall als Dreizylinder-Dieselmotor mit zwei Ventilen pro Zylinder und Querstromzylinderkopf-Konzept, sowie einem variablen Drallsystem ausgeführt. Die Brennkraftmaschine 12 weist ein Piezo- Common-Rail-Einspritzsystem, ein Abgasrückführsystem mit Kühler und elektrischem Abgasrückführventil, eine elektrische Wasserpumpe, sowie ein elektrisches Thermostatventil auf. Als Aufladekonzept ist eine variable Turbinengeometrie vorgesehen.
In Fig. 4 ist mit Bezugszeichen 46 das 12V-Netz und mit Bezugszeichen 48 das 42V-Netz bezeichnet. Mittels Lastenverschiebung durch Hubraumanpassung und durch das automatisierte Schaltgetriebe 14 können deutlich höhere Motorlasten im betrachteten Fahrzyklus (beispielsweise NEDC - New European Driving Cycle) mit entsprechend besseren thermodynamischen Wirkungsgraden der Brennkraftmaschine 12 erreicht werden. Allerdings führen die daraus resultierenden höheren Lasten zu erschwerten Randbedingungen bezüglich NOx-Emissionen. Durch Optimierung der verbrennungsrelevanten Parameter Kolbenmulde, Verdichtung, Düsenspezifikation, Düsenvorstand, AGR-Raten, Ladungsbewegung (Drall), sowie Einspritzdruck und Einspritzbeginn unter der Randbedingung entsprechend hoher spezifischer Motorlast können NOχ-Emissionen allerdings wesentlich abgesenkt werden.
Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau des automatisierten Schaltgetriebes 14, sowie des Zwischengetriebes 18. Die Vorwärtsgänge 1 bis 6 sind synchronisiert, der Rückwärtsgang R ist als Schieberad ausgeführt.
Die Kupplung 50 wird durch einen elektromotorisch angetriebenen Kupplung- saktuator über einen Ausrückhebel betätigt. Die Getriebeschaltung erfolgt ebenfalls elektromotorisch. Über jeweils zwei Zahnradstufen werden zwei Schaltwalzen betätigt und dadurch die Gänge ein- und ausgelegt. Dabei sind der einen Schaltwalze die Gänge Rückwärts R, 2, 4 und der anderen die Gänge 1, 3, 5 und 6 zugeordnet. Diese Schaltkonzept sorgt für sehr kurze Getriebeschaltzeiten. Da benachbarte Gänge auf unterschiedlichen Schaltwalzen liegen, können durch ein gleichzeitiges Auslegen des Start- und Einlegen des Zielganges sehr kurze Getriebeschaltzeiten erreicht werden, wie sie bislang nur mit hydraulischen Betätigungen möglich waren. Auch Doppelschaltungen (z.B. 5 nach 3) können sehr schnell erfolgen, da der Zwischengang nicht eingelegt werden muss.
Die Koppelung der Elektromaschine 16 mit dem automatisierten Schaltgetriebe 14 erfolgt durch das Zwischengetriebe 18. Von der Elektromaschine 16 geht der Kraftfluss über zwei Stirnradstufen (Stufe S4 und S3) auf die Zwischenwelle 52, auf der sich die Schalträder 54, 56 der Stufe S2 und der Stufe SI befinden. Diese beiden Schalträder 54, 56 lassen sich durch die Schaltwalze der Gänge R/2/4 schalten, so dass hierfür keine weitere Aktuatorik benötigt wird. Die Stufe S2 verbindet den Elektromotor 16 über das Festrad 58 des 4. Ganges mit der Antriebswelle 30. In dieser Schaltposition kann z.B. die Brennkraftmaschine 12 angelassen werden. Die Stufe SI verbindet die Elektromaschine 16 mit der Abtriebswelle 31, wodurch z.B. das Boosten, also das Fahren von kurzfristigen Leistungsspitzen, ermöglicht wird. Da der Elektromaschine 16 beispielsweise mit bis zu 20.000 min"1 umlaufen kann, muss auf die Auslegung der Verzahnungen, insbesondere der Stufe S4, sowie die Konstruktion der Lagerung und des Gehäuses, besonderes Augenmerk gelegt werden. Die Elektromaschine 16 und die Leistungselektronik 20 sind im vorliegenden Beispiel am Zwischengetriebe 18 angebaut, wobei die Leistungselektronik 20 in einem Gehäuseprozessor 26, DC-DC-Wandler 29 und den Umrichter 28 enthält. Dies führt zu einer sehr kompakten Anordnung und zu sehr kurzen Wegen für die Stromführung und für die Kühlleitungen zwischen Elektromotor 16 und Leistungselektronik 20 einerseits, aber auch zu kurzen Wegen zu den benachbarten Komponenten Doppelschichtkondensator 24 und Motorkühler. Der elektrische Systemaufbau mit den Schnittstellen ist in Fig. 5 dargestellt.
Zur Erfüllung der an die Elektromaschine 16 gestellten Anforderungen eignet sich beispielsweise eine robuste Asynchronmaschine. Der hinsichtlich der Kühlung besonders kritische Frequenzumrichter 28 wird über einen Nebenstrom direkt in den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 12 integriert. Erst danach wird das Kühlmittel zur thermisch unkritischeren Elektromaschine 16 geführt. Kühlung und kompakter Aufbau sind somit wichtige Anforderungen an den Umrichter 28. Der DC-DC-Wandler 29 dient der Koppelung des 42V-Bordnetzes 48 mit dem 12V-Fahrzeugversorgungs-Netz 46. Er übernimmt in erster Linie die Aufgabe der Lichtmaschine. Aufgrund der kompakten Bauweise kann eine einfache Topologie umgesetzt werden. Da in heutigen Fahrzeugkonzepten im Allgemeinen kein 42V- Netz vorhanden ist, stellt dieses vorliegende Konzept eine einfache Möglichkeit dar, vorhandene Fahrzeugfamilien um einen für Verbraucher mit großen Leistungsbedarf erforderlichen Bus mit höherer Spannung zu erweitern. Das 42V- Netz 48 kann aber auch lokal auf den Bereich der Elektromaschine 16 begrenzt bleiben. Es dient dann lediglich zur Kopplung des Umrichters 28 mit dem Energiespeicher. Sensorikanbindung 60 und Diagnoseschnittstelle 62 (z.B. RS232) vervollständigen das Schema des elektrischen Antriebes. Diagnoseschnittstelle 62 und Private-CAN 44 sind über Fahrzeugsteckverbindungen 63 bzw. Klemmen 15/30/CAN anbindbar.
Zum Unterschied zu herkömmlichen Antriebssträngen bietet die Integration der Elektromaschine 16 in das beschriebene Hybrid-Antriebssystem 10 folgende zusätzliche Funktionen : geräuscharmes, schnelles und emissionsreduziertes Anlassen der Brennkraftmaschine 12, Generatorbetrieb zur Versorgung des 12V- und 42V-Bordnetzes, Rekuperation (auf Bremsenergierückgewinnung durch elektrisches Bremsen bzw. Brennkraftmaschinen-Schubsimulation), Leerlaufabschaltung (Start-Stop-Funktion) mit geräuscharmen Motorschnellstart, Schalten mit Zugkraftunterstützung, elektrische Anfahrunterstützung, Boosten, Impulsstart.
Die Topologie erlaubt prinzipiell elektrisches Fahren und Kriechen. Diese Funktionen werden allerdings durch den Energiespeicher begrenzt.
Das Abstellen der Brennkraftmaschine 12 bei einem längeren Stillstand des Fahrzeuge (z.B. vor einer Ampel) und betätigter Fußbremse bringt im Fahrzyklus entscheidende Verbrauchsvorteile. Entscheidend für die Akzeptanz dieser Funktion der Leerlaufabschaltung ist jedoch eine kurze Reaktionszeit beim Wiederstart der Brennkraftmaschine 12. Dies bedeutet, dass zwischen dem Lösen der Bremse und dem Betätigen des Gaspedals die Brennkraftmaschine 12 gestartet werden muss, so dass das Fahrzeug wie gewohnt ohne Verzögerung anfährt. Der Wiederstart wird durch einen Abfall des Bremsdruckes oder eine Mindestbewegung beim Loslassen des Bremspedals in Gang gesetzt, worauf die Elektromaschine 16 die Brennkraftmaschine 12 beschleunigt. Danach wird der Startgang eingelegt und der Kraftschluss zu den Antriebsrädern 34 hergestellt.
Der Einsatz eines automatisierten Schaltgetriebes 14 im vorliegenden Hybrid- Antriebssystem 10 mit einem sehr guten Wirkungsgrad trägt im Automatikmodus durch die freie Wahl der Schaltpunkte ebenfalls zu einer Verbrauchsreduzierung im Fahrzyklus bei. Gleichzeitig erhält der Fahrer durch den Manuell-Modus eine sportlich komfortable Möglichkeit, die Gänge zu wechseln. Einziger Nachteil dieser Getriebebauform, im Vergleich zu den Wandlerautomatikgetrieben, ist die kurze Zugkraftunterbrechung. Das vorliegende Hybrid-Antriebssystem 10 bietet nun die Möglichkeit, während dieser kurzen Zugkraftunterbrechung das Fahrzeug über die Elektromaschine 16 anzutreiben und somit äußerst komfortable Schaltungen durchzuführen. Bei Hochschaltungen unter Volllast beträgt dabei die Zugkraftunterstützung zwischen 30% und 100% je nach Gang und Motordrehzahl. Das bedeutet, dass die Zugkraft während der Schaltung bis zu 100% der Zugkraft nach der Schaltung beträgt. Insbesondere in dem bei automatisierten Schaltgetrieben vom Komfort her kritischeren Schaltungen 1 nach 2 und 2 nach 3 ist die Zugkraftunterstützung über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine 12 größer als 50%.
Ziel der Boost-Funktion ist es, die Dynamik und die Agilität des Fahrzeuges zu verbessern. Bild 6 zeigt die Drehmomentcharakteristik der Brennkraftmaschine 12, der Elektromaschine 16 und des erzielbaren Gesamtmomentes MG- Das Drehmoment der Brennkraftmaschine 12 ist mit MB, das Drehmoment der Elektro- maschine 16 mit ME bezeichnet. Das Drehmoment M ist über der Drehzahl n dargestellt.
Für die Agilität eines Antriebes besonders wichtig ist das Anfahren und die Beschleunigung im ersten Gang, sowie die Spontaneität, speziell in höheren Gängen. In Bild 6 dargestellt ist daher neben der Momentencharakteristik MB der Brennkraftmaschine 12 exemplarisch der Verlauf des Drehmomentes ME der motorisch betriebenen Elektromaschine 16 (Dauerbetrieb), sowie des erzielbaren Gesamtmomentes MG für den Fall Elektromotor 16 an der Abtriebswelle 32 bei geschalteten 5. Gang. Wie ersichtlich ist, kann in diesem Fall bereits bei Leerlaufdrehzahl ein den Maximalmoment der Brennkraftmaschine 12 entsprechendes Gesamtmoment MG zur Verfügung gestellt werden. Durch kurzzeitige Überlast der Elektromaschine 16 kann diese Charakteristik für alle Gänge dargestellt werden. Da systembedingt nicht beliebig lange geboostet werden kann, ist eine Beschränkung auf einen möglichst effizienten Bereich notwendig. Die Boostfunk- tion ist, bei entsprechender Leistungsanforderung des Fahrers über das Gaspedal, vom Anfahren weg bis zur Drehzahl des maximalen Motormomentes (im Ausführungsbeispiel etwa bei 2000 min"1) vorhanden. Um das Getriebe nicht zu überlasten, kann dabei steuerungstechnisch das Gesamtmoment MG aus Brennkraftmaschine 12 und Elektromotor 16 auf das maximale Moment MB der Brennkraftmaschine 12 limitiert sein. Dies verleiht dem Fahrzeug die Dynamik, in dem durch das sogenannte "Turboloch" gekennzeichneten Betriebsbereich und trägt im besonderen Maße zur Akzeptanz und Fahrfreude bei. Da diese Drehzahlbereiche, insbesondere in den unteren Gängen, sehr schnell durchfahren werden, hält sich die hierfür benötigte Energie aus dem Doppelschichtkondensator 24 in Grenzen.
Dass die Boost-Funktion auch dazu beiträgt, die rekuperierte Energie wieder zu verbrauchen, soll im Folgenden näher dargestellt werden:
Der Gesamtenergieaufwand des Fahrzeuges mit dem Hybrid-Antriebssystem 10 beträgt im Ausführungsbeispiel für einen betrachteten Fahrzyklus NEDC in etwa 4,3 MJ. Davon gehen ca. 1,3 MJ beim Bremsen verloren. Dies stellt das theoretische Potenzial für die Bremsenergierückgewinnung, sowie an Energieeinsparung für den Gesamtzyklus dar. Es ist die Aufgabe eines intelligenten Energiemanagements, möglichst viel dieser Bremsverluste durch rekuperatives Bremsen zu nutzen und auf sinnvolle Weise für den Betrieb des Fahrzeuges wieder zur Verfügung zu stellen. Unter Berücksichtigung der Randbedingungen "maximale Leistung der Elektromaschine" und "maximaler Spannungshub des Energiespeichers" können während des Fahrzyklus NEDC beispielsweise ca. 410kJ gewonnen werden. Dieser Wert berücksichtigt auch die Verwendbarkeit des Energiemanagements im realen Fahrbetrieb. Im Fahrzyklus NEDC sind Lade- und Entladezyklen des Energiespeichers exakt vorherbestimmbar. Damit kann man z.B. einen sehr niedrigen Energiegehalt für einen längeren Zeitraum akzeptieren, wenn man einen Ladezyklus als nächstes Ereignis erwartet. Im realen Fahrbetrieb fehlt diese Kenntnis. Deshalb muss man dafür sorgen, dass im Speicher immer eine Min- destenergiereserve vorhanden ist und damit jederzeit z.B. für das Schalten mit Zugkraftunterstützung genügend Reserven vorhanden sind. Das bedeutet eine Reduktion des maximalen Spannungshubes und damit natürlich auch eine Reduktion des Potenzials für die Rekuperation im Fahrzyklus NEDC auf ca. 410 kJ.
Damit der Energieinhalt der Speicher vor und nach dem Fahrzyklus NEDC identisch ist, muss die rekuperierte Energie während des Zyklus verbraucht werden. Betrachtet man die gesamte Wirkungsgradkette, so macht es keinen Sinn, die Elektromaschine 16 einfach parallel zur Brennkraftmaschine 12 zu betreiben. Allerdings zeigt die Analyse des Fahrzyklus NEDC transiente Hochlastungspunkte, die sowohl zum CO2- als auch zum NOx-Ergebnis wesentlich beitragen. Die gewählte Strategie ist es daher, genau in jenen Bereichen die Brennkraftmaschine 12 mit der Elektromaschine 16 zu unterstützen (Boosten).
Fig. 7 zeigt die Summierung der Drehmomente MB, ME der Brennkraftmaschine 12 und der Elektromaschine 16 in einem Ausschnitt des Fahrzyklus NEDC. Dabei wurde auf die Zugkraftunterstützung während der Schaltungen zur besseren Übersichtlichkeit verzichtet. In Fig. 8 ist der entsprechende Verlauf der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 12 dargestellt.
Die Figuren 9 und 10 zeigen die Einsparungspotenziale für CO2- und NOx-Emissi- onen. Der Energieaufwand für die Unterstützung des Elektromotors 16 beträgt 393 kJ, womit die Energiespeicher vor und nach dem Fahrzyklus fast vollständig ausgeglichen sind. Die vorgestellte Strategie erlaubt eine Reduktion der NOx- Emissionen um ca. 15%, sowie eine CO2-Reduktion um ca. 9%. Die Kurven V0 bzw. N0 zeigen Verbrauch bzw. NOx-Emissionen ohne Unterstützung mit der Elektromaschine 16, die Kurven Vπ bzw. Nu zeigen Verbrauch V bzw. NOx-Emissi- onen mit Unterstützung der Elektromaschine 16.
Der Motorschnellstart beginnt mit der beschriebenen Bremspedalbewegung, die den Startbefehl für den Wiederstart der Brennkraftmaschine 12 auslöst. Praktisch zeitgleich erfolgt der Momentenaufbau der Elektromaschine 16, wodurch die Brennkraftmaschine 12 beschleunigt wird. Die Fahrbereitschaft ist gegeben, sobald der erste Gang eingelegt ist und ein Anfahren mit der Elektromaschine 16 möglich ist. Fig. 11 zeigt den Motorschnellstart der Brennkraftmaschine 12 während einer Start-Stop-Funktion, wobei die Drehzahl nE der Elektromaschine 16 und die Drehzahl nB der Brennkraftmaschine 12 über der Zeit t aufgetragen sind, im Punkt S erfolgt der Startbefehl, im Punkt T ist der erste Gang eingelegt und Momentenübertragung auf die Räder ist möglich. Die Linie G zeigt die Gangstufe an, wobei Gangstufe "9" in diesem Fall die Neutralstufe symbolisiert.
Fig. 12 zeigt den Verlauf der Motordrehzahl nB und der Fahrzeugbeschleunigung a (berechnet aus der gemessenen Raddrehzahl am Rollenprüfstand) mit Unterstützung durch die Elektromaschine 16 an. Fig. 13 zeigt den Verlauf der Motordrehzahl nB und der Fahrzeugbeschleunigung a ohne Unterstützung durch die Elektromaschine 16. Ohne elektromotorische Unterstützung kommt es zur typischen Zugkraftunterbrechung während der Schaltung (Beschleunigung a wird negativ). Mit Hilfe der Elektromaschine 16 ist es möglich, kontinuierlich positives Drehmoment zur Verfügung zu stellen und damit die Zugkraftunterbrechung teilweise aufzufüllen.
Um Treibstoff zu sparen, kann die Brennkraftmaschine bei bestimmten Fahrzuständen abgestellt werden. Ändert sich der Fahrzustand so wird die Brennkraftmaschine wieder gestartet, was auch bei bewegtem Fahrzeug möglich sein muss. Beim Hybrid-Antriebssystem 10 kann zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine 12 ein Impuls der als Startergenerator ausgebildeten Elektromaschine 16 verwendet werden, sowie ein Impuls der Antriebsräder 34. Für die Kopplung der Elektromaschine 16 an den Getriebeeingang ist allerdings eine Einrichtung im Schaltgetriebe 14 notwendig, die nur bis zu einer definierten, relativ kleinen Fahrzeuggeschwindigkeit ( erste Gangstufe) einsetzbar ist. Damit kann der Start der Brennkraftmaschine 12 direkt über die Elektromaschine 16 bei einem bewegten Fahrzeug nicht generell garantiert werden. Der Start über den Impuls der Antriebsräder 34 funktioniert aber im gesamten Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges, wenn die Elektromaschine 16 an den Getriebeausgang gekoppelt wird. Es entsteht dabei allerdings ein Reaktionsmoment, das als störender Ruck von den Fahrzeuginsassen bemerkt werden würde.
Dieses Reaktionsmoment kann durch den Einsatz der Elektromaschine 16, im Rahmen seiner Leistungsfähigkeit kompensiert, oder abgeschwächt werden. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten der Steuerung.
1) Die Elektromaschine 16 wird genau mit dem Schleppmoment Ms der Brennkraftmaschine 12 betrieben. Die Kupplungskapazität Mκ der Kupplung 50 wird dabei genau mit dem Moment ME der motorisch betriebenen Elektromaschine 16 mitgeführt. Treten plötzlich Stöße auf, die zu schnell oder zu hoch sind, um das Moment ME der Elektromaschine 16 nachzuführen, führt das zu einem Rutschen der Kupplung 50, wodurch die Stöße abgepuffert werden. Diese Methode ist geeignet, wenn das Schleppmoment Ms der Brennkraftmaschine 12 vollständig von der Elektromaschine 16 kompensiert werden kann. 2) Kann die Elektromaschine 16 das volle Schleppmoment Ms der Brennkraftmaschine 12 nicht kompensieren, so wird sie mit einem Moment ME betrieben, das dem mittleren Schleppmoment Mm entspricht. Dieses Moment ME muss groß genug sein, um kein dauerndes Rutschen der Kupplung 50 zuzulassen. Die Kupplung 50 wird mit einer Kapazität M« betrieben, die ebenfalls jenem mittleren Schleppmoment Mm entspricht. Treten z.B. durch Zylinderkompressionen Stöße auf, die größer als die Kupplungskapazität M« sind, führt das zu einem Rutschen der Kupplung 50 und damit zu einem Ab- puffern der Stöße. Treten Momente auf, die kleiner als das mittlere Schleppmoment Mm sind, so wird das Moment der Elektromaschine 16 entsprechend zurückgenommen.
Beim Start der Brennkraftmaschine 12 im Hybrid-Antriebssystem 10 erfolgt die Kraftübertragung zwischen der Elektromaschine 16 und der Brennkraftmaschine 12 über die Kupplung 50. Nach dem Stand der Technik würde die Beschleunigung der Brennkraftmaschine 12 bis zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit bei geschlossener Kupplung 50 durchgeführt werden. Diese Vorgangsweise lässt einen sicheren Start zu, benötigt aber relativ viel Zeit.
Diese Zeit kann verringert werden, indem man die Kupplung 50, noch während ein Drehmoment von der Elektromaschine 16 übertragen wird, zu öffnen beginnt und die Beschleunigung der Brennkraftmaschine 12 mit einer sukzessiv immer mehr schleifenden Kupplung 50 fortführt. Das Schleppmoment der Brennkraftmaschine 12 ist dabei abhängig von der Stellung der Kurbelwelle. Um einerseits das Moment möglichst lange übertragen zu können, andererseits die Kupplung 50 schnell zu öffnen, wird der Beginn des Kuppelvorganges nach einem oberen Totpunkt der Brennkraftmaschine 12 gelegt. Die Ermittlung des Öffnungsmomentes kann somit auf folgende zwei Arten erfolgen:
1) Über ein als Encoder bezeichnetes Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der Elektromaschine 16 kann deren Absolutwinkel jederzeit ausgelesen werden. Mit diesem Encoder kann man auf die Stellung der Brennkraftmaschine 12 zurückschließen, wenn man zu einem früheren Zeitpunkt einen Abgleich zwischen dem Lagegeber der Brennkraftmaschine 12 und dem Encoder der Elektromaschine 16 vorgenommen hat. Dieser Abgleich zwischen dem Lagegeber der Brennkraftmaschine 12 und dem Encoder der Elektromaschine 16 kann dabei dadurch geschehen, dass bei geschlossener Kupplung 50 und bei einer Kurbelwellendrehzahl oberhalb einer vordefinierten Mindestdrehzahl eine Synchronisierung zwischen dem Lagegeber der Brennkraftmaschine 12 und dem Encoder der Elektromaschine 16 durchgeführt wird, wobei der Encoder an den Lagegeber angeglichen wird. 2) Wird das Drehmoment ME der Elektromaschine 16 dem Schleppmoment Ms der Brennkraftmaschine 12 nachgeführt, so können obere Totpunktlagen der Kolben unmittelbar aus dem Verlauf des Drehmomentes ME der Elektromaschine 16 herausgelesen werden.
In dem Diagramm von Fig. 16 ist die Motordrehzahl n über der Zeit t aufgetragen. Zum Zeitpunkt t=0 ist die Brennkraftmaschine im Stillstand, und es wird angenommen, dass das Signal zum Starten der Brennkraftmaschine und zum Losfahren gegeben wird, nachdem ein entsprechender Fahrerwunsch detektiert wird, der sich beispielsweise dadurch ausdrückt, dass das Fahrpedal niedergedrückt wird. Durch das Einsetzen des Starters erhöht sich die Drehzahl n der Brennkraftmaschine 101. Wenn eine vorbestimmte Drehzahl ni erreicht wird, beginnt die Kupplung 102 einzurücken und die Drehmomentübertragung auf die Antriebsräder 104 beginnt. Über die schleifende Kupplung 102 wird ein Antriebsmoment von der Brennkraftmaschine 101 auf die Räder 102 übertragen. Die Drehzahl n der Brennkraftmaschine 101 sinkt durch die Drehmomentübertragung letztlich auf einen Wert n2 ab, wird aber durch eine geeignete Einrichtung in der Steuerung des Antriebsstranges auf der für den Anfahrvorgang gewählten Höhe gehalten. Dieser Wert n2 wird immer über der Mindestdrehzahl nmιn, im Allgemeinen auch über der Leerlaufdrehzahl liegen. Durch die Vorhersagbarkeit des Systemverhaltens wird sichergestellt, dass die Mindestdrehzahl nmin nicht unterschritten wird.
Im Zeitpunkt ts, der kurz nach dem Zeitpunkt tsync liegt, erfolgt die erste Einspritzung, und damit beginnt die Brennkraftmaschine 101 ein positives Drehmoment zu liefern. Im Zeitpunkt tee, der nach tsync liegt, ist der Einrückvorgang der Kupplung 102 abgeschlossen und eine direkte Kraftübertragung ist hergestellt.
Die Ausführungsvariante des Verfahrens von Fig. 17 unterscheidet sich von der von Fig. 16 dadurch, dass anfänglich bis zum Zeitpunkt ti die Kupplung eingerückt ist. Das Schaltgetriebe ist dabei in Leerlaufstellung, so dass keine Kraftübertragung stattfindet. Zwischen den Zeitpunkten ti und t2 wird die Kupplung geöffnet, so dass an das automatische Schaltgetriebe ein Steuerbefehl gegeben werden kann, den ersten Gang einzulegen. Ab dem Zeitpunkt tes verläuft das Verfahren analog zu dem von Fig. 16.
Unterhalb des t-n-Diagramms von Fig. 17 ist der Verlauf der Kupplungsbetätigung eingezeichnet, wobei o den offenen Zustand der Kupplung bedeutet und e den eingerückten Zustand.
Fig. 18 zeigt schematisch in einer ersten Ausführungsvariante die wesentlichen Komponenten des Antriebsstrangs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. Eine Brennkraftmaschine 101 steht über eine automatisiert betätigte Kupplung 102 mit einem automatischen Schaltgetriebe 103 in Verbindung. Das Schaltgetriebe 103 treibt über einen hier nur mit 110 angedeuteten Antriebsstrang die mit 104 schematisch angedeuteten Antriebsräder an. Stromaufwärts der Kupplung 102 ist ein Kurbelwellen-Startergenerator 109 vorgesehen, der unter anderem zum Start der Brennkraftmaschine 101 dient. Optional ist eine weitere Kupplung 112 zwischen der Brennkraftmaschine 101 und dem Kurbelwellen-Startergenerator 109 vorgesehen, die einen rein elektrischen Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht. Mit dieser Ausführungsvariante ist sowohl das Verfahren nach Fig. 16 als auch das Verfahren nach Fig. 17 realisierbar.
Bei der Ausführungsvariante von Fig. 19 ist ein Startergenerator 109 parallel zum Schaltgetriebe 103 angeordnet. Stromaufwärts des Schaltgetriebes 103 ist ein erster Riementrieb 105 und stromabwärts des Schaltgetriebes 103 ist ein zweiter Riementrieb 106 angeordnet. Die Riementriebe 105 und 106 stehen über Kupplungen 107, 108 mit der Elektromaschine 109 in Verbindung, die als Startergenerator dient. Bei entsprechender Ausbildung des Schaltgetriebes 103 können die Kupplungen 107, 108 auch als Synchronringe ausgebildet werden, bzw. durch solche ersetzt werden.
Da die Kupplung 102 stromaufwärts des Riementriebs 105 angeordnet ist, ist mit einer solchen Ausführungsvariante nur das Verfahren von Fig. 17 realisierbar. Durch das Öffnen der Kupplung 102 zum Zeitpunkt t2 wird die Übertragung des Moments von dem Startergenerator 109 auf die Brennkraftmaschine unterbrochen, so dass die Drehzahl n nach dem Zeitpunkt t2 abzusinken beginnt.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass durch entsprechende Abänderungen auch mit einer ähnlichen Ausführungsvariante die Möglichkeit der Durchführung eines Verfahrens nach Fig. 16 besteht.
Die Fig. 20 zeigt eine Brennkraftmaschine 201, welche über eine Kurbelwelle 202 und eine schaltbare Kupplung 203 mit einem Antriebsstrang 204 verbunden ist, in welchem ein Getriebe 205 angeordnet ist. Mit dem Getriebe 205 ist eine elektrische Maschine 206 wirkverbunden, welche wahlweise mit der Getriebeeingangswelle 210 oder der Getriebeausgangswelle 207 wirkverbunden ist. Derartige Anordnungen von Brennkraftmaschine 201, Kupplung 203, Getriebe 205 und elektrische Maschine 206 werden häufig bei Hybridfahrzeugen eingesetzt.
Zur Überwachung der Drehzahl der Kurbelwelle 202 ist ein Drehzahlgeber 208 beispielsweise im Bereich einer Schwungscheibe vorgesehen, welcher die Drehlage der Kurbelwelle 202 nur ab einer vordefinierten Mindestdrehzahl der Kurbelwelle 202 von beispielsweise 100 Umdrehungen pro Minute erfassen kann. Zur Erfassung und Überwachung der genauen Drehwinkellage der elektrischen Maschine 206 ist ein hochpräziser Lagegeber 209 oder ein geberloses Verfahren vorgesehen, wodurch die Drehwinkellage mit einer Genauigkeit von etwa 0,5° Kurbelwinkel bestimmt werden kann. Derartige Lagegeber oder geberlose Verfahren werden standardmäßig bei als Drehfeldmaschinen ausgebildeten elektrischen Maschinen eingesetzt.
Um nach Abstellen der Brennkraftmaschine 201 einen schnellen Start zu ermöglichen, wird die Kurbelwelle 202 in einer Startvorbereitungsphase in eine vordefinierte Startdrehlage gebracht. Dadurch, dass vor dem Einspritzen und der Zündung des Kraftstoffes die Kurbelwelle 202 in eine präzise vordefinierte Startdrehlage gebracht wird, wird einerseits eine schnelle Synchronisation der Motorelektronik und andererseits ein optimaler Anlauf der Brennkraftmaschine ermöglicht, um die erste Kompressionsphase möglichst schnell zu überwinden. Um dies zu realisieren, ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die Drehwinkelposition der Kurbelwelle 202 über den Lagegeber 209 der elektrischen Maschine 206 oder das geberlose Verfahren zur Bestimmung der Drehwinkellage überwacht wird. Voraussetzung dafür ist aber, dass der Lagegeber 209 bzw. das geberlose Verfahren vorher auf die Kurbelwellenposition abgestimmt wird. Dies wird mit Hilfe des standardmäßig zur Messung der Kurbelwellendrehzahl eingesetzten Drehzahlgebers 208 durchgeführt. Dazu wird in einem ersten Schritt geprüft, ob die Kupplung 203 geschlossen ist. Falls nicht, so wird dieser Zustand hergestellt und eine starre Drehverbindung zwischen Kurbelwelle 202 und Antriebsstrang 204 und elektrischer Maschine 206 hergestellt, bei gleichzeitiger Trennung des Antriebsstranges von den Antriebsrädern. Weiters wird überprüft, ob die Drehzahl der Kurbelwelle 202 über einer Mindestdrehzahl liegt, bei der der Drehzahlgeber 208 zur Lagebestimmung eingesetzt werden kann. Sind diese beiden Voraussetzungen erfüllt - geschlossene Kupplung 203 und Drehzahl der Kurbelwelle 202 über der Mindestdrehzahl - so wird der Lagegeber 209 bzw. das geberlose Verfahren an den Drehzahlgeber 208 angepasst und somit eine Synchronisation durchgeführt. Dieser nur wenige Sekundenbruchteile bis Sekunden benötigende Vorgang kann nach dem Abstellen und während des Auslaufens der Brennkraftmaschine 201 erfolgen.
In der Startvorbereitungsphase, welche nach dem Abstellen oder erst unmittelbar vor dem Startvorgang durchgeführt werden kann, wird die Kurbelwelle 202 mit Hilfe der elektrischen Maschine 206 und des Lagegebers 209 in die vordefinierte Startdrehlage gebracht. Dies kann durch aktives Antreiben der Kurbelwelle 202 durch die elektrische Maschine 206, oder - insbesondere nach Abstellen der Brennkraftmaschine 201 - durch Abbremsen der Kurbelwelle 202, beispielsweise mit Hilfe der elektrischen Maschine 206, in die vordefinierte Startposition erfolgen.
Auf diese Weise kann eine sehr präzise Startvorbereitungsposition der Kurbelwelle 202 und ein sehr rascher Startvorgang ermöglicht werden, ohne dass zusätzliche Präzisionslagegeber erforderlich wären.
Fig. 21 zeigt einen Antriebsstrang 310 mit einer Brennkraftmaschine 301, welche auf eine Antriebswelle 302 einwirkt. Weiters ist die Antriebswelle 302 über ein Zwischengetriebe 303 mit einer als side-mounted Startergenerator ausgebildeten elektrischen Maschine 304 verbunden. Zwischen der Brennkraftmaschine 301 und dem Zwischengetriebe 303 ist eine schaltbare Kupplung 305 angeordnet. Insbesondere im Leerlauf kann es, bedingt durch die Kompressions- und Verbrennungsstöße der Brennkraftmaschine 301 zu einem Rasseln im Zwischengetriebe 303 kommen.
Fig. 22 zeigt ein Diagramm, in welchem das Moment M über Zeit t aufgetragen ist, wobei das Antriebsmoment MB der Brennkraftmaschine 301, die Kupplungskapazität Mκ und das mittlere Moment ME der elektrischen Maschine 304 eingetragen sind. Das Getrieberasseln resultiert aus den Kompressions- und Verbrennungsstößen der Brennkraftmaschine 301. Eine Verbesserung des Getrieberasseins kann erreicht werden, indem die Kupplung 305 so betrieben wird, dass die Drehmomentspitzen des Drehmomentes MB der Brennkraftmaschine 301 abgeschnitten werden, wie durch die strichlierte Linie angedeutet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kupplungskapazität Mκ eingestellt wird, dass sie knapp über dem mittleren Moment ME der elektrischen Maschine liegt. Das Kupplungsmoment Mκ kann dabei kleiner sein als das der Brennkraftmaschine MB.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, welches durch eine Brennkraftmaschine (12) angetrieben wird, wobei der Start der Brennkraftmaschine (12) mittels zumindest einer als Motor betreibbaren Elektromaschine (16) erfolgt, wobei im Antriebsstrang (11) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) zumindest eine vorzugsweise automatisiert betätigbare Kupplung (50) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (12) bei geschlossener Kupplung (50, 50a) während des Startvorganges durch die Elektromaschine (16) angetrieben wird, und dass in Abhängigkeit zumindest eines definierten Parameters, vorzugsweise der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine (12), der Motordrehzahl der Elektromaschine (16), der verstrichenen Startzeit, des Drehmomentes der Elektromaschine (16) oder dergleichen die Kupplungskapazität (Mκ) der Kupplung (50) zumindest reduziert wird und vorzugsweise die Kupplung (50) geöffnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der Kupplungskapazität (Mκ) nach einer oberen Totpunktstellung eines Kolbens der Brennkraftmaschine (12) begonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Brennkraftmaschine (12) mit einem Lagegeber für die Position der Kurbelwelle und die Elektromaschine (16) mit einem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage ausgestattet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei noch vollständig geschlossener Kupplung (50) und bei einer Kurbelwellendrehzahl oberhalb einer vordefinierten Mindestdrehzahl eine Synchronisierung zwischen dem Lagegeber und dem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der Elektromaschine (16) durchgeführt wird, wobei letzteres an den Lagegeber angeglichen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Stellung der Elektromaschine (16) nach dem Synchronisierungsvorgang eine obere Totpunktstellung der Brennkraftmaschine (12) bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment der Elektromaschine (16) dem Schleppmoment (Ms) der Brennkraftmaschine (12) nachgeführt wird und dass aus der Höhe des Drehmomentes (ME) der Elektromaschine (16) eine obere Totpunkt-Lage der Brennkraftmaschine (12) abgeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Antriebsstrang (11) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) zusätzlich zumindest eine schaltbare Kupplung (50a) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beginn des Anfahrvorgangs sämtliche Kupplungen (50, 50a) im Antriebsstrang (11) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) geschlossen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zumindest einer schaltbaren Kupplung (50b) im Antriebsstrang (11) zwischen Elektromotor (16) und Antriebsrädern (34), dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beginn des Anfahrvorgangs die schaltbare Kupplung (50b) im Antriebsstrang zwischen Elektromotor (16) und Antriebsräder (34) geöffnet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (16) beim Antrieb der Brennkraftmaschine (12) mit maximalem Drehmoment betrieben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach zumindest teilweisem Öffnen der Kupplung (50) der Einspritzvorgang der Brennkraftmaschine (12) begonnen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Beginn des Einspritzvorganges die Motordrehzahl der Brennkraftmaschine mindestens 100 min'1 über einer Grenzdrehzahl liegt, bei der ein sicherer Startvorgang möglich ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach Öffnen der Kupplung (50) der Antrieb der Elektromaschine (16) deaktiviert oder kurzfristig umgekehrt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem automatisierten Schaltgetriebe (14), dadurch gekennzeichnet, dass nach Öffnen der Kupplung (50) das automatisierte Schaltgetriebe (14) oder ein mit dem automatisierten Schaltgetriebe (14) verbundener Teil des Antriebsstrangs (11) abgebremst wird, wobei vorzugsweise über die Elektromaschine (16) ein Bremsmoment aufgebracht wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei stillstehendem automatisierten Schaltgetriebe (14) ein Gang eingelegt wird.
14. Vorrichtung zu Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, welches mit einer Brennkraftmaschine (12), zumindest einer Elektromaschine (16) und zumindest einer automatisiert betätigbaren Kupplung (50) im Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die Elektromaschine (16) anzusteuern, um die Brennkraftmaschine (12) aus dem Stillstand zu beschleunigen, und wobei die Vorrichtung weiters dazu bestimmt ist, die automatisiert betätigbare Kupplung (50) anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung beim Startvorgang der Brennkraftmaschine (12) durch die Elektromaschine (16) die Kupplungskapazität (Mκ) der automatisiert betätigbare Kupplung (50) in Abhängigkeit zumindest eines definierten Parameters, vorzugsweise der Motordrehzahl der Brennkraftmaschine (12), der Motordrehzahl der Elektromaschine (16), der Zeit, des Drehmomentes (ME) der Elektromaschine (16) oder dergleichen, reduziert, vorzugsweise öffnet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit der Reduzierung der Kupplungskapazität (Mκ) nach einer oberen Totpunktstellung eines Kolbens beginnt.
16. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (12) und einer Elektromaschine (16), sowie einer vorzugsweise automatisiert betätigbaren Kupplung (50) im Antriebsstrang (11) zwischen der Brennkraftmaschine (12) und der Elektromaschine (16), sowie einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges, die nach Anspruch 14 oder 15 ausgebildet ist.
17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (16) als integrierter oder riemengetriebener Startergenerator ausgebildet ist.
18. Kraftfahrzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges sowohl mit einem Lagegeber für die Position der Kurbelwelle, als auch einem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage des Elektromaschine (16) in Verbindung steht.
19. Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebssystem, welches eine Brennkraftmaschine und zumindest eine Elektromaschine aufweist, wobei die Elektromaschine mit der Brennkraftmaschine und/oder mit der Abtriebswelle des Antriebsstranges verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine während eines über die Antriebsräder erfolgenden Impulsstartvorganges so betrieben wird, dass das Schleppmoment der Brennkraftmaschine zumindest teilweise kompensiert oder zumindest teilweise verringert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine genau mit dem Schleppmoment der Brennkraftmaschine betrieben wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine zumindest teilweise mit einem Drehmoment kleiner als das Schleppmoment der Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit einem Drehmoment, das etwa dem mittleren Schleppmoment entspricht, betrieben wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei eine automatisiert betätigbare Kupplung zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskapazität der Kupplung auf das Drehmoment der Elektromaschine eingestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehmomentspitzen des Schleppmomentes der Brennkraftmaschine über der Kupplungskapazität der Kupplung durch Rutschen der Kupplung diese Drehmomentspitzen abgepuffert werden.
24. Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Antriebssystem (10) mit einer Brennkraftmaschine (12) und zumindest einer Elektromaschine (16) ausgestattet ist, wobei die Elektromaschine (16) mit der Brennkraftmaschine (12) und/oder mit der Abtriebswelle (32) des Antriebsstrangs (11) verbindbar ist, und wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die Elektromaschine (16) mit einem bestimmten Drehmoment (ME) zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung das Drehmoment (ME) der Elektromaschine (16) während eines Impulsstartvorgangs über die Antriebsräder zumindest teilweise dem Schleppmoment (Ms) der Brennkraftmaschine (12) nachführen kann.
25. Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Antriebssystem (10) mit einer Brennkraftmaschine (12) und einer Elektromaschine (16) ausgestattet ist, wobei die Elektromaschine (16) mit der Brennkraftmaschine (12) und/oder mit der Abtriebswelle (32) des Antriebsstrangs (11) verbindbar ist, und wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die Elektromaschine (16) mit einem bestimmten Drehmoment (ME) zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung das Drehmoment (ME) der Elektromaschine (16) während eines Impulsstartvorgangs auf einen Wert einstellt, der etwa einem mittleren Schleppmoment (Ms) der Brennkraftmaschine (12) entspricht.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das Kupplungsmoment (MK) einer automatisiert betätigbaren Kupplung (50) im Antriebsstrang (10) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung das Kupplungsmoment (Mκ) dem Drehmoment (ME) der Elektromaschine anpasst.
27. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (12), zumindest einer Elektromaschine (16) und zumindest einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorgangs, die nach einem der Ansprüche 24 bis 26 ausgebildet ist.
28. Kraftfahrzeug nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang (11) zwischen Brennkraftmaschine (12) und Elektromaschine (16) eine automatisiert betätigbare Kupplung (50) angeordnet ist.
29. Kraftfahrzeug nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (16) als Startergenerator ausgebildet ist.
30. Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges von Kraftfahrzeugen, die durch eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung angetrieben sind und eine automatisiert betätigte Kupplung aufweisen, wobei zunächst die Brennkraftmaschine von einem Starter aus dem Stillstand beschleunigt wird, wobei der Einrückvorgang der Kupplung ab einer vordefinierten Grenzdrehzahl begonnen werden kann, um den Anfahrvorgang einzuleiten, und wobei zu einem Zeitpunkt nach einem Synchronisationszeitpunkt mit dem Einspritzvorgang begonnen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Beginns des Einrückvorganges der Kupplung vor dem Synchronisationszeitpunkt liegt.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Einrückvorganges der Kupplung nach dem Synchronisationszeitpunkt liegt.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung am Beginn des Anfahrvorganges, d.h. bei Stillstand der Brennkraftmaschine, offen ist.
33. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung am Beginn des Anfahrvorganges, d.h. bei beginnender Beschleunigung der Brennkraftmaschine durch den Starter, geschlossen ist und sich das Schaltgetriebe des Kraftfahrzeuges in Leerlaufstellung befindet, danach zu einem ersten Zeitpunkt die Kupplung geöffnet wird, danach zu einem zweiten Zeitpunkt ein Gang eingelegt wird, danach zu einem dritten Zeitpunkt der Einrückvorgang der Kupplung begonnen wird und danach zu einem Zeitpunkt nach einem Synchronisationszeitpunkt mit dem Einspritzvorgang begonnen wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zeitpunkt bei Beginn des Einspritzvorganges die Motordrehzahl mindestens 100 min"1 über einer Grenzdrehzahl liegt, bei der ein sicherer Startvorgang möglich ist.
35. Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges, das mit einer Brennkraftmaschine (101) mit innerer Verbrennung und einer automatischen Kupplung (102) ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Starter (109) anzusteuern, um die Brennkraftmaschine (101) aus dem Stillstand zu beschleunigen und bei einer vorbestimmten Motordrehzahl den Einrückvorgang der Kupplung (102) zu beginnen, um den Anfahrvorgang einzuleiten, sowie dazu, zu einem Zeitpunkt (ts) nach einem Synchronisationszeitpunkt (tsync) mit dem Einspritzvorgang zu beginnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung den Beginn des Einrückzeitpunktes der Kupplung (102) vor dem Synchronisationszeitpunkt (tsync) festlegt.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Einrückvorganges nach dem Synchronisationszeitpunkt (tSync) festgelegt ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Kupplung (102) anfänglich, d.h. bei Motorstillstand, offen hält.
38. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Kupplung (102) am Beginn des Anfahrvorganges, d.h. bei beginnender Beschleunigung der Brennkraftmaschine (101) durch den Starter (109), geschlossen hält und sich das Schaltgetriebe (103) des Kraftfahrzeuges in Leerlaufstellung befindet, danach zu einem ersten Zeitpunkt (tx) die Kupplung (102) geöffnet wird, danach zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) ein Gang eingelegt wird, danach zu einem dritten Zeitpunkt (tes) der Einrückvorgang der Kupplung (102) begonnen wird und danach zu einem Synchronisationszeitpunkt (tsync) oder danach mit dem Einspritzvorgang begonnen wird.
39. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, einer automatisierten Kupplung (102) und einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges, die nach einem der Patentansprüche 35 bis 38 ausgebildet ist.
40. Kraftfahrzeug nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Starter der Brennkraftmaschine (101) als integrierter Startergenerator (109) ausgebildet ist.
41. Kraftfahrzeug nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Starter der Brennkraftmaschine (101) als riemengetriebener Startergenerator (109) ausgebildet ist.
42. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges sowohl mit einem Nockenwellensensor, als auch mit einem Kurbelwellensensor in Verbindung steht.
43. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 39 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (103) des Kraftfahrzeuges als automatisches Getriebe ausgebildet ist.
44. Kraftfahrzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (103) als sequenzielles Getriebe ausgebildet ist.
45. Kraftfahrzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (103) als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist.
46. Kraftfahrzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (103) als stufenloses Getriebe (CVT) ausgebildet ist.
47. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 39 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug mit einer automatischen Parkbremse ausgestattet ist, die mit der Steuerung des Anfahrvorganges gekoppelt ist.
48. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 39 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerung des Anfahrvorganges mit einem Neigungssensor zur Erfassung der Neigung des Kraftfahrzeuges in Längsrichtung verbunden ist.
49. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 39 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass eine Start-Stop-Automatik vorgesehen ist.
50. Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über zumindest eine trennbare Kupplung mit einem ein Getriebe aufweisenden Antriebsstrang verbunden wird, in welchem zumindest eine elektrische Maschine angeordnet ist, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in einer Startvorbereitungsphase vorzugsweise durch die elektrische Maschine in eine vordefinierte Start- drehlage gebracht wird, wobei die Winkelgeschwindigkeit und die Winkellage der Kurbelwelle während des Betriebes durch einen Drehzahlgeber bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, dass bei geschlossener Kupplung und bei einer Kurbelwellendrehzahl oberhalb einer vordefinierten Mindestdrehzahl eine Synchronisierung zwischen Drehzahlgeber und dem Mittel zur genauen Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine durchgeführt wird, wobei letzteres an den Drehzahlgeber angeglichen wird, und dass das Einnehmen der Startdrehlage mittels des Mittels zur Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine nach dem Synchronisiervorgang kontrolliert und gesteuert wird.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage durch einen Lagegeber der elektrischen Maschine gebildet wird.
52. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage durch ein geberloses Verfahren gebildet wird.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle für das Einnehmen der Startposition durch die elektrische Maschine angetrieben wird.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle für das Einnehmen der Startposition, vorzugsweise durch die elektrische Maschine, abgebremst wird.
55. Vorrichtung zum Starten zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 50 bis 54, wobei die Kurbelwelle (202) der Brennkraftmaschine (201) über eine trennbare Kupplung (203) mit einem ein Getriebe (205) aufweisenden Antriebsstrang (204) verbindbar ist, in welchem zumindest eine elektrische Maschine (206), vorzugsweise eine Drehfeldmaschine, angeordnet ist, mit einem Drehzahlgeber (208) zur Ermittlung der Kurbelwellendrehzahl, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (206) mit einem Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage ausgestattet ist, und dass bei drehender Kurbelwelle (202) und geschlossener Kupplung (203) das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine (206) mit dem Drehzahlgeber (208) synchronisierbar ist und die Kurbelwelle (202) in einer Starvorbereitungsphase durch die elektrische Maschine (206) unter Überwachung der Kurbelwellendrehsteilung durch das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage der elektrischen Maschine 206) in eine vordefinierte Startdrehlage bringbar ist.
56. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage durch einen Lagegeber (209) der elektrischen Maschine (206) gebildet ist.
57. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Bestimmung der Drehwinkellage durch ein geberloses Verfahren gebildet ist.
58. Verfahren zur Verminderung von Getriebegeräuschen für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer auf eine Antriebswelle wirkenden Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine, welche über ein Zwischengetriebe mit der Antriebswelle verbunden ist, wobei zwischen Brennkraftmaschine und Zwischengetriebe eine schaltbare Kupplung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit vom Zustand im Zwischengetriebe, z.B. Zug- oder Schubbelastung, das Moment im Antriebsstrang durch Interaktion der schaltbaren Kupplung so gesteuert wird, dass Antriebsschwingungen unterdrückt werden.
59. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung mit einem Kupplungsmoment betrieben wird, welches geringer ist, als die Drehmomentspitzen des zyklisch schwankenden Antriebsdrehmomentes der Brennkraftmaschine.
60. Verfahren nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungskapazität knapp über dem mittleren Moment der elektrischen Maschine geführt wird.
PCT/AT2005/000128 2004-04-16 2005-04-14 Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges Ceased WO2005100777A2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2005800123689A CN1997820B (zh) 2004-04-16 2005-04-14 控制机动车起动阶段的方法
DE112005000758T DE112005000758A5 (de) 2004-04-16 2005-04-14 Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges
US11/578,170 US7610891B2 (en) 2004-04-16 2005-04-14 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,254 US8037858B2 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,256 US8297249B2 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,249 US20100024756A1 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0066004A AT413866B (de) 2004-04-16 2004-04-16 Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine
ATA660/2004 2004-04-16
AT0072704A AT412861B (de) 2004-04-27 2004-04-27 Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges von kraftfahrzeugen
ATA727/2004 2004-04-27
AT7262004 2004-04-27
ATA726/2004 2004-04-27
ATA725/2004 2004-04-27
AT0072504A AT413806B (de) 2004-04-27 2004-04-27 Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges

Related Child Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/578,170 A-371-Of-International US7610891B2 (en) 2004-04-16 2005-04-14 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,256 Division US8297249B2 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,249 Division US20100024756A1 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle
US12/588,254 Division US8037858B2 (en) 2004-04-16 2009-10-08 Method for controlling the start-up phase of a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005100777A2 true WO2005100777A2 (de) 2005-10-27
WO2005100777A3 WO2005100777A3 (de) 2006-02-23

Family

ID=34964711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2005/000128 Ceased WO2005100777A2 (de) 2004-04-16 2005-04-14 Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges

Country Status (4)

Country Link
US (4) US7610891B2 (de)
CN (2) CN103061945B (de)
DE (1) DE112005000758A5 (de)
WO (1) WO2005100777A2 (de)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1798128A1 (de) * 2005-12-13 2007-06-20 International Truck Intellectual Property Company, LLC. System zur Integration einer Aufbauvorrichtung in einem Fahrzeughybridantrieb
WO2007107462A1 (de) * 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Bremsstrategie für einen hybridantrieb eines fahrzeugs
WO2007115922A1 (de) * 2006-04-06 2007-10-18 Robert Bosch Gmbh Betriebsarten- und momentenkoordination bei hybrid-kraftfahrzeugantrieben
WO2008003551A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum steuern eines antriebssystems aus brennkraftmaschine und einem weiteren antriebsaggregat
WO2008043593A1 (de) 2006-10-12 2008-04-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren für die steuerung eines hybridantriebs
EP1916141A1 (de) 2006-10-26 2008-04-30 Ifp Antriebssystem für Hybridfahrzeuge
DE102007029610A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug mit Frontantrieb
WO2009027202A1 (de) * 2007-09-01 2009-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum steuern und/oder regeln einer hybridantriebsanordnung eines fahrzeuges
FR2923792A1 (fr) * 2007-11-21 2009-05-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage du passage d'un mode electrique a un mode mixte electrique et thermique d'un groupe motopropulseur hybride et groupe motopropulseur hybride
WO2009141229A1 (de) * 2008-05-21 2009-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstranganordnung für ein fahrzeug
EP1925521A3 (de) * 2006-11-21 2011-04-13 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Verfahren und Vorrichtung zum Zuschalten eines Verbrennungsmotors in einem Hybrid-Fahrzeugantrieb
DE102010008254A1 (de) * 2010-02-17 2011-08-18 GM Global Technology Operations LLC, ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ), Mich. Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren dafür
DE102010010435A1 (de) * 2010-02-26 2012-01-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Antriebssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102015115303A1 (de) * 2015-09-10 2017-03-16 Volkswagen Ag Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
DE102016206494A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur lagegeberlosen Regelung eines Elektroantriebs
WO2018033346A1 (de) * 2016-08-16 2018-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102018005237A1 (de) 2018-07-03 2019-01-03 Daimler Ag Fahrzeug mit einer elektrischen Parkbremse
DE112017002730B4 (de) * 2016-05-30 2020-10-01 Denso Corporation Neustartsteuerungssystem einer Brennkraftmaschine
US10793184B2 (en) 2017-10-10 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus for controlling an electronic power assisted steering motor in response to detecting engine stall while restarting an auto stop-start engine

Families Citing this family (125)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050046191A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-03 Mainstream Engineering Corporation. Lightweight portable electric generator
US8820286B2 (en) * 2003-08-28 2014-09-02 Mainstream Engineering Corporation Lightweight portable electric generator with integrated starter/alternator
WO2007102762A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Volvo Technology Corporation Hybrid powertrain
DE102006016138B4 (de) * 2006-04-06 2014-11-20 Robert Bosch Gmbh Hybridantrieb mit Notstartmöglichkeit
US8534259B2 (en) * 2006-10-06 2013-09-17 Reyhani Design United Services Gmbh Rotary piston internal combustion engine
US7652447B2 (en) * 2007-01-23 2010-01-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Power capacitors for AC motors mounted diametrically on associated transmissions
US20080180000A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Ward Terence G Power capacitors for AC motors mounted diametrically on associated transmissions
FR2912187B1 (fr) * 2007-02-07 2009-08-28 Valeo Equip Electr Moteur Procede de controle d'un systeme de demarrage / arret automatique d'un moteur thermique d'un vehicule, systeme correspondant et son utilisation
US8166945B2 (en) * 2007-03-20 2012-05-01 Litens Automotive Partnership Starter and accessory drive system and method for hybrid drive vehicles
US9109566B2 (en) * 2007-07-20 2015-08-18 William L. Aldrich, III Method of smoothing non-driver-commanded restarts of a hybrid vehicle
US7806095B2 (en) * 2007-08-31 2010-10-05 Vanner, Inc. Vehicle starting assist system
DE102007055830A1 (de) * 2007-12-17 2009-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Hybridantriebes eines Fahrzeuges
DE102008004906A1 (de) * 2008-01-17 2009-07-23 Daimler Ag Vorrichtung zur Befestigung einer Leistungselektronik in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges
DE102008040692A1 (de) * 2008-07-24 2010-01-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren eines Hybridfahrzeuges
DE102008040664A1 (de) * 2008-07-24 2010-01-28 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
DE102008041040A1 (de) * 2008-08-06 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuerung für eine Startvorrichtung einer Brennkraftmaschine
WO2010114365A2 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Dti Group B.V. Start system for a combustion engine of a vehicle
US8122986B2 (en) * 2009-07-07 2012-02-28 Ford Global Technologies, Llc Powertrain and method for controlling a powertrain in a vehicle
GB2474659A (en) * 2009-10-20 2011-04-27 Gm Global Tech Operations Inc Internal combustion engine starter-generator drive system with two one-way clutches
JP2013517405A (ja) * 2009-12-17 2013-05-16 ドイツ アクチェンゲゼルシャフト 一体型スタータ・ジェネレータを有する移動式作業機械
CN102821996B (zh) * 2010-03-01 2017-04-12 博格华纳公司 具有两个断点的用于插入式混合动力车辆的单速传动系
JP5084864B2 (ja) * 2010-04-28 2012-11-28 三菱電機株式会社 アイドルストップ車の電力制御装置
NL2005651C2 (nl) * 2010-06-08 2011-12-12 Dti Group Bv Inrichting voor het starten van een verbrandingsmotor.
US8636620B2 (en) 2010-10-28 2014-01-28 Jatco Ltd Automatic transmission
JP5383626B2 (ja) 2010-11-01 2014-01-08 ジヤトコ株式会社 車両の制御装置
JP5496855B2 (ja) 2010-11-01 2014-05-21 ジヤトコ株式会社 車両の制御装置
JP5496854B2 (ja) * 2010-11-01 2014-05-21 ジヤトコ株式会社 車両の制御装置
JP5693152B2 (ja) 2010-11-01 2015-04-01 ジヤトコ株式会社 車両の油圧制御装置
JP5693151B2 (ja) 2010-11-01 2015-04-01 ジヤトコ株式会社 車両の制御装置
JP5501937B2 (ja) 2010-11-02 2014-05-28 ジヤトコ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
DE102010050123A1 (de) * 2010-11-03 2012-05-03 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb und Verfahren zur Auswahl einer Elektromaschine und/oder eines Anlassers zum Anlassen eines Verbrennungsmotors
JP6257328B2 (ja) * 2010-11-18 2018-01-10 ディーティーアイ グループ ビー．ブイ． 燃焼機関を始動するための及び／又は車両を駆動するための始動方法及び始動装置
FR2969212B1 (fr) * 2010-12-20 2014-06-13 Renault Sa Procede d'arret automatique d'un moteur a combustion interne par un systeme d'arret et de redemarrage automatique
JP5501260B2 (ja) 2011-02-03 2014-05-21 ジヤトコ株式会社 車両の制御装置
DE102011102789A1 (de) * 2011-03-08 2012-09-13 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Co. Kg Hybrid-Antriebsstrang
FR2975047B1 (fr) * 2011-05-12 2013-10-11 IFP Energies Nouvelles Groupe motopropulseur pour vehicule automobile a entrainement hybride
WO2012167376A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Prevost, Une Division De Groupe Volvo Canada Inc. Hybrid vehicle
KR20130002712A (ko) * 2011-06-29 2013-01-08 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 파워트레인 제어방법
US8702565B2 (en) * 2011-07-20 2014-04-22 GM Global Technology Operations LLC Engine position control in an engine stop-start powertrain
JP2013099992A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の動力伝達装置
US9533671B2 (en) * 2011-11-16 2017-01-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus
US8989978B2 (en) 2012-03-06 2015-03-24 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a vehicle powertrain
DE102012102342A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Motorstart
DE102012214457A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Antriebssystem für ein Fahrzeug
US9000709B2 (en) 2012-09-12 2015-04-07 Electro-Motive Diesel, Inc. System and method for control and analysis of a prime mover in an electrical machine using calculated torque
KR20140044686A (ko) * 2012-10-05 2014-04-15 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차 및 하이브리드 자동차의 구동 제어 방법
US9316195B2 (en) 2012-10-29 2016-04-19 Cummins Inc. Systems and methods for optimization and control of internal combustion engine starting
US9709014B2 (en) 2012-10-29 2017-07-18 Cummins Inc. Systems and methods for optimization and control of internal combustion engine starting
CA2804408C (en) * 2013-02-04 2014-05-06 Avant Tecno Oy Mobile machine, braking system and method of controlling mobile machine
EP2953807B1 (de) * 2013-02-11 2018-05-23 Volvo Truck Corporation Verfahren um ein fahrzeug anzutreiben
JP2015033913A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッドシステム及びその制御方法
US9458811B2 (en) 2013-10-18 2016-10-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle engine start
GB2520557B (en) * 2013-11-26 2020-07-08 Ford Global Tech Llc A method of controlling an engine of a motor vehicle
FR3014061B1 (fr) * 2013-12-02 2015-12-11 Renault Sas Procede de commande de commande du demarrage du moteur thermique d'un groupe motopropulseur hybride
JP6171917B2 (ja) * 2013-12-18 2017-08-02 株式会社デンソー エンジン始動装置
US9568082B2 (en) 2014-01-30 2017-02-14 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
CN104279311B (zh) 2014-01-30 2015-11-25 比亚迪股份有限公司 车辆中同步器的控制方法及车辆
CN104276031B (zh) 2014-01-30 2016-01-13 比亚迪股份有限公司 车辆及其驱动控制方法
US9568080B2 (en) 2014-01-30 2017-02-14 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
WO2015113416A1 (en) * 2014-01-30 2015-08-06 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
WO2015113415A1 (en) 2014-01-30 2015-08-06 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
WO2015113424A1 (zh) 2014-01-30 2015-08-06 比亚迪股份有限公司 车辆及其动力传动系统
US10670123B2 (en) 2014-01-30 2020-06-02 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
US9771064B2 (en) 2014-03-25 2017-09-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving vehicle driveline operation
US10404195B2 (en) * 2014-04-04 2019-09-03 Robert Bosch Gmbh Method, drive system and vehicle
EP2995487B1 (de) 2014-09-10 2019-02-13 BYD Company Limited Kraftübertragungssystem und fahrzeug damit
WO2016037469A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 Byd Company Limited Transmission unit, power transmission system and vehicle comprising the same
WO2016037468A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 Byd Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
CN104608760B (zh) 2014-10-20 2016-05-25 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其换挡控制方法、动力传动系统
SE540546C2 (en) * 2014-10-23 2018-09-25 Scania Cv Ab Device for detecting speed of a rotatable element, method and vehicle
DE102014017441B4 (de) 2014-11-22 2017-05-11 Audi Ag Kraftfahrzeug mit thermisch beanspruchter elektrischer Maschine
CN104455390A (zh) * 2014-12-18 2015-03-25 安徽江淮汽车股份有限公司 一种混合动力汽车及其变速箱液压控制系统
CN104773063B (zh) 2015-01-16 2015-12-02 比亚迪股份有限公司 变速器、动力传动系统和车辆
US10166853B2 (en) 2015-01-16 2019-01-01 Byd Company Limited Transmission unit, power transmission system and vehicle comprising the same
WO2016112655A1 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Byd Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
US9889733B2 (en) 2015-01-16 2018-02-13 Byd Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
GB201504597D0 (en) * 2015-03-18 2015-05-06 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle control unit
FR3034049B1 (fr) * 2015-03-27 2018-08-03 Valeo Systemes De Controle Moteur Systeme pour vehicule automobile
FR3041707B1 (fr) * 2015-09-30 2019-09-13 Continental Automotive France Procede de controle de l'alimentation electrique d'injecteurs solenoides de carburant pour vehicule automobile hybride
US10000203B2 (en) * 2016-01-13 2018-06-19 Ford Global Technologies, Llc EV mode shift strategy for hybrid vehicle
US10591025B2 (en) * 2016-02-29 2020-03-17 Deere & Company Integrated starter-generator device with power transmission
DE102016203260A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeugs und Steuereinheit zum Betreiben des Verfahrens
US10487918B2 (en) * 2016-02-29 2019-11-26 Deere & Company Integrated starter-generator device with power transmission
ITUA20164676A1 (it) * 2016-06-27 2017-12-27 Magneti Marelli Spa Apparato di trasmissione per veicoli muniti di cambio manuale robotizzato, gruppo motopropulsore e relativo veicolo comprendente detto apparato
KR101836659B1 (ko) * 2016-06-30 2018-03-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 변속기
JP2018016245A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のクランク角度推定方法、クランク角度制御方法およびクランク角度推定装置
DE102016223303A1 (de) * 2016-11-24 2018-05-24 Audi Ag Motorsteuerung von Fahrzeugen mit mehreren E-Maschinen
FR3060499B1 (fr) * 2016-12-16 2020-09-25 Continental Automotive France Procede de gestion d'une phase transitoire du demarrage d'un moteur thermique par une machine electrique
EP3343017B1 (de) * 2016-12-27 2025-03-26 Volvo Car Corporation Verfahren und system zum starten eines verbrennungsmotors eines hybridfahrzeugs und hybridfahrzeug mit einem system zum starten eines verbrennungsmotors
DE102017216836A1 (de) * 2017-09-22 2019-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Impulsstartverfahren für einen Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeugs
DE102017128113B4 (de) * 2017-11-28 2023-12-28 Gkn Automotive Ltd. Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems für mindestens eine Achse eines Kraftfahrzeuges
US10479187B2 (en) 2017-11-29 2019-11-19 Deere & Company Integrated hybrid power system for work vehicle
WO2019126485A1 (en) 2017-12-21 2019-06-27 Polaris Industries Inc. Rear suspension assembly for a vehicle
US11285807B2 (en) * 2018-01-05 2022-03-29 Polaris Industries Inc. Driveline assembly for a utility vehicle
US11260773B2 (en) 2018-01-09 2022-03-01 Polaris Industries Inc. Vehicle seating arrangements
US10519920B2 (en) 2018-01-17 2019-12-31 Deere & Company Automatic two-mode high reduction power transmission system
JP2020055416A (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 マツダ株式会社 車両の駆動装置
DE102019103764A1 (de) * 2019-02-14 2020-08-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Start eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeuges
US10975937B2 (en) 2019-04-16 2021-04-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with cam arrangement
US11156270B2 (en) 2019-04-16 2021-10-26 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with transmission assembly mounting arrangement
US10968985B2 (en) 2019-04-16 2021-04-06 Deere & Company Bi-directional integrated starter-generator device
US10821820B1 (en) 2019-04-16 2020-11-03 Deere & Company Multi-mode starter-generator device transmission with single valve control
US10920730B2 (en) 2019-04-16 2021-02-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with dog clutch arrangement
US10975938B2 (en) 2019-04-16 2021-04-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with electromagnetic actuation assembly
US10933731B2 (en) 2019-04-16 2021-03-02 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with magnetic cam assembly
US10948054B2 (en) 2019-04-16 2021-03-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with solenoid cam actuation apparatus
US11060496B2 (en) 2019-04-16 2021-07-13 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device
US10920733B2 (en) 2019-04-16 2021-02-16 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with preloaded clutch
FR3098452A1 (fr) * 2019-07-12 2021-01-15 Renault S.A.S Dispositif de traction hybride de vehicule automobile a double chemin de puissance electrique
US10900454B1 (en) 2020-04-03 2021-01-26 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing a biased lever assembly
US11415199B2 (en) 2020-05-29 2022-08-16 Deere & Company Bi-directional multi-speed drive
US11193560B1 (en) 2020-05-29 2021-12-07 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with bifurcated clutches
US12043981B2 (en) 2020-09-25 2024-07-23 Deere & Company Work vehicle drive with multiple electric machines and torque combining assembly
US11326570B1 (en) 2020-10-26 2022-05-10 Deere & Company Multi-mode integrated starter-generator device with unidirectional input
DE102020216078A1 (de) 2020-12-16 2022-06-23 Magna powertrain gmbh & co kg Verfahren zum Erhöhen der Leistung während eines Beschleunigungsvorgangs eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs
US11866910B2 (en) 2021-02-25 2024-01-09 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with output control clutch
US11624170B2 (en) 2021-02-25 2023-04-11 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with clutch retention mechanism
US11719209B2 (en) 2021-03-29 2023-08-08 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing biased lever assembly
CN113085843B (zh) * 2021-05-11 2022-08-12 浙江合众新能源汽车有限公司 一种电动汽车能量回收关联自动泊车的方法和系统
US11761515B2 (en) 2021-05-20 2023-09-19 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with guided dog clutch
CN113340496A (zh) * 2021-06-30 2021-09-03 重庆青山工业有限责任公司 一种变速箱拖曳力矩测量系统
US11686374B2 (en) 2021-07-23 2023-06-27 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio
CN115143006B (zh) * 2022-05-26 2024-01-23 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 基于dht架构混合动力系统的发动机启停控制系统
DE102022210099B3 (de) 2022-09-26 2024-03-21 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe, Hybrid-Getriebeanordnung sowie Kraftfahrzeug
CN115972920B (zh) * 2022-12-15 2026-02-03 宁波吉利汽车研究开发有限公司 自动离合器控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743216A2 (de) 1995-05-19 1996-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit Verfahren zur Anfahr-Regelung
DE19808472A1 (de) 1998-03-02 1999-09-09 Lsp Innovative Automotive Sys Verfahren zum Starten eines Kraftfahrzeugmotors
DE19858992A1 (de) 1998-04-20 1999-10-21 Bosch Gmbh Robert Start-/Antriebseinheit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
US6244268B1 (en) 1999-03-29 2001-06-12 Medical Concepts Development, Inc. Surgical drape configuration and package
EP1113169A1 (de) 1999-12-28 2001-07-04 Robert Bosch Gmbh Starteranordnung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung derselben
WO2001088370A1 (de) 2000-05-19 2001-11-22 Robert Bosch Gmbh Startverfahren und startvorrichtung für brennkraftmaschinen
DE10062985A1 (de) 2000-12-16 2002-07-11 Zf Sachs Ag Verfahren und Steuereinrichtung zum Bestimmen des Kurbelwellenwinkels von einer Brennkraftmaschine sowie Antriebsstrang

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259222A (en) * 1964-09-01 1966-07-05 Ford Motor Co Friction clutch with vibration damper
DE2933516A1 (de) * 1979-08-18 1981-03-26 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Einrichtung zur drehzahlerfassung und winkelsegmenterkennung einer welle, insbesondere der kurbelwelle einer brennkraftmaschine
DE2943519A1 (de) 1979-10-27 1981-05-07 Volkswagenwerk Ag Antrieb fuer ein fahrzeug mit einer brennkraftmaschine und einem elektromotor
DE3220896A1 (de) * 1982-06-03 1983-12-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensor
US6040634A (en) * 1989-12-19 2000-03-21 Larguier; Rene Electric motor/thermal engine drive for a vehicle in which the electric motor functions as a flywheel, starter motor, and generator
US5165271A (en) * 1991-03-29 1992-11-24 Cummins Electronics Single sensor apparatus and method for determining engine speed and position
US5086657A (en) * 1991-04-22 1992-02-11 General Motors Corporation Engine starting apparatus
US5513542A (en) * 1991-07-12 1996-05-07 Eaton Corporation Driveline systems anti-rattle means
US5256923A (en) * 1992-05-11 1993-10-26 A. O. Smith Corporation Switched reluctance motor with sensorless position detection
AUPN667595A0 (en) * 1995-11-20 1995-12-14 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Electronic position and speed sensing device
JP3255012B2 (ja) * 1996-05-02 2002-02-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
JP3682590B2 (ja) * 1996-05-24 2005-08-10 ソニー株式会社 移動装置と移動制御方法
CN1057880C (zh) * 1996-10-14 2000-10-25 杨泰和 藉主动电机速度控制的复合动力系统与装置
GB9828186D0 (en) * 1998-12-21 1999-02-17 Switched Reluctance Drives Ltd Control of switched reluctance machines
SG106576A1 (en) * 1999-01-11 2004-10-29 Switched Reluctance Drives Ltd Rotor position detection in switched reluctance machines
JP2000224714A (ja) 1999-02-03 2000-08-11 Mitsubishi Motors Corp 電動機付車両
IT1317624B1 (it) * 1999-03-16 2003-07-15 Luk Lamellen & Kupplungsbau Dispositivo per la trasmissione di un momento torcente, in particolaredi un motore termico ad un cambio disposto a valle in un autoveicolo.
US6148975A (en) * 1999-04-14 2000-11-21 Zf Meritor Automotive Vehicle transmission system including clutch control to eliminate neutral idle gear rattle
JP3458795B2 (ja) * 1999-10-08 2003-10-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
AU2148601A (en) * 1999-11-04 2001-05-14 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Actuating device for a clutch device
DE19956384C1 (de) * 1999-11-24 2000-11-16 Bosch Gmbh Robert Impulsstartverfahren und Impulsstartvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP3775562B2 (ja) * 2000-03-07 2006-05-17 ジヤトコ株式会社 パラレルハイブリッド車両
GB0007422D0 (en) * 2000-03-27 2000-05-17 Switched Reluctance Drives Ltd Position detection of switched reluctance machines
US6528959B2 (en) * 2000-07-19 2003-03-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Driving force control system for front-and-rear wheel drive vehicles
JP3824132B2 (ja) * 2000-10-26 2006-09-20 本田技研工業株式会社 エンジン始動制御装置
DE10209514B4 (de) * 2001-03-30 2016-06-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrang
EP1270933A1 (de) * 2001-06-29 2003-01-02 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Verfahren zur Kontrolle der Drehmomentabgabe eines Anlassers
JP3951857B2 (ja) 2001-11-08 2007-08-01 株式会社デンソー エンジン始動システム
US6838779B1 (en) * 2002-06-24 2005-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft starter generator for variable frequency (vf) electrical system
AU2003236222A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-23 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine control device
JP2004129411A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Honda Motor Co Ltd 電動車両の駆動力制御装置
US6910453B2 (en) * 2003-03-04 2005-06-28 Honda Motor Co., Ltd. Automotive internal combustion engine control system
EP1586765B1 (de) * 2004-04-15 2011-06-29 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH Verfahren und Steuersystem zum Positionieren einer Kurbelwelle beim Abstellen eines Verbrennmotors
JP2007126081A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のクラッチ伝達トルク容量制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0743216A2 (de) 1995-05-19 1996-11-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit Verfahren zur Anfahr-Regelung
DE19808472A1 (de) 1998-03-02 1999-09-09 Lsp Innovative Automotive Sys Verfahren zum Starten eines Kraftfahrzeugmotors
DE19858992A1 (de) 1998-04-20 1999-10-21 Bosch Gmbh Robert Start-/Antriebseinheit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
US6244268B1 (en) 1999-03-29 2001-06-12 Medical Concepts Development, Inc. Surgical drape configuration and package
EP1113169A1 (de) 1999-12-28 2001-07-04 Robert Bosch Gmbh Starteranordnung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung derselben
WO2001088370A1 (de) 2000-05-19 2001-11-22 Robert Bosch Gmbh Startverfahren und startvorrichtung für brennkraftmaschinen
DE10062985A1 (de) 2000-12-16 2002-07-11 Zf Sachs Ag Verfahren und Steuereinrichtung zum Bestimmen des Kurbelwellenwinkels von einer Brennkraftmaschine sowie Antriebsstrang

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1798128A1 (de) * 2005-12-13 2007-06-20 International Truck Intellectual Property Company, LLC. System zur Integration einer Aufbauvorrichtung in einem Fahrzeughybridantrieb
WO2007107462A1 (de) * 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Bremsstrategie für einen hybridantrieb eines fahrzeugs
US8757307B2 (en) 2006-03-21 2014-06-24 Robert Bosch Gmbh Braking strategy for a hybrid drive of a vehicle
WO2007115922A1 (de) * 2006-04-06 2007-10-18 Robert Bosch Gmbh Betriebsarten- und momentenkoordination bei hybrid-kraftfahrzeugantrieben
US8615340B2 (en) 2006-04-06 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Coordination of operating modes and torques for hybrid vehicle drives
WO2008003551A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-10 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum steuern eines antriebssystems aus brennkraftmaschine und einem weiteren antriebsaggregat
WO2008043593A1 (de) 2006-10-12 2008-04-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren für die steuerung eines hybridantriebs
US8651998B2 (en) 2006-10-12 2014-02-18 Robert Bosch Gmbh Method for controlling a hybrid drive
CN102582615A (zh) * 2006-10-12 2012-07-18 罗伯特·博世有限公司 用于控制混合驱动装置的方法
CN101522496B (zh) * 2006-10-12 2013-09-04 罗伯特.博世有限公司 用于控制混合驱动装置的方法
FR2907719A1 (fr) * 2006-10-26 2008-05-02 Inst Francais Du Petrole Systeme d'entrainement en deplacement pour vehicule hybride et procede utilisant un tel systeme.
JP2008105672A (ja) * 2006-10-26 2008-05-08 Ifp ハイブリッド車両用走行駆動システム
EP1916141A1 (de) 2006-10-26 2008-04-30 Ifp Antriebssystem für Hybridfahrzeuge
US8020461B2 (en) 2006-10-26 2011-09-20 Institut Francais Du Petrole Travel drive system for hybrid vehicle and method using same
EP1925521A3 (de) * 2006-11-21 2011-04-13 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Verfahren und Vorrichtung zum Zuschalten eines Verbrennungsmotors in einem Hybrid-Fahrzeugantrieb
DE102007029610A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridfahrzeug, insbesondere Hybridfahrzeug mit Frontantrieb
WO2009027202A1 (de) * 2007-09-01 2009-03-05 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum steuern und/oder regeln einer hybridantriebsanordnung eines fahrzeuges
FR2923792A1 (fr) * 2007-11-21 2009-05-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage du passage d'un mode electrique a un mode mixte electrique et thermique d'un groupe motopropulseur hybride et groupe motopropulseur hybride
WO2009141229A1 (de) * 2008-05-21 2009-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstranganordnung für ein fahrzeug
DE102010008254A1 (de) * 2010-02-17 2011-08-18 GM Global Technology Operations LLC, ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ), Mich. Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren dafür
DE102010010435A1 (de) * 2010-02-26 2012-01-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Antriebssystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102015115303A1 (de) * 2015-09-10 2017-03-16 Volkswagen Ag Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
DE102015115303B4 (de) 2015-09-10 2022-12-29 Volkswagen Ag Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
DE102016206494A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur lagegeberlosen Regelung eines Elektroantriebs
EP3235677A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur lagegeberlosen regelung eines elektroantriebs
DE112017002730B4 (de) * 2016-05-30 2020-10-01 Denso Corporation Neustartsteuerungssystem einer Brennkraftmaschine
WO2018033346A1 (de) * 2016-08-16 2018-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein kraftfahrzeug
CN109563921A (zh) * 2016-08-16 2019-04-02 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于机动车的变速器
US20190210447A1 (en) * 2016-08-16 2019-07-11 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a Motor Vehicle
US10647191B2 (en) 2016-08-16 2020-05-12 Zf Friedrichschafen Ag Transmission for a motor vehicle
KR20190034339A (ko) * 2016-08-16 2019-04-01 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 자동차용 변속기
KR102465093B1 (ko) * 2016-08-16 2022-11-10 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 자동차용 변속기
US10793184B2 (en) 2017-10-10 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus for controlling an electronic power assisted steering motor in response to detecting engine stall while restarting an auto stop-start engine
DE102018005237A1 (de) 2018-07-03 2019-01-03 Daimler Ag Fahrzeug mit einer elektrischen Parkbremse

Also Published As

Publication number Publication date
CN103061945B (zh) 2015-07-29
US8037858B2 (en) 2011-10-18
US8297249B2 (en) 2012-10-30
WO2005100777A3 (de) 2006-02-23
US20100031910A1 (en) 2010-02-11
US20070157899A1 (en) 2007-07-12
US20100024756A1 (en) 2010-02-04
US7610891B2 (en) 2009-11-03
US20100106394A1 (en) 2010-04-29
CN103047070A (zh) 2013-04-17
CN103047070B (zh) 2015-11-25
DE112005000758A5 (de) 2008-06-26
CN103061945A (zh) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005100777A2 (de) Verfahren zur steuerung des anfahrvorganges eines kraftfahrzeuges
DE102013223075B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Antriebsriemenspannvorrichtungssystems einer Kraftmaschine
DE69922603T2 (de) Anlassregelverfahren eines Verbrennungsmotors
DE10119503B4 (de) Verfahren zum Schalten eines Getriebes eines Hybridfahrzeugs
DE19838853B4 (de) Hybridantriebsvorrichtung für ein Fahrzeug
EP1807278B1 (de) Verfahren zur steuerung eines schubbetriebs eines hybridfahrzeugs sowie hybridfahrzeug
DE69831468T2 (de) System zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs beim Anlassen des Brennkraftmotors
DE102007003814B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug
DE60213144T2 (de) Kraftmaschinensteuergerät
DE60021163T2 (de) Antriebsübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge
WO2007107458A2 (de) Antriebsvorrichtung mit einem mechanisch angetriebenen zusatzaggregat, verfahren zum betreiben der antriebsvorrichtung und mittel zur durchführung des verfahrens
DE102010016723A1 (de) Hybridfahrzeug und Steuerverfahren
DE10327306A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE4134268A1 (de) Antriebsanordnung
DE10145955A1 (de) Steuerungsvorrichtung für Hybridfahrzeug
WO2009077320A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines hybridfahrzeuges
DE3016620A1 (de) Antriebsaggregat
DE102014210107B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
WO2009077322A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum betrieb eines hybridantriebes eines fahrzeuges
DE112013006950T5 (de) Steuervorrichtung für Hybridfahrzeuge
DE112007001256B4 (de) Fahrzeugantriebstrang und Verfahren zum Steuern des Fahrzeugantriebstrangs
EP2627932A1 (de) Verfahren zur steuerung von schaltungen eines teildoppelkupplungsgetriebes
DE102008013411B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
WO1997015979A1 (de) Hybridantrieb
EP1453695B1 (de) Antriebsstrang eines kraftfahrzeugs und verfahren zum steuern eines antriebsstrangs

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120050007588

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580012368.9

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007157899

Country of ref document: US

Ref document number: 11578170

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11578170

Country of ref document: US

REF Corresponds to

Ref document number: 112005000758

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080626

Kind code of ref document: P