用于混合动力车的内燃机的脉冲启动方法技术

混合动力驱动装置和用于使机动车的混合动力驱动装置运行的方法。混合动力驱动装置包括内燃机、离合器变速器和至少一个电机，所述离合器变速器至少具有分别带有一个离合器的自由的分变速器和电机分变速器。为了启动内燃机，从与自由的分变速器相配的离合器的惯性和/或在自由的分变速器中的旋转提供脉冲能量。

Pulse starting method of internal combustion engine for hybrid electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于混合动力车的内燃机的脉冲启动方法
本专利技术涉及一种用于使机动车的混合动力驱动装置运行的方法、一种混合动力驱动装置和一种机动车。
技术介绍
在混合动力车中，可经由拖曳启动来启动内燃机，其中，电机经由离合器提供正转矩，该正转矩作用于内燃机或曲轴。也可以借助小齿轮启动器来启动内燃机。在内燃机被置于连接转速时，例如混合动力车驾驶员的载荷要求不能足够地由电机实现。这可能导致对于驾驶员来说不可接受的情形。此外，内燃机这样的启动需要很多能量，该能量必须由混合动力车的电机提供。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，缩短直至内燃机开始传递力的持续时间并且对于再启动(追加启动：Zustart)减小电能需求。所述目的之按照本专利技术的技术方案通过独立权利要求的特征来实现。本专利技术的有利的进一步改进方案由从属权利要求得出。本专利技术基于如下认识。在当前的混合动力化的双离合器变速器(DKG)中，其中电机连接在一个分变速器上，为了快速地启动已关闭的内燃机(VM)，在从内燃机关闭的阶段退出时可能产生问题。尤其是在从电动行驶(亦即仅仅通过电机驱动)向混合动力式行驶(在该混合动力式行驶中车辆驱动不仅经由电机而且经由内燃机实现)变换时，直至内燃机具有必需的连接转速为止可能持续一定的时间。这对于应用在低压范围内亦即低于60V运行时的混合动力车来说亦或对于具有高压应用亦即等于/高于60V的混合动力车来说是典型的。内燃机的启动通过行驶踏板上的载荷要求、离开制动踏板时的要求或者通过通常的运行策略来触发。在此，迄今为止的运行策略开启适当的启动系统，之后借助拖曳启动或经由内燃机的小齿轮启动器，从转速0开始启动该内燃机。接着通过燃料的燃烧，内燃机被置于用于输出的连接转速，并且只有在此之后才耦联至动力传动系并且可有助于使车辆加速。在这里通常产生如下的时间段，该时间段在不充分实现驾驶员的载荷要求并且没有大量消耗电能的情况下可导致内燃机的锁止直至承受载荷、导致功能故障和针对驾驶员要求不可接受的车辆反应。所述目的之按照本专利技术的解决方案通过一种用于使机动车的混合动力驱动装置运行的方法实现。混合动力驱动装置包括内燃机、离合器变速器和至少一个电机，所述离合器变速器至少具有分别带有一个离合器的自由的分变速器和电机分变速器。电机设置在至少一个分变速器上，至少一个另外的分变速器在不连接电机的情况下起作用。所述方法包括如下步骤：打开所述至少两个离合器，用以关闭内燃机；经由电机分变速器驱动或回馈机动车。接收对于内燃机的再启动要求。闭合与自由的分变速器相配的离合器，用于启动内燃机，其中，为了启动内燃机，从与自由的分变速器相配的离合器的惯性和/或在该分变速器中的旋转提供脉冲(冲量)能量。自由的分变速器不连接到电机上。电机分变速器连接到电机上。两分变速器分别具有一个至内燃机的离合器或者说两分变速器分别配设有一个至内燃机的离合器。在本专利技术的一些实施例中，混合动力驱动装置相应于在双离合器变速器拓扑的两个分变速器之一上的所谓P2布置结构。离合器变速器是多挡的并且构成为能自动化切换的。离合器变速器可以具有多个分变速器。至少其中一个连接到电机上并且称为电机分变速器。至少一个另外的分变速器不连接到电机上并且称为“自由的分变速器”。两分变速器可以分别经由一个与分变速器相配的离合器而与内燃机耦联。在这里，各分变速器的离合器可被彼此独立地致动。在一些实施例中，方法的起点是机动车进入内燃机关闭的行驶阶段中。在此，所述至少两个分变速器(电机分变速器和自由分变速器)的所述至少两个离合器是打开的，以便能关闭内燃机至转速等于零或近似等于零。在此期间，机动车的驱动可经由连接到电机上的那个分变速器实现。车辆被纯电动地驱动或者处于回馈阶段。如果现在混合动力驱动装置的控制单元接收针对内燃机的再启动要求，则通过脱开挡位来朝向输出装置打开未连接到电机上的自由的分变速器(脱开换挡元件)并且闭合至内燃机的离合器，由此启动内燃机。内燃机的启动在此以脉冲式启动方法依据脉冲能量实现。所需的能量从自由的分变速器的和所属离合器的质量惯性和必要时存在的其他旋转惯性(非均匀转动缓冲器)提供。使用在自由的分变速器中存在的旋转能量用于脉冲启动。为了能利用脉冲能量，而不对输出装置产生反作用，可在脉冲启动之前打开自由的分变速器中的形成挡位的换挡元件。这可通过打开自由的分变速器中的换挡元件以与输出装置脱联来实现。在闭合与自由的分变速器相配的离合器之前可打开换挡元件。换言之，给出了一种用于混合动力车辆的内燃机的方法或脉冲启动方法的运行策略，以从发动机关闭的回馈阶段和电动行驶阶段退出。尤其是，脉冲启动方法用在包括具有双离合器变速器的混合动力驱动装置的机动车中。通过按照本专利技术的措施给出一种方法，该方法的突出优点在于，明显缩短了直至内燃机开始传递力的持续时间。由此能实现：尤其是对于基于双离合器的变速器拓扑来说更快速地响应启动愿望并且限制电能用于车辆向前推进。此外，行驶舒适性也提高了。用于内燃机的常见的启动系统(诸如拖曳启动或小齿轮启动)可以取消或者如果希望的话用作附加的启动系统。在一种进一步改进方案中，本方法包括将自由的分变速器调节到低于所述电机分变速器挡位的至少一个挡位。调节自由的分变速器可以根据必要时存在的驾驶员愿望调节到低于电机分变速器的挡位。不用于驱动的连接到输出装置上的分变速器(自由的分变速器)通过闭合切换元件形成低于在电机分变速器中的挡位的至少一个挡位。在这里的目的在于，将(属于自由的分变速器的)离合器的次级侧提高到比属于电机分变速器的离合器的转速高的转速水平。由此实现维持来自离合器惯性和自由的分变速器中的旋转的脉冲能量，该自由的分变速器处于比在电机分变速器中高的水平。在本方法的一种进一步改进方案中，调节挡位连续地进行。为了提供用于内燃机的必需的脉冲启动能量，并行于所描述的换挡策略(在自由的分变速器中的挡位至少一个挡位低于电机分变速器中的挡位)，在经由电机借助驱动装置的回馈或者电动行驶期间，分别在自由的分变速器中连续调节至少一个低于电机分变速器的挡位。在本方法的一种进一步改进方案中规定，在自由的分变速器中提供的转速差足以借助脉冲能量启动内燃机。通过可连续进行地调节自由的分变速器中的挡位确保了：在自由的分变速器中存在这样的转速差，由该转速差能随时根据脉冲启动方法通过闭合自由的分变速器的所属离合器来启动内燃机。在一种进一步改进方案中，本方法包括将内燃机加速到等于自点火转速的转速。当接收到再启动要求时，首先通过打开形成挡位的换挡元件来朝向输出装置中断自由的分变速器并且然后闭合所属的离合器用于启动内燃机。在有些实施例中，鉴于脉冲能量，使内燃机加速到对于自点火所需的转速。接着，内燃机自动升速运行到电机分变速器的同步转速。在本方法的一种进一步改进方案中规定，当内燃机的转速等于同步转速时，闭合电机分变速器的离合器。当达到同步转速时，闭合电机分变速器的离合器并且机动车的向前推进可经由内燃机确保。在一种进一步改进方案中，本方法包括将内燃机加速到高于用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于使机动车(F)的混合动力驱动装置(HA)运行的方法，其中，混合动力驱动装置包括内燃机(VM)、离合器变速器(G)和至少一个电机(EM)，所述离合器变速器至少具有分别带有一个离合器(AE1、AE2)的自由的分变速器(TG1)和电机分变速器(TG2)，其中，所述方法包括如下步骤：/na)打开所述至少两个离合器(AE1、AE2)，用以关闭内燃机；/nb)经由电机分变速器(TG2)驱动机动车；/nc)接收对于内燃机的再启动要求；/nd)闭合与自由的分变速器相配的离合器(AE1)，用于启动内燃机；/n其中，为了启动内燃机，从与自由的分变速器相配的离合器(AE1)的惯性和/或在自由的分变速器(TG1)中的旋转提供脉冲能量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 DE 102017216836.61.用于使机动车(F)的混合动力驱动装置(HA)运行的方法，其中，混合动力驱动装置包括内燃机(VM)、离合器变速器(G)和至少一个电机(EM)，所述离合器变速器至少具有分别带有一个离合器(AE1、AE2)的自由的分变速器(TG1)和电机分变速器(TG2)，其中，所述方法包括如下步骤：
a)打开所述至少两个离合器(AE1、AE2)，用以关闭内燃机；
b)经由电机分变速器(TG2)驱动机动车；
c)接收对于内燃机的再启动要求；
d)闭合与自由的分变速器相配的离合器(AE1)，用于启动内燃机；
其中，为了启动内燃机，从与自由的分变速器相配的离合器(AE1)的惯性和/或在自由的分变速器(TG1)中的旋转提供脉冲能量。


2.根据权利要求1所述的方法，此外包括将自由的分变速器(TG1)调节到低于电机分变速器(TG2)挡位的至少一个挡位。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，调节挡位连续地进行。


4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，在自由的分变速器(TG1)中提供的转速差足以借助脉冲能量启动内燃机。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·弗里德里希，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE