混合動力裝置的內燃機啟動方法和啟動內燃機的控制單元制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及混合動力裝置的內燃機啟動方法和啟動內燃機的控制單元。在用于啟動混合動力裝置的內燃機（16）尤其帶有直噴裝置的內燃機（16）的方法中，混合動力裝置具有內燃機（16）和電機（14）以用于提供驅動功率，其中內燃機（16）借助直接啟動通過燃料到內燃機（16）的活塞氣缸機構的至少一個氣缸（40、42）內的噴射以及由此在氣缸（40、42）內產生的燃料-氧氣混合物的點火而啟動，其中內燃機（16）的曲軸（20）能借助離合器（26）與電機（14）連接，以及其中直接啟動通過離合器（26）的閉合得到電機（14）的支持。

【技術實現步驟摘要】
混合動力裝置的內燃機啟動方法和啟動內燃機的控制單元
本專利技術涉及一種用于啟動混合動力裝置的內燃機尤其帶有直噴裝置的內燃機的方法，其中混合動力裝置具有內燃機和電機以用于提供驅動功率，其中內燃機借助直接啟動通過將燃料噴射到內燃機的活塞氣缸機構的至少一個氣缸中以及對由此在氣缸中產生的燃料-氧氣混合物的點火而啟動，其中內燃機的曲軸可以借助離合器與電機連接。此外本專利技術還涉及一種用于啟動混合動力裝置的內燃機的控制單元，其中混合動力裝置具有內燃機和電機以用于提供驅動功率，其中控制單元構造用于實施上述方法。最后，本專利技術涉及一種帶有內燃機和電機的汽車動力系，內燃機和電機構成了混合動力裝置，其中內燃機的曲軸可以借助離合器與電機連接，該汽車傳動系還帶有上述類型的控制單元。
技術介紹
在汽車驅動
，通常公知的是，電機和內燃機一起用作混合動力裝置。電機在此用于提供驅動功率以及在回收運行時將動能轉化成電能，從而能將電能儲存在汽車的電池中。倘若儲存在電池中的電功率不再足以驅動汽車或低于預定的值，那么就啟動內燃機，以便提供額外的驅動功率以及通過電機給電池充電。在混合動力車輛中，在純用電行駛期間，需要在不對車輛所需的驅動力矩有明顯影響的情況下啟動內燃機。為此例如所謂的直接啟動被證明是適用的。為了啟動內燃機尤其帶有直噴裝置的內燃機，例如在DE10351891A1中公開了實施直接啟動，在直接啟動時，在氣缸的活塞的預定的靜止位置中將燃料噴入氣缸以及點燃這樣產生的空燃混合物，以便驅動在氣缸內的活塞。在此，在直接啟動前不久，相應的活塞/氣缸沿著回程方向運動，以便在點火點或止點之前達到最佳位置，從而可以通過相應的點火可靠地完成重新啟動。例如可以考慮的是，借助直接啟動來啟動內燃機，其中，首先將燃料噴入氣缸以及將燃料通過點火逆著驅動方向驅動，以便在第二氣缸中實現對空燃混合物的壓縮以及在對第二氣缸點火后沿著驅動方向驅動曲軸。在此缺陷在于，其內完成第一點火的氣缸在前進運動時不能點火，因為在燃燒室內僅有第一點火的燃燒氣體。由于活塞必須沒有相應點火地運動超過這個點火點，所以以此方式無法可靠地啟動內燃機。
技術實現思路
按照本專利技術，由此改善前述方法，即，直接啟動通過閉合離合器得到電機的支持。在此，電機14的馬達軸在閉合期間轉動，以便將扭矩傳遞到曲軸。此外，按照本專利技術提供一種用于啟動混合動力裝置的內燃機的控制單元，其中，混合動力裝置具有內燃機和電機以用于提供驅動功率，以及其中，控制單元被構造用于實施上述方法。最后，本專利技術提供一種帶有內燃機和電機的汽車驅動系，內燃機和電機共同構成混合動力裝置，其中，內燃機的曲軸可以借助離合器與電機連接，并且驅動系具有上述類型的控制單元。通過本專利技術，直接啟動可以在電驅動期間通過閉合離合器不會明顯影響驅動力矩地得到支持。按本專利技術用于啟動混合動力裝置的內燃機的方法用于在純粹電驅動時啟動內燃機，以便將內燃機用作附加的驅動機或以便轉化成純粹內燃機式運行。在此，通過將燃料噴射到至少一個氣缸中以及點燃空燃混合物進行驅動，以及可以通過離合器的暫時閉合或通過離合器的暫時運行在滑動運行時個性化且按需地給予支持，其中，這種暫時的和/或輕微的驅動功率的導出不會引起由電機提供的驅動力矩的明顯減小。由此可以在接通內燃機時利用混合動力裝置和直接啟動的優點，從而可以提高混合動力裝置的行駛舒適度。此外，為了內燃機的必需的啟動不必維持電機的扭矩儲備或者說僅在基本上比傳統啟動所需更小的范圍內維持，或者說在整個直接啟動通過電機用扭矩支持的時候。在此，直接啟動指的是內燃機的起動，此時氣缸中的燃料-氧氣混合物被點火，而不會貫穿氣缸的整個壓縮行程。優選在電運行或混合動力裝置驅動期間啟動內燃機，由此使內燃機可以通過簡單地導出扭矩或電機的轉速而被啟動。電機優選驅動曲軸作向前轉動。由此可以直接利用電機的旋轉以及使電機的扭矩與在直接啟動期間出現的內燃機的扭矩疊加。還優選的是，在用于直接啟動的第一點火后，電機驅動曲軸。由此僅需要電機的很小的附加的扭矩，因為已經有扭矩通過內燃機的第一點火被施加給曲軸。還特別優選的是，電機在第二氣缸內的第二點火后驅動曲軸。由此可以由內燃機通過直接啟動向曲軸提供更大的扭矩，因而降低電機所需的附加的扭矩。在此優選的是，電機在超過用于直接啟動的氣缸的活塞的上止點期間支持直接啟動。由此在關鍵時刻支持內燃機，此時減小曲軸的轉速和施加的扭矩。在此優選的是，電機在超過氣缸的活塞的上止點期間支持直接啟動，其中在該氣缸內進行第一點火。由此可以克服其內進行第一點火的氣缸的點火的中斷。此外還優選的是，在第一氣缸內的第一點火引起曲軸的向后轉動以及由此引起在第二氣缸內的壓縮，其中在第二氣缸內進行第二點火。由此可以特別迅速和有效地進行直接啟動。在此特別優選的是，第二點火引起曲軸的向前轉動以及所述向前轉動通過閉合離合器得到電機的支持。由此使向前轉動的曲軸引起另外氣缸內的壓縮以及因而確保可靠的啟動。在此特別有利的是，在超過第一氣缸的上止點期間，向前轉動受到支持。由此可以回避第一氣缸的未進行的點火并且盡管如此仍能實現可靠的直接啟動。附圖說明圖1示意性示出了帶有混合動力系的汽車，混合動力系具有內燃機和電機；圖2a至2d示意性示出了在直接啟動的不同時間點期間內燃機的組件；并且圖3示出用于闡釋曲軸位置、發動機轉速和在內燃機的兩個氣缸內的壓縮的圖表。具體實施方式圖1中示意性示出了汽車并總體用附圖標記10對其標注。汽車10具有動力系12，該動力系在當前情形下包含電機14和內燃機16以用于提供驅動功率。電機14和內燃機16在當前情況下形成平行混合動力裝置。動力系12用于驅動車輛10的被動輪18L、18R。內燃機16通過曲軸20與電機14連接或能連接，其中，內燃機16和電機14在輸出軸22上提供扭矩t，該輸出軸以能調整的轉速轉動。輸出軸22與傳動單元24連接或能連接，以便將扭矩t傳遞給被動輪18R、18L。曲軸20和輸出軸22在當前分別具有離合器26、28，以便將內燃機16與電機14或電機14與傳動單元24連接起來。曲軸20借助離合器26與電機14的轉子連接或能連接，以便將轉速或扭矩傳遞給電機14。電機14的轉子與輸出軸22連接，以便將扭矩t傳遞給傳動單元24。扭矩t在此通過由內燃機16和電機14提供的各個扭矩的總和構成。在用發動機運行時，電機14產生驅動力矩，該驅動力矩例如在加速階段支持內燃機16。在用發電機運行或回收運行時，電機14產生電能，電能通常可供車輛10使用。內燃機16由燃料箱30供應燃料。電機14可以構造成單相的或多相的并且借助功率電子器件32或轉換器32觸發以及被提供電能。功率電子器件32與車輛10的供能單元34如直流電壓供應裝置34（例如蓄電池或電池）連接，并且用于將由供能單元34提供的電壓通常轉化成交流電流或轉化成一定數量的用于電機14的相的相電流。供能單元34與電池控制器36連接，該電池控制器構造用于通過功率電子器件32控制電機14的供能以及控制供能單元34的加載狀態。功率電子器件32還構造用于在電機14的回收運行中通過由電機14產生的電能給供能單元34充電。此外，內燃機16與控制單元38連接，該控制單元控制噴射閥和內燃機16的火花塞并且總體上構造用于導入或控制內燃機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于啟動混合動力裝置的內燃機（16）尤其帶有直噴裝置的內燃機（16）的方法，其中混合動力裝置具有內燃機（16）和電機（14）以用于提供驅動功率，其中內燃機（16）借助直接啟動通過燃料到內燃機（16）的活塞氣缸機構的至少一個氣缸（40、42）內的噴射以及由此在氣缸（40、42）內產生的燃料？氧氣混合物的點火而啟動，其中內燃機（16）的曲軸（20）能借助離合器（26）與電機（14）連接，其特征在于，直接啟動通過離合器（26）的閉合得到電機（14）的支持。

【技術特征摘要】
2011.05.04 DE 102011075216.11.用于啟動混合動力裝置的內燃機（16）的方法，其中混合動力裝置具有內燃機（16）和電機（14）以用于提供驅動功率，其中內燃機（16）借助直接啟動通過燃料到內燃機（16）的活塞氣缸機構的至少一個氣缸（40、42）內的噴射以及由此在氣缸（40、42）內產生的燃料-氧氣混合物的點火而啟動，其中內燃機（16）的曲軸（20）能借助離合器（26）與電機（14）連接，其特征在于，如果所述電機（14）在轉動，那么直接啟動通過離合器（26）的暫時閉合或者通過離合器（26）在滑動運行中的暫時運行得到所述電機（14）的支持。2.按權利要求1所述的方法，其中，內燃機（16）在混合動力裝置的電運行期間啟動。3.按權利要求1或2所述的方法，其中，電機（14）驅動曲軸（20）向前轉動（48）。4.按權利要求1所述的方法，其中，電機（14）在用于直接啟動的第一點火后驅動曲軸（20）。5.按權利要求1所述的方法，其中，電機（14）在第二氣缸（42）內的第二點火后驅動曲軸（20）。6.按權利要求1所述的方法，其中，電機（14）在超過用于直接啟動的氣缸（40、42）的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E卡爾瓦，K賴，R魏斯，A施密特，C格斯特勞爾，B希勒，U西貝爾，M迪特里希，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：