[发明专利]混合动力装置的内燃机启动方法和启动内燃机的控制单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于启动混合动力装置的内燃机尤其带有直喷装置的内燃机的方法，其中混合动力装置具有内燃机和电机以用于提供驱动功率，其中内燃机借助直接启动通过将燃料喷射到内燃机的活塞气缸机构的至少一个气缸中以及对由此在气缸中产生的燃料-氧气混合物的点火而启动，其中内燃机的曲轴可以借助离合器与电机连接。

此外本发明还涉及一种用于启动混合动力装置的内燃机的控制单元，其中混合动力装置具有内燃机和电机以用于提供驱动功率，其中控制单元构造用于实施上述方法。

最后，本发明涉及一种带有内燃机和电机的汽车动力系，内燃机和电机构成了混合动力装置，其中内燃机的曲轴可以借助离合器与电机连接，该汽车传动系还带有上述类型的控制单元。

背景技术

在汽车驱动技术领域，通常公知的是，电机和内燃机一起用作混合动力装置。电机在此用于提供驱动功率以及在回收运行时将动能转化成电能，从而能将电能储存在汽车的电池中。倘若储存在电池中的电功率不再足以驱动汽车或低于预定的值，那么就启动内燃机，以便提供额外的驱动功率以及通过电机给电池充电。

在混合动力车辆中，在纯用电行驶期间，需要在不对车辆所需的驱动力矩有明显影响的情况下启动内燃机。为此例如所谓的直接启动被证明是适用的。

为了启动内燃机尤其带有直喷装置的内燃机，例如在DE 103 51 891 A1中公开了实施直接启动，在直接启动时，在气缸的活塞的预定的静止位置中将燃料喷入气缸以及点燃这样产生的空燃混合物，以便驱动在气缸内的活塞。在此，在直接启动前不久，相应的活塞/气缸沿着回程方向运动，以便在点火点或止点之前达到最佳位置，从而可以通过相应的点火可靠地完成重新启动。

例如可以考虑的是，借助直接启动来启动内燃机，其中，首先将燃料喷入气缸以及将燃料通过点火逆着驱动方向驱动，以便在第二气缸中实现对空燃混合物的压缩以及在对第二气缸点火后沿着驱动方向驱动曲轴。

在此缺陷在于，其内完成第一点火的气缸在前进运动时不能点火，因为在燃烧室内仅有第一点火的燃烧气体。由于活塞必须没有相应点火地运动超过这个点火点，所以以此方式无法可靠地启动内燃机。

发明内容

按照本发明，由此改善前述方法，即，直接启动通过闭合离合器得到电机的支持。在此，电机14的马达轴在闭合期间转动，以便将扭矩传递到曲轴。

此外，按照本发明提供一种用于启动混合动力装置的内燃机的控制单元，其中，混合动力装置具有内燃机和电机以用于提供驱动功率，以及其中，控制单元被构造用于实施上述方法。

最后，本发明提供一种带有内燃机和电机的汽车驱动系，内燃机和电机共同构成混合动力装置，其中，内燃机的曲轴可以借助离合器与电机连接，并且驱动系具有上述类型的控制单元。

通过本发明，直接启动可以在电驱动期间通过闭合离合器不会明显影响驱动力矩地得到支持。

按本发明用于启动混合动力装置的内燃机的方法用于在纯粹电驱动时启动内燃机，以便将内燃机用作附加的驱动机或以便转化成纯粹内燃机式运行。在此，通过将燃料喷射到至少一个气缸中以及点燃空燃混合物进行驱动，以及可以通过离合器的暂时闭合或通过离合器的暂时运行在滑动运行时个性化且按需地给予支持，其中，这种暂时的和/或轻微的驱动功率的导出不会引起由电机提供的驱动力矩的明显减小。

由此可以在接通内燃机时利用混合动力装置和直接启动的优点，从而可以提高混合动力装置的行驶舒适度。

此外，为了内燃机的必需的启动不必维持电机的扭矩储备或者说仅在基本上比传统启动所需更小的范围内维持，或者说在整个直接启动通过电机用扭矩支持的时候。

在此，直接启动指的是内燃机的起动，此时气缸中的燃料-氧气混合物被点火，而不会贯穿气缸的整个压缩行程。

优选在电运行或混合动力装置驱动期间启动内燃机，由此使内燃机可以通过简单地导出扭矩或电机的转速而被启动。

电机优选驱动曲轴作向前转动。

由此可以直接利用电机的旋转以及使电机的扭矩与在直接启动期间出现的内燃机的扭矩叠加。

还优选的是，在用于直接启动的第一点火后，电机驱动曲轴。

由此仅需要电机的很小的附加的扭矩，因为已经有扭矩通过内燃机的第一点火被施加给曲轴。

还特别优选的是，电机在第二气缸内的第二点火后驱动曲轴。

由此可以由内燃机通过直接启动向曲轴提供更大的扭矩，因而降低电机所需的附加的扭矩。