Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

5 In WO 2018 095460 A1 ist ein Hybridantriebsstrang eines Fahrzeugs beschrieben, der einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweist, die über ein Summiergetriebe, das als Planetengetriebe ausgeführt ist, miteinander und mit einem Abtrieb des Fahrzeugs verbunden sind. Der Verbrennungsmotor ist über eine erste Getriebewelle und der Elektromotor über eine zweite Getriebewelle mit dem Summiergetriebe verbunden. Der 0 Verbrennungsmotor wird über den Elektromotor gestartet, indem ein den

Verbrennungsmotor festlegendes Schaltelement freigegebenen wird und das von dem Elektromotor bereitgestellte Antriebsmoment verwendet wird, um den Verbrennungsmotor zu starten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Startvorgang des 5 Verbrennungsmotors mit verringertem Einfluss auf das an dem Abtrieb anliegende Antriebsmoment durchzuführen. Weiterhin soll die Auswirkung von Drehmomentungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors auf das an dem Abtrieb anliegende Antriebsmoment verringert werden.

Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zum Starten eines 0 Verbrennungsmotors mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der

Startvorgang des Verbrennungsmotors durchgeführt werden und dabei das dem Abtrieb zur Verfügung stehende Antriebsmoment gleichmäßiger anliegen. Der Startvorgang des Verbrennungsmotors kann unbemerkter und die Bewegung des Fahrzeugs weniger beeinflussend erfolgen. Die Drehmomentungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors 5 können von dem zweiten Primärantriebsmoment entkoppelt werden.

Der Antriebsstrang kann ein Hybridantriebsstrang sein. Der Verbrennungsmotor kann das erste Antriebsmoment zum Antrieb des Fahrzeugs bewirken. Das erste und zweite Antriebsmoment können alternativ oder gemeinsam einen Antrieb des Fahrzeugs bewirken.

Der Verbrennungsmotor kann über einen Drehschwingungsdämpfer mit dem 0 Summiergetriebe verbunden sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann ein

Zweimassenschwungrad sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann wenigstens ein Federelement aufweisen. Das Federelement kann eine Druckfeder oder eine Bogenfeder sein. Das erste Antriebsmoment kann über den Drehschwingungsdämpfer aus das Summiergetriebe übertragen werden.

Das Summiergetriebe kann als Planetengetriebe ausgeführt sein. Das Planetengetriebe kann ein Hohlrad, ein gegenüber diesem drehbares Sonnenrad und gegenüber dem Hohlrad und dem Sonnenrad drehbare und das Hohlrad und das Sonnenrad durch einen Verzahnungseingriff miteinander verbindbare und an einem Planetenträger aufgenommene Planetenräder aufweisen. Der Verbrennungsmotor kann mit dem Sonnenrad verbunden sein. Der Elektromotor kann mit dem Hohlrad verbunden sein. Der Abtrieb kann mit dem Planetenträger verbunden sein.

Das Schaltelement kann eine Bremse und/oder Klaue und/oder Kupplung sein. Das Schaltelement kann ein Drehmoment an einem Gehäuse, insbesondere an einem Getriebegehäuse, abstützen.

Das zweite Antriebsmoment kann durch ein vorab festgelegtes und von wenigstens einem Parameter abhängiges Steuerungsverfahren gesteuert werden. Auch kann das zweite Antriebsmoment abhängig von dem zweiten Primärantriebsmoment geregelt werden.

Das zweite Antriebsmoment kann abhängig von dem mittleren zweiten Sekundärantriebsmoment und/oder von dem mittleren zweiten Primärantriebsmoment verändert werden. Das zweite Antriebsmoment vor dem Startvorgang ist bevorzugt größer als das zweite Antriebsmoment während zumindest eines Zeitabschnitts bei dem Startvorgang.

Eine Kupplung kann wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor angeordnet sein. Die Kupplung kann parallel wirksam zu dem Summiergetriebe angeordnet sein. Die Kupplung kann eine lösbare reibschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor bewirken. Das zweite Sekundärantriebsmoment kann wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, über die Kupplung übertragen werden. Die Kupplung kann zum Starten des Verbrennungsmotors geschlossen werden, während das Sperrelement den Verbrennungsmotor freigibt. Das über die Kupplung übertragbare zweite Sekundärantriebsmoment kann sich wiederum aufteilen in ein dem Verbrennungsmotor zukommendes Antriebsmoment und ein an dem Summiergetriebe anliegendes Antriebsmoment.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird bei dem Startvorgang eine Verringerung des zweiten Primärantriebsmoments durch eine Vergrößerung des zweiten Antriebsmoments ausgeglichen. ln einerweiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird bei dem Startvorgang eine Erhöhung des zweiten Primärantriebsmoments durch eine Verringerung des zweiten Antriebsmoments ausgeglichen.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird das zweite Antriebsmoment bei dem Startvorgang über eine Umdrehung des Verbrennungsmotors hinweg wenigstens einmal geändert. Das zweite Antriebsmoment kann bei dem Startvorgang über eine Umdrehung hinweg wenigstens zweimal geändert werden. Dadurch kann eine Drehmomentungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors bei dem Startvorgang möglichst ausgeglichen werden.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das zweite Sekundärantriebsmoment und/oder zweite Primärantriebsmoment erfasst und jeweils als Momentenwert der Steuerung des Elektromotors zur Veränderung des zweiten Antriebsmoments bei dem Startvorgang bereitgestellt. Der Momentenwert kann gemessen werden, beispielsweise über wenigstens einen Sensor.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird der Momentenwert durch einen Drehmomentsensor erfasst. Der Drehmomentsensor kann das zweite Sekundärantriebsmoment und/oder das zweite Primärantriebsmoment messen. Der Drehmomentsensor kann dem Abtrieb oder dem Summiergetriebe zugeordnet sein.

In einerweiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor wenigstens ein Federelement zur Übertragung des zweiten Sekundärantriebsmoments angeordnet, wobei eine Auslenkung des Federelements erfasst und durch die dem Federelement zugeordnete bekannte Federsteifigkeit in den Momentenwert umgerechnet wird.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Momentenwert mehrmals während einer Umdrehung des Verbrennungsmotors erfasst. Die Änderungsfrequenz kann größer als die Drehzahl des Verbrennungsmotors sein.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das zweite Primärantriebsmoment erfasst und als Ausgangsmomentenwert der Steuerung des Elektromotors zur Veränderung des zweiten Antriebsmoments bei dem Startvorgang bereitgestellt. Dadurch kann eine genauere Steuerung bewirkt werden.

In einer speziellen Ausführung der Erfindung wird der Ausgangsmomentenwert über wenigstens zwei Drehzahlsensoren an dem Abtrieb und/oder an dem Summiergetriebe unter Einbezug einer bekannten Drehsteifigkeit der zwischen den Drehmomentsensoren wirksam angeordneten Bauteile erfasst. Dadurch kann der Ausgangsmomentenwert einfach erfasst werden. Beispielsweise kann ein Drehzahlsensor an einem Fahrzeugrad, ein weiterer Drehzahlsensor an dem gegenüberliegenden Fahrzeugrad und ein Drehzahlsensor vor einem Differenzialgetriebe, das die Fahrzeugräder verbindet, angeordnet sein. Die den Fahrzeugrädern zugeordneten Drehzahlsensoren können durch die ABS-Sensoren gebildet sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : Einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, der durch ein Verfahren in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung gestartet wird.

Figur 2: Einen Drehmomentverlauf bei Ausführung eines Verfahrens in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt einen Antriebsstrang 10 eines Fahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor 12, der durch ein Verfahren in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung gestartet wird. Der Verbrennungsmotor 12 ist über ein Summiergetriebe 14 mit einem Abtrieb 16 des Fahrzeugs verbunden. Der Abtrieb wiederum ist mit wenigstens einem ersten und zweiten Fahrzeugrad 17 verbunden. Das Summiergetriebe 14 ist insbesondere ein Planetengetriebe 18, mit einem Hohlrad 20, einem gegenüber diesem drehbaren Sonnenrad 22 und mit mehreren Planetenrädern 24, die das Hohlrad 20 und das Sonnenrad 22 durch einen Verzahnungseingriff miteinander verbinden und die an einem Planetenträger 26 aufgenommen sind.

Der Verbrennungsmotor 12 ist hier insbesondere mit dem Sonnenrad 22 verbunden. Ein Drehschwingungsdämpfer 28, der wenigstens ein Federelement 30 aufweist, ist wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Summiergetriebe 14 angeordnet. Weiterhin ist ein Schaltelement 32 zur Festlegung des Verbrennungsmotors 12 bzw. des Sonnenrads 22 angeordnet, das zwischen einer Sperrsteilung, bei der der Verbrennungsmotor 12 und das Sonnenrad 22 festgelegt sind und einer Freigabestellung, bei der der Verbrennungsmotor 12 und damit auch das Sonnenrad 22 drehbar sind, schaltbar ist. Das Schaltelement 32 stützt das Drehmoment in der Sperrsteilung an einem Gehäuse 34, beispielsweise an einem Getriebegehäuse, ab.

Wird der Verbrennungsmotor 12 aktiv betrieben, kann dieser ein erstes Antriebsmoment M1 an dem Summiergetriebe 14 bereitstellen. Bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors 12 kann die dabei auftretende Drehmomentungleichförmigkeit über den Drehschwingungsdämpfer 28 verringert werden. Dabei liegen die Drehzahlen des aktiv betriebenen Verbrennungsmotors 12 wenigstens bei einer Leerlaufdrehzahl. Der Drehschwingungsdämpfer 28 ist zur Verringerung der Drehmomentungleichförmigkeiten auf Drehzahlen oberhalb von der Leerlaufdrehzahl ausgelegt.

Ein Elektromotor 36 ist mit dem Hohlrad 20 drehfest verbunden. Der Elektromotor 36 kann ein zweites Antriebsmoment M2 an dem Abtrieb 16 über das Summiergetriebe 14 bereitstellen. Das erste Antriebsmoment M1 und das zweite Antriebsmoment M2 können durch das Summiergetriebe 14 alternativ oder gemeinsam an dem Abtrieb 16, der ein Differenzialgetriebe 38 sein kann, anliegen. Der Antriebsstrang 10 ist ein Hybridantriebsstrang.

Eine Kupplung 40 ist wirksam zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Elektromotor 36 angeordnet. Ist die Kupplung 40 geschlossen, ist der Elektromotor 36 mit dem Verbrennungsmotor 12 reibschlüssig zur Drehmomentübertragung verbunden. Ist die Kupplung 40 geöffnet, ist eine unmittelbare Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Elektromotor 36 über die Kupplung 40 unterbunden.

Der Verbrennungsmotor 12 wird bei einem Betrieb des Fahrzeugs, beispielsweise bei anliegendem zweiten Antriebsmoment M2 an dem Abtrieb 16, aus einem Abschaltzustand, bei dem der Verbrennungsmotor 12 ausgeschaltet ist, heraus gestartet, indem die Kupplung 40 geschlossen und das den Verbrennungsmotor 12 festlegende Schaltelement 32 von der Sperrsteilung in die Öffnungsstellung gebracht wird. Dabei gibt der Elektromotor 36 das zweite Antriebsmoment M2 geteilt einerseits als zweites Primärantriebsmoment M21 über das Summiergetriebe 14 an den Abtrieb 16 und andererseits als zweites Sekundärantriebsmoment M22 über die Kupplung 40 für den Startvorgang an den Verbrennungsmotor 12 ab.

Diese Aufteilung des zweiten Antriebsmoments M2 kann dazu führen, dass der Startvorgang des Verbrennungsmotors 12 eine Veränderung des zweiten Primärantriebsmoments M21 bewirkt, die sich beispielsweise als Zugkraftunterbrechung bei einem Fährbetrieb mit dem Fahrzeug auswirkt. Um den Startvorgang des Verbrennungsmotors 12 das zweite Primärantriebsmoment M21 weniger beeinflussend auszuführen, wird bei dem Startvorgang durch Steuerung des Elektromotors 36 das zweite Antriebsmoment M2 verändert, um einen Einfluss des zeitlich mittleren zweiten Sekundärantriebsmoment M22 auf das zeitlich mittlere zweite Primärantriebsmoment M21 auszugleichen. Dadurch kann der zeitlich mittlere Einfluss des Startvorgangs auf einen Fährbetrieb des Fahrzeugs verringert werden.

Allerdings können die durch den Verbrennungsmotor 12 bei dem Startvorgang auftretenden Drehmomentungleichförmigkeiten zu einer zusätzlichen Veränderung des zweiten Sekundärantriebsmoments M22 führen, die wiederum das zweite Primärantriebsmoment M21 verändern. Diese dynamischen und sich beispielsweise mehrmals bei einer Umdrehung des Verbrennungsmotors 12 ändernden Drehmomentschwankungen in dem zweiten Sekundärantriebsmoment M22 werden bei dem Startvorgang des Verbrennungsmotors 12 verringert, indem das zweite Antriebsmoment M2 zusätzlich in einer von der Drehmomentungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors 12 abhängigen Änderungsfrequenz geändert wird. Das zweite Antriebsmoment M2 wird bei dem Startvorgang über eine Umdrehung des Verbrennungsmotors 12 hinweg wenigstens einmal, bevorzugt mehrmals, geändert und kann dadurch an die Frequenz der Drehmomentungleichförmigkeiten angepasst werden.

Da die Frequenzen der Drehmomentungleichförmigkeiten unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 12 liegen, können diese durch den Drehschwingungsdämpfer 28 weniger wirksam verringert werden.

Zur genauen Einstellung der Änderungen des zweiten Antriebsmoments M2 können Sensoren in dem Fahrzeug angeordnet werden. Beispielsweise können Drehzahlsensoren und/oder Drehmomentsensoren eingesetzt werden. Die Messwerte der jeweiligen Sensoren können dazu verwendet werden, die Änderung des zweiten Antriebsmoments M2 über ein vorab festgelegtes Steuerungsverfahren zu steuern oder unter Einbezug einer Rückführung der Messwerte zu regeln.

Ein erster Drehzahlsensor S1 kann beispielsweise an einem Dämpferausgang des Drehschwingungsdämpfers 28 und ein zweiter Drehzahlsensor S2 kann an einem Dämpfereingang des Drehschwingungsdämpfers 28 angeordnet sein. Bei dem Startvorgang des Verbrennungsmotors 12 kann eine Drehzahldifferenz zwischen dem Dämpfereingang und dem Dämpferausgang erfasst werden und über eine bekannte Dämpfersteifigkeit in einen das zweite Sekundärantriebsmoment M22 beschreibenden Momentenwert übersetzt werden. Dadurch kann das zweite Antriebsmoment M2 abhängig von dem Momentenwert verändert werden. Alternativ oder zusätzlich kann an dem Abtrieb ein Drehmomentsensor S3 angeordnet sein, der das zweite Primärantriebsmoment M21 erfasst und als Momentenwert ausgibt. Auch kann über wenigstens zwei Drehzahlsensoren S4, S5 an dem Abtrieb 16 eine Drehzahldifferenz des Abtriebs 16 unter Einbezug einer bekannten Drehsteifigkeit der zwischen den Drehmomentsensoren S4, S5 wirksam angeordneten Bauteile erfasst werden und darüber das zweite Primärantriebsmoment M21 berechnet werden.

In Figur 2 ist ein Drehmomentverlauf bei Ausführung eines Verfahrens in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die obere Abbildung gibt den Zeitverlauf der zeitlich mittleren Drehmomente und die untere Abbildung den Zeitverlauf der zeitlich dynamischen Drehmomente an. Das zweite Antriebsmoment setzt sich aus dem zeitlich mittleren zweiten Antriebsmoment M2m und dem zeitlich dynamischen zweiten Antriebsmoment M2d zusammen.

Wird der Startvorgang des Verbrennungsmotors zu einem Zeitpunkt t1 über das zweite Antriebsmoment eingeleitet, teilt sich das zweite Antriebsmoment in das zweite Sekundärantriebsmoment, das den Start des Verbrennungsmotors bewirkt und das zweite Primärantriebsmoment, welches nach wie vor an dem Abtrieb anliegt, auf. Das zweite Sekundärantriebsmoment kann beispielsweise über eine Kupplung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor übertragen werden und weist ein zeitlich mittleres zweites Sekundärantriebsmoment M22m auf.

Ab dem Zeitpunkt t1 verringert sich ein an dem als Bremse ausgeführten Schaltelement anliegendes Drehmoment M3 durch Schließen der Kupplung. Dabei wird das mittlere zweite Antriebsmoment M2m erhöht, bis die Kupplung ab dem Zeitpunkt t2 geschlossen ist.

Der Verbrennungsmotor beginnt ab dem Zeitpunkt t3 sich zu drehen und bewirkt dabei eine Drehmomentungleichförmigkeit, die sich als zeitlich dynamisches erstes Antriebsmoment M1d auswirkt. Das mittlere zweite Antriebsmoment M2m wird durch Steuerung des Elektromotors derart verändert, dass der Einfluss des mittleren zweiten Sekundärantriebsmoments M22m auf das mittlere zweite Primärantriebsmoment ausgeglichen wird. Insbesondere wird das mittlere zweite Antriebsmoment M2m als Ausgleich für das ebenfalls ansteigende mittlere zweite Sekundärantriebsmoment M22m für den Startvorgang des Verbrennungsmotors erhöht.

Zusätzlich wird die Drehmomentungleichförmigkeit des Verbrennungsmotors durch ein dem dynamischen ersten Antriebsmoment M1d des Verbrennungsmotors angepasstes dynamisches zweites Antriebsmoment M2d ausgeglichen. Das dynamische zweite Antriebsmoment M2d weist eine Änderungsfrequenz fc auf, die der Frequenz fd des dynamischen ersten Antriebsmoments M1d angepasst ist. Das resultierende zweite Primärantriebsmoment ist dadurch idealerweise konstant.

Ab dem Zeitpunkt t4 ist der Startvorgang des Verbrennungsmotors beendet und die Kupplung wird wieder geöffnet. Das mittlere zweite Antriebsmoment M2m entspricht ab diesem Zeitpunkt t4 bevorzugt dem zu Beginn des Startvorgangs anliegenden mittleren zweiten Antriebsmoment M2m.

Bezuqszeichenliste

10 Antriebsstrang

12 Verbrennungsmotor 14 Summiergetriebe

16 Abtrieb

17 Fahrzeugrad

18 Planetengetriebe 20 Hohlrad 22 Sonnenrad 24 Planetenrad 26 Planetenträger 28 Drehschwingungsdämpfer 30 Federelement 32 Schaltelement

34 Gehäuse 36 Elektromotor 38 Differenzialgetriebe fc Anderungsfrequenz fd Frequenz

M1 erstes Antriebsmoment

M 1 d dynamisches erstes Antriebsmoment

M2 zweites Antriebsmoment M2d dynamisches zweites Antriebsmoment

M21 zweites Primärantriebsmoment M22 zweites Sekundärantriebsmoment

M22m mittleres zweites Sekundärantriebsmoment

M3 Drehmoment

S1 - S5 Sensor t1 - t4 Zeitpunkt