(57)【要約】【課題】  内燃機関と電気機械の協力を改良し、同時に所望の走行快適性を維持するために、ハイブリド車両の運転の際には、ハイブリドシステムの無負荷運転消費を低下させること。【解決手段】  この発明は、内燃機関と少なくとも一つの電気機械を備えて、この際に電気機械の少なくとも一つが無負荷運転における内燃機関の回転容易性が減少されるように、内燃機関を無負荷運転にて変更するトルクを作用される、ハイブリド自動車の運転方法に関する。この場合には、同時に無負荷運転では、内燃機関がこの運転状態のために最適化された点火角度と充填度により点火角度の遅延調整なしにモーメント保存を発生させるように運転される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と少なくとも一つの電気機械を備えて、この際に電気機械の少なくとも一つが無負荷運転における内燃機関の回転容易性が減少されるように、内燃機関を無負荷運転にて変更するトルクを作用される、ハイブリド自動車の運転方法において、同時に無負荷運転では内燃機関がこの運転状態のために最適化された点火角度と充填度により点火角度の遅延調整なしにモーメント保存を発生させるように運転されることを特徴とする方法。
【請求項２】
無負荷運転における点火角度と充填度は内燃機関の消費最適運転のために無負荷運転において調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
内燃機関は無負荷運転において１に等しいラムダにより運転されることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の方法。
【請求項４】
無負荷運転からの始動過程では、電気機械の少なくとも一つにより始動トルクが自由にされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
無負荷運転トルクが内燃機関の充填発生の時間に形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
無負荷運転において回転数制御は点火路、燃料路及び充填路又はそのいずれかの一方を介しての作用によって少なくとも一つの電気機械による回転数制御と組合わせられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
回転数制御は従来の回転数制御の電気機械の少なくとも一つによって点火路、燃料路及び充填路又はそのいずれかの一方を介して重ねられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
回転数制御は電気機械の少なくとも一つによって推測統計学的により強力な回転数低下にのみに反応することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
内燃機関の無負荷運転回転数は、内燃機関のために内燃機関が静かな無負荷運転と回転数低下なしの始動過程用の十分な保存とを有する予め決定された無負荷運転回転数から出発して、少なくとも毎分５０回だけ，特に少なくとも毎分１００回だけ，特に少なくとも毎分２００回だけ降下されることを特徴する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特許請求項１に上位概念ににより、内燃機関と少なくとも一つの電気機械を備えて、この際に電気機械の少なくとも一つが無負荷運転における内燃機関の回転容易性が減少されるように、内燃機関を無負荷運転にて変更するトルクを作用される、ハイブリド自動車の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を備える自動車の運転中に、内燃機関は自動車の停止段階で通常には止められて無負荷運転でさらに回転する。ここでエンジンから放出されたエネルギーの一部が車両計盤回路の供給のために、場合によっては例えば空調装置のような快適函数のために利用される。けれども、無負荷運転におけるエンジンはもたらされた燃料量を含有するエネルギーの最大割合をエンジン回転の維持のために場合によっては熱損失や摩擦損失を補償するために必要であり、追加的に熱力学的に悪化された作用度の範囲で回転するので、エンジンを車両の停止では再転させるのはエネルギー的に不十分である。これらの理由から、既に、燃料消費を減少させる車両停止の際に内燃機関を止める始動停止機能を持つ車両が存在する。
【０００３】
ハイブリド車両でも、内燃機関は停止段階で始動停止機能によって典型的に止められる。この場合にここでは、ハイブリド車両が従来の始動機と比較して明らかに出力強力な電動モータを有し、それは特にエンジン始動の際により高い快適性を可能とする。エンジンクランク軸への電気機械の結合は異なる方法で行われる。それで、これはクラッチを介して場合によっては直接にエンジンのクランク軸と結合され得るか、或いはベルト駆動部を介して場合によっては伝動装置に連結されている。電気消費器の供給は停止段階において電池或いは他の電気エネルギー貯蔵器によって行われ、そのエネルギー貯蔵器は引き続く走行運転で内燃機関の作用度の好ましい運転点にて再び負荷される。この方法では、燃料消費の著しい減少が達成され得る。
【０００４】
けれども、内燃機関の停止が他の理由から許容され得ない運転段階が存在する。それで、スイッチの入った空調装置では、空調コンプレッサーの内燃機関のベルト駆動部を介して必要とする機械的駆動部は内燃機関の再転を必要とし得る。電池の僅かな充電状態でも、特に非常に長い停止段階では、内燃機関を無負荷運転にて再転させて、場合によっては再び始動することが必要である。さらに、例えば排ガス清掃装置はその運転運度を達成されなければならなく、それで、内燃機関の再始動では、禁じられた高い排ガス有害噴射が生じない。上記理由から、ハイブリドシステムでも、車両停止における内燃機関を無負荷運転で運転することが必要である。しかし、まさにこの概念でも無負荷運転消費を出来るだけ僅かに保持することが必要である。    
【０００５】
無負荷運転における燃料消費の減少の可能性は、内燃機関の無負荷運転回転数を出来るだけかなり低下させることにある。けれども、内燃機関では、さらに、個別シリンダのモーメント放出における不正確度が著しく増加するから、無負荷運転回転数は一定値にまで低下され得るので、回転品質は非常に悪くなり、例えばエンジンがとまる。この場合に、このエンジン回転が個々のシリンダ間の噴射された燃料質量の漏れ、僅かなシリンダ充填、燃焼室ガス流れの僅かな強度並びに燃焼室における増加した残余ガス含有量によって困難になる。これら要因は、無負荷運転回転数の低下において無負荷運転回転数の突然に快適性を損なう進行をまねく増大する推測統計的に不十分な燃焼結果が調整されることをまねく。
【０００６】
それ故に、３や４シリンダエンジンでは、無負荷運転回転数は典型的には毎分７５０から９００回の範囲内にある。直接噴射オットーエンジンでは、無負荷運転回転数は吸込み管噴射エンジンに比べてより僅かに調整される、というのは、燃焼室内の燃料の直接納入に基づいて個別シリンダへの噴射量の非常に正確な分配が可能であるからである。多筒エンジンでは、無負荷運転回転数はクランク軸回転当りのかなり高い割合の燃焼結果に基づいて同様にほんの僅かに調整され得る。
【０００７】
別の問題は、直接に無負荷運転段階に接続する負荷或いはモーメント要件を意味する。例えば、始動過程において急激に明確により高いモーメントが必要とされる。けれども、吸込み管の充填発生は有限時間を必要とする（数１００ミリセカンド）ので、これは、無負荷運転回転数が無負荷状態で最小可能値に低下されたエンジンでは、モーメント低下と連結過程との組合わせで望まれぬ回転数低下をまねく、それは著しい快適性の損失を意味する。同様に望まれぬ効果は消費器、例えば空調コンプレッサーの維持でも、無負荷運転で調整し得る。
【０００８】
この理由から、無負荷運転回転数は連続エンジンでは所定間隔で下位の−場合によっては最小の所定無負荷運転回転数に調整される。追加的に、しばしば上記モーメント保存が使用される。この場合に、オットーエンジンでは、点火角度がモーメント−場合によっては消費最適運転より遅れて必要に調整される。目標無負荷運転回転数を保持し得るために、同時にシリンダ充填が増加されなければならない。迅速な負荷要件では、今はまず最初にモーメントを増加するために点火角度が早められ得る、というのは、点火角度が非常に速く、即ち既にその点火角度に続く作業遊びの際には調整され得るからである。けれども、最小無負荷運転限界回転数からの無負荷運転回転数の安全間隔並びにモーメント保存は望まれぬ形式で燃料消費の増加をまねく。
【０００９】
ドイツ特許出願公開第１９７０９１３４号明細書（特許文献１）から、内燃機関や内燃機関に変更するトルクを作用される電気機械を備えるハイブリド自動車用の駆動システムが知られているので、内燃機関の回転単調性が減少される。この場合に、内燃機関と連結された電気機械は、その電気機械が内燃機関のトルク弱化に反作用して変更するトルクを作用させるように、制御されている。
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１９７０９１３４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の課題は、内燃機関と電気機械の協力を改良し、同時に所望の走行快適性を維持するために、ハイブリド車両の運転の際には、ハイブリドシステムの無負荷運転消費を低下させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、この発明によると、請求項１にて特徴とする事項をもつ前記種類の方法によって解決される。この発明の好ましい構成は、別の請求項に記載されている。
【００１２】
前記種類の方法では、この発明によると、同時に無負荷運転では、内燃機関がこの運転状態にとって最適な点火角度と遅れ調整なしの充填度によってモーメント保存を発生させるように運転される。
【００１３】
これは、点火角度の普通の遅れ調整とそれと関連した充填度の増加を放棄して最も低い無負荷運転回転数が選択され得て、それによって燃料消費の減少が所望の運転走行快適性の同時維持の際に達成されるという利点を有する。
【００１４】
目的にかなって、無負荷運転における点火角度は、内燃機関の消費最適運転のために調整される。
【００１５】
特に、無負荷運転における内燃機関は１に等しいラムダにより運転される。
【００１６】
現存しないモーメント保存を補償するために、始動過程では、少なくとも一つの電気機械の無負荷運転から適切な高い始動トルクが自由になり、そのトルクは特に内燃機関に充填発生するために必要である時間間隔に形成される。
【００１７】
好ましい実施態様では、無負荷運転にて回転数制御は、点火路、燃料路及び充填路又はそのいずれかの一方を介しての作用により少なくとも一つの電気機械による回転数制御と組合わせられる。
【００１８】
別の好ましい実施態様では、少なくとも一つの電気機械による回転数制御は点火路、燃料路及び充填路又はそのいずれかの一方を介しての従来の回転数制御に重ねられており、この場合に少なくとも一つの電気機械による回転数制御は特に推測統計学的により強力な回転数低下にのみに反応する。
【００１９】
目的にかなって、内燃機関の無負荷運転回転数は、内燃機関が静止無負荷運転と回転数低下なしの始動過程の十分な貯蔵を有する内燃機関に規定された空転限界回転数から出発して少なくとも毎分５０回だけ、特に少なくとも毎分１００回、特に少なくとも毎分２００回に低下される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明は、次に詳細に説明される。
追加的に少なくとも一つの電気機械と一つの内燃機関を備えるハイブリド車両には、この発明によると、無負荷運転消費並びに無負荷運転快適性を改良することが企図されている。電気機械はまさに下位回転数範囲で高いトルク（正と負）を準備できるので、これによって、内燃機関の無負荷運転を好ましく支援する可能性を提供する。さらに、電動的モーメントが非常に速く、即ち２０、３０ミリセカンド内に上昇下降される、それによってモーメント弱化、場合によっては内燃機関のその弱化から生じる回転数減少を無負荷運転にて補償する可能性を生じる。
【００２１】
それ故に、この発明によると、内燃機関の無負荷運転回転数は本来の設計に比べて少なくとも毎分５０回だけ、特に少なくとも毎分１００回と特に好ましくは少なくとも毎分２００回だけを低下させることが提案されている。この場合に、モーメント不均一性、場合によっては生じる回転数減少が内燃機関と電気機械の組合わせ回転数制御によって補償される。その代わりに、内燃機関の従来の回転数制御と電気機械の重ねられた回転数制御との組合せが考慮でき、その回転数制御は推測統計的に乏しい燃焼結果によって回転数低下に反応し、それによって許容できない回転数低下を阻止する。この発明の特に好ましい構成では、追加的に従来のモーメント保存（点火角度偏差幅）をもはや使用しないことが提案されている。内燃機関の高い駆動モーメントによって、追加的に始動過程は最低無負荷運転からより僅かなモーメント保存で、場合によってはモーメント保存なしで支援されるので、ここでも回転数低下による快適性低下を生じない。    
【００２２】
それ故に、提案された方法は、ハイブリド車両の燃料消費の更なる低下、場合によっては内燃機関と電気機械の組合せを備える駆動概念を可能とする。
【国際調査報告】
2007530354.tif 000002
2007530354.tif 000003
2007530354.tif 000004
2007530354.tif 000005
2007530354.tif 000006