(57)【要約】  本発明は、噴射装置（１０）を備えた内燃機関（８）と電気モーター（６）とを有し、ハイブリッド駆動部（４）を備えた自動車（２）の作動方法に関している。ここでは前記自動車（２）が前記電気モーター（６）によって駆動され、前記内燃機関（８）は機関停止されている作動状況において、前記内燃機関（８）の始動準備のために、前記噴射装置（１０）内の燃料の圧力のレベルを前記電気モーター（６）によって高められる。
2014500173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射装置（１０）を備えた内燃機関（８）と電気モーター（６）とを有し、ハイブリッド駆動部（４）を備えた自動車（２）を作動するための方法であって、
前記自動車（２）が前記電気モーター（６）によって駆動され、前記内燃機関（８）は機関停止されている作動状況において、前記内燃機関（８）の始動準備のために、前記噴射装置（１０）内の燃料の圧力のレベルを前記電気モーター（６）によって高めるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記内燃機関（８）は前記電気モーター（６）によってドラッグ状態にもたらされる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記圧力を、前記内燃機関（８）の始動の実施に必要とされるレベルまで閉ループ制御する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記燃料の圧力を前記噴射装置（１０）の高圧ポンプ（１２）を用いて閉ループ制御し、その際に前記高圧ポンプ（１２）を前記電気モーター（６）によって駆動する、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記内燃機関（８）の少なくとも１つの構成要素が前記電気モーター（６）と相互作用し、その際に前記少なくとも１つの構成要素が、前記電気モーター（６）と前記内燃機関（８）との間でクラッチ接続される少なくとも１つのクラッチモジュール（１８）によって駆動される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記圧力は、通常始動若しくは冷間時始動のためのレベルよりも低い中間レベルに閉ループ制御され、その際に前記圧力は始動を望む要求が存在すると直ちに、前記中間レベルから第１の噴射に適したレベルまで高められる、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記内燃機関（８）は、前記圧力が十分に高く、かつ始動の実施を望む要求が存在する場合に、始動される、請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記圧力は、始動時点までの間に圧力上昇が存在し、かつ所定の期間が経過した場合に、再び低減される、請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
過度に高められた燃料の圧力は、前記噴射装置（１０）の逃がし装置によって低減される、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
噴射装置（１０）を備えた内燃機関（８）と電気モーター（６）とを有し、ハイブリッド駆動部（４）を備えた自動車（２）を作動するための装置であって、
前記自動車（２）は前記電気モーター（６）によって駆動され、前記内燃機関（８）は機関停止されている作動状況におかれ、制御機器（２２）を有する装置（２０）が設けられており、前記制御機器（２２）は、前記内燃機関（８）の始動準備のために、前記噴射装置（１０）内の燃料の圧力のレベルを前記電気モーター（６）によって高めるように制御することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド駆動部を備えた自動車を作動するための方法及び装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド駆動部を備えた自動車は、内燃機関と電気モーターを含んでおり、これらはクラッチ装置を介して相互に作用し得る接続状態にもたらすことが可能である。そのためこれらの内燃機関とモーターはお互いにエネルギーを交換することが可能である。
【０００３】
ＤＥ  １００  ０２  １３２  Ａ１明細書は、コモンレール式燃料噴射システムを備えたディーゼルエンジンの駆動トルクを閉ループ制御するための方法に関するものである。そこでは内燃機関のクランク軸の新たな駆動トルクの迅速な設定のために、補助発電機を用いて駆動トルクを短時間だけ供給するか取り出している。迅速な駆動トルクの低減に対しては、燃料噴射過程が停止されるため、当該噴射過程の中断期間中は内燃機関の補助発電機が所望に低減された駆動トルクを提供し、圧力蓄積器における圧力が、吐出される噴射量若しくは相応の駆動トルクに対して十分に低くなるまで減圧された場合に、噴射過程が継続されている。
【０００４】
発明の開示
本発明はそのような背景に基づいて、独立請求項の特徴部分に記載されている方法及び装置を提案している。本発明のさらなる構成は従属請求項及び以下の明細書に記載される。
【０００５】
有利な実施形態によれば、ハイブリッド車両の電気走行中にレール圧の増圧が行われ、それに伴って蓄積器、通常は燃料噴射装置の圧力蓄積器（コモンレール）内部において燃料の圧力の増圧が行われる。この電気走行の際には、ハイブリッド車両は電気モーターによって駆動される。この電気走行の間に本発明の実施によって、ハイブリッド車両の内燃機関の始動、通常は冷間時始動が準備される。
【０００６】
それ故に、内燃機関の始動要求が求められる前のハイブリッド車両の純粋な電気式の冷間時発進の間、内燃機関は電気モーターによって、通常は電気機械によってドラッグ動作される。電気式の冷間時発進の際には、ハイブリッド車両は内燃機関を始動させることなく純粋に電気だけで動き出し、電気機械によって駆動される。しかしながらこのようなことは所定の前提条件のもとでしかできない。それに対して外気温は適用可能な閾値を超えていなければならない。例えば０℃又は１０℃。その他にもさらなる別の前提条件の充足、例えばＨＶバッテリの充電状態、ドライバーの明確な要求、アクセルペダルの勾配度、ブレーキブースト圧などの充足が必要である。
【０００７】
前述した冷間時発進の際には、電気モーターだけが作動し、内燃機関は機関停止される。電気モーターによる内燃機関のドラッグ動作は、高圧ポンプ（ＨＤＰ）が、噴射装置内、通常は噴射装置の蓄積器内の燃料、例えば軽油の圧力を、所望のレベルにもたらすまで行われる。圧力が所望のレベルに達したときには、この圧力は内燃機関の通常の作動に必要とされる少なくとも１つの値を有するようになる。その後、内燃機関の始動は、十分に増圧された高い圧力によって遅滞なく行われる。
【０００８】
しかしながら、内燃機関が自動車の走行経過中に停止されることも十分考えられ、さらにこの自動車が所定の期間に亘って、電気モーターによって駆動されることも考えられる。その間には、燃料圧力が内燃機関の一時的な停止後に低減されるべき場合には、本発明の方法の実施のもとで内燃機関が新たな始動に向けて準備される。
【０００９】
通常、最初の冷間時始動に対しては噴射すべき燃料量は特に多くないといけない。さらに燃料の良好な処理も必要となってくる。このために燃料は相応に高い噴射圧を有していなければならない。その際にはこの噴射圧は、蓄積器内の圧力の高さに依存すると共にレール圧にも依存する。このことは、本発明の構成においてはレール圧を、最初の噴射の実施に必要とされるレベルまで、そして場合により、少なくとも１つのさらなる後続の噴射の実施に必要とされるレベルまで高めなければならないことを意味する。その際の始動過程毎の噴射圧は、内燃機関の通常動作モードにおける噴射圧よりも高くなり得る。相応に噴射のために設定されるレール圧も通常の動作モードにおけるレール圧よりも高くなる。
【００１０】
前記高圧ポンプ（ＨＤＰ）は通常は内燃機関によって、典型的にはカムシャフトによって駆動される。それにより、冷間時始動の際には、圧力の増圧が完全に高い高圧レベルになるまで行われなければならない。このことは従来技法においては、まず最初に内燃機関をまわすことによって行われていた。電気的な作動モードにおける冷間時発進と走行中の内燃機関の冷間時始動は、このような前提条件のもとでは不可能である。内燃機関の長めの始動時間は、機関の異常振動を引き起こしかねない。なぜなら、十分な駆動トルクが得られないか不十分な駆動トルクしか得られないからである。
【００１１】
本発明の枠内では圧力の増圧は、内燃機関の始動要求のまだ前に行われ、始動時間は最小に低減される。それにより、電気的な走行中に内燃機関の確実な冷間時始動が快適性を損なわずに実施可能となる。
【００１２】
冷間時始動の場合、自動車の走り出しは電気的モードにおいて行われ、その際には車両が電気モーターだけによってないしは電気機械単独によって駆動される。内燃機関による始動の準備のために、内燃機関は電気モーターによってドラッグ動作される。このドラッグ動作は通常は、走行のためにほとんどゼロか極僅かなトルクしか求められないような作動状態において行われる。圧力の閉ループ制御用に構成された噴射装置の高圧ポンプは、このフェーズにおいては少なくとも１つのクラッチモジュールと接続され、当該少なくとも１つのクラッチモジュールを介して駆動制御される。このクラッチモジュールも電気モーターによって駆動され、蓄積器（レール）内の燃料の圧力を高めている。この圧力が所定の閾値（この閾値は内燃機関の燃料噴射のトリガに必要とされる圧力値と同じかそれよりも大きい値であり、場合により内燃機関の実際の温度にも依存している）に達すると、内燃機関は最初の燃料噴射を開始できるようになる。その後で少なくとも１つのクラッチモジュールが、電気モーターと燃料噴射装置の間、及び電気モーターと内燃機関の間の接続を再び解除する。この少なくとも１つのクラッチモジュールは、クラッチユニット及び／又はクラッチとして構成されている。例えば高いトルク要求に基づいて内燃機関の始動が求められている場合には、このことができるだけ同じ前提条件のもとで迅速かつ堅固に行われ得る。
【００１３】
圧力の増圧後、通常は最初の増圧後、内燃機関の始動要求の発生なしで非常にゆっくりとした時間が経過する場合には、本発明の構成によれば、増圧されたレール圧が、燃料噴射装置内の逃がし装置としての圧力制御弁の作動により燃料を逃がすことによって再び減圧可能である。しかしながら、内燃機関を再び規則的にドラッグ動作させることで、当該圧力を十分な高さのレベルに維持することも可能である。このために所定の時間間隔が定められる。この時間間隔は、次のような作動パラメータ、例えば圧力値、圧力の時間変化、温度値、圧力の変更及び／又は増圧に要する時間などに依存している。この種の時間間隔が経過し、圧力値が十分に高いレベルに到達した後には、圧力は再び減圧可能となる。
【００１４】
本発明によれば、内燃機関の最初の始動、通常は冷間時始動の後で電気モーター単独によって駆動される電気的走行がトリガされ、それと共にこのことが、所定の条件が満たされたときに、例えば内燃機関温度が十分に高いレベルに達するか、及び／又は内燃機関の燃料噴射装置のレール圧が通常の作動圧力に達したときに終了する。電気モーターのトリガが行われると同時に、内燃機関も自動車の駆動に用いられる。
【００１５】
レール圧の中間レベルまでの制御も可能である。この中間レベルとは内燃機関の通常の始動、例えば冷間時始動に対するレベルよりも少ない圧力値である。但し始動に対する要求が識別されたときには、直ちに、圧力は短時間で中間レベルから最初の噴射に適したレベルまで高めることが可能である。
【００１６】
本発明による装置は、前述したような本発明による方法の全てのステップが実施できるように構成されている。その際の当該方法の個々のステップは、本発明による装置の個別の構成要素によって実施することも可能である。さらにこの装置の機能若しくはこの装置の個々の構成要素の機能は、当該方法のステップに用いることが可能である。その他にも本発明による方法の複数のステップを本発明による装置の少なくとも１つの構成要素の機能として実現することも可能であるし、装置全体の機能として実現することも可能である。
【００１７】
本発明のさらなる利点及び構成は、以下の明細書並びに関連する図面に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による方法を実施することの可能な実施形態の装置を装備したハイブリッド車両の概略図
【００１９】
実施例の説明
次に本発明の実施例を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。
【００２０】
図１には、ハイブリッド車両として構成された自動車２が概略的に示されている。この自動車２はハイブリッド駆動部４を有しており、このハイブリッド駆動部４は、電気モーター６と内燃機関８とを含んでいる。内燃機関８はさらに燃料噴射装置１０を含んでおり、この燃料噴射装置１０は内燃機関８の燃焼室に高圧燃料を噴射できるように構成されており、それによって燃料は当該燃焼室内で点火が可能となる。燃料噴射装置１０はその構成要素として高圧ポンプ１２、燃料を蓄積する蓄積器１４，並びに減圧装置としての圧力制御弁１６を有している。内燃機関８の従来の作動モードのもとでは、高圧ポンプ１２を介して蓄積器１４内の燃料が作動に適した圧力にもたらされる。蓄積器１４内の圧力が過度に高い場合には、圧力制御弁１６の作動によって蓄積器１４から燃料を逃がすことによって当該圧力を再び減圧することが可能である。
【００２１】
電気モーター６と内燃機関８は、ハイブリッド駆動部４のさらなる構成要素としての少なくとも１つのクラッチモジュール１８を介して相互に連結が可能である。そのため少なくとも１つのクラッチモジュール１８は、電気モーター６の少なくとも１つの構成要素と噴射装置１０の少なくとも１つの構成要素との間、及び／又は電気モーター６の少なくとも１つの構成要素と内燃機関８の少なくとも１つの構成要素との間のクラッチ機能を担うことが可能である。それにより少なくとも１つのクラッチモジュールを介して、少なくとも１つのクラッチモジュール１８によって提供される、電気モーター６と内燃機関８との間のクラッチが開かれるか又は閉じられるかに応じて、電気モーター６と内燃機関８の間で相互作用が提供できる。それにより、電気モーター６と内燃機関８との間で駆動トルクの交換、及び／又はエネルギーの交換が可能となる。
【００２２】
自動車２は、その他に本発明による実施形態の装置２０を含んでおり、この装置２０は図１中に概略的に示されており、制御機器２２を有している。この制御機器２２は複数の接続線路２４を介して、ハイブリッド駆動部４の構成要素としての、電気モーター６と、少なくとも１つのクラッチモジュール１８と、内燃機関８と、高圧ポンプ１２、蓄積器１４，圧力制御弁１６を備えた燃料噴射装置１０とに接続されている。それらの接続線路２４を介して前記制御機器２２は、ハイブリッド駆動部４の前記構成要素の作動パラメータを検出し、さらにハイブリッド駆動部４のそれらの構成要素の機能をコントロールし、それによって開ループ制御及び／又は閉ループ制御している。
【００２３】
前記装置２０は、ハイブリッド駆動部４を備えた自動車２を作動するために構成されている。自動車２が電気モーター６によって駆動され、内燃機関８は機関停止されている作動状況においては、制御機器２２は次のことを引き起こす。すなわち内燃機関８の始動準備のために、電気モーター６によって燃料噴射装置１０内の燃料の圧力レベルを高めている。
【００２４】
燃料噴射装置１０の少なくとも１つの構成要素と電気モーター６とを協働させ得る、少なくとも１つのクラッチモジュール１８は、本発明による方法の実施のために、電気モーター６と内燃機関８とを連結させ、それによって電気モーター６は少なくとも１つの構成要素、ここでは高圧ポンプ１２に接続し、このポンプ１２を駆動する。
【００２５】
図１に示されている本発明による方法の実施のために、少なくとも１つのクラッチモジュール１８が内燃機関８のカムシャフト又はクランクシャフトと協働し、それによって当該カムシャフト又はクランクシャフトを駆動する。このことのために前記クラッチモジュール１８は、前記制御機器２２から次のように作動され連結される。すなわち少なくとも１つのクラッチモジュール１８とカムシャフト若しくはクランクシャフトとの間で作用結合が提供されるように連結される。それと共に、電気モーター６から出発して少なくとも１つのクラッチモジュール１８とカムシャフト若しくはクランクシャフトとを介して燃料噴射装置１０の高圧ポンプ１２が駆動される。これにより蓄積器１４内の燃料の圧力も高められる。このような相互作用により、さらに内燃機関８も電気モーター６によってドラッグ動作される。これらのことには、圧力を内燃機関８の始動の実施に必要とされるレベルまで制御する手段も含まれている。
【００２６】
有利な実施例によれば、可能な作動パラメータとして十分に高い圧力と始動の実施を示す要求とが存在する場合に、内燃機関８は始動される。この過程は前記制御機器２２によってもコントロール可能である。
【００２７】
最初に増圧された圧力は、当該高められた圧力が存在するもとで、始動に至るまでに所定の時間間隔及び／又は設定された時間間隔が経過してしまった場合には、再び減圧される。その場合には過度に高い圧力が燃料噴射装置１０の圧力制御弁１６を介して減圧される。別の有利な実施例によれば、当該圧力を前記制御機器２２を介して少なくとも１つのクラッチモジュール１８と圧力制御弁１６の交互の作動によって、適切な必要十分な高さの中間レベルまで制御することも可能である。この中間レベルとは、内燃機関８の通常の始動ないし冷間時始動のために必要とされるレベルよりも低い値である。しかしながら、始動に対する要求が識別された場合には直ちに、少なくとも１つのクラッチモジュール１８の活動化によって圧力が短時間で当該中間レベルから、最初の燃料噴射に適切なレベルまですぐに高めることが可能である。
【図１】
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【国際調査報告】
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