Ganzheitliche Betrachtung zur Auswahl der Starteinrichtung des Verbrennungsmotors eines Parallel-Hybrids mit Trennkupplung

• Main Author: Fesefeldt, Thomas Frank
• Format: Others
• Language: German; de
• Published: 2010
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/2057/2/Auswahl_Starteinrichtung_Dissertation_Fesefeldt.pdf; Fesefeldt, Thomas Frank <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Fesefeldt=3AThomas_Frank=3A=3A.html> (2010): Ganzheitliche Betrachtung zur Auswahl der Starteinrichtung des Verbrennungsmotors eines Parallel-Hybrids mit Trennkupplung.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Diese Arbeit untersucht, mit welcher Starteinrichtung der Verbrennungsmotor in den verschiedenen Fahrzuständen eines Parallel-Hybrids mit Trennkupplung zwischen Motor und E-Maschine bestmöglich hinzugeschaltet werden kann. Zunächst werden die möglichen Starteinrichtungen vorgestellt und diskutiert. Zwei wesentliche Startarten werden dabei eingeführt, die den Kern der Dissertation von Dipl.-Ing. Sören Müller und der vorliegenden Arbeit bilden: (a) Der Quick Start (QS) mittels starterunterstützten Direktstarts und (b) Der Hybrid Start (HS) mittels kurbelwellenintegrierten E-Motors. Diese Arbeit behandelt die durchgeführten Untersuchungen zum Quick Start. Begleitet werden die Startversuche am Motorenprüfstand durch ein volldynamisches, semi-empirisches, physikalisch basiertes Simulationsmodell, das speziell für den Startvorgang des untersuchten Motors entwickelt wurde. Es wird gezeigt, dass sich Vorteile bezüglich der Startdauer und des Energiebedarfs ergeben, wenn bereits in den ersten Kompressionstakt nach dem Losbrechen des Motors eingespritzt und gezündet wird und der Anlasser den Motorhochlauf nur bis zur ersten Zündung unterstützt. Die Vorraussetzungen einen solchen QS reproduzierbar und robust durchführen zu können, werden von einer Motorauslaufstrategie mit Hilfe der Drosselklappe geschaffen. Die Ergebnisse der Analysen zum QS und HS werden in einem Vergleich der Startarten zusammengefasst, der auch eine umfassende Startenergiebetrachtung enthält. Die Bewertungskriterien, die für die Auswahl der Starteinrichtung aufgestellt worden sind, gliedern sich in die Kategorien Fahrtwunscherfüllung, Komfort, Robustheit, Aufwand und Emissionen. Daraus wird als Ergebnis formuliert, dass insbesondere die Startdauer und der Startkomfort für den HS sprechen. Ob diese Vorteile aber den deutlich höheren Aufwand bzgl. Entwicklung, Kosten und Bauraum aufwiegen, kann nicht pauschal beantwortet werden. In allen Kategorien ist der QS zumindest konkurrenzfähig, wobei die Lebensdauer des Starters für den Betrieb in einem Parallel-Hybrid abgesichert werden muss.