用于在电动汽车中启动内部发电机的方法技术

一种用于启动电动汽车中的内燃发动机、尤其往复或回转活塞发动机的方法，用于内部产生电能，其中这种方法至少具有以下步骤：利用发电机驱动内燃发动机，在所述燃烧室中压缩工作介质、尤其是空气，测量尤其燃烧室壁中的预热温度，在预热温度已经达到或超过给定的阈值（启动温度）以后，开始传递内燃发动机的转矩到发电机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在研制电动汽车时，尤其是为了延长有效范围具有至少一个内燃发动机的电动汽车时存在问题，它们不能由具有内燃发动机的常见汽车来理解，其中这些问题尤其涉及驱动链的控制。在常见的具有传统的往复活塞发动机的汽车中尤其在冷启动时释放出增加的排放。在此冷启动指的是启动基本还处于环境温度的内燃发动机。这种冷启动在这种汽车中只有在开始行驶时发生。在目前的具有目前常见的混合动力驱动的批量生产的汽车中，混合动力驱动是至少一个由功率强大的内燃发动机与功率较弱的电动机组成的组合，内燃发动机一般在开始行驶时启动并且只有在行驶结束时再停止。在这里冷启动特性和同时引起的排放也是次要问题。尽管在具有所谓的启动/停止自动控制的汽车中，通过启动/停止自动控制重复地停止和再发动内燃发动机，冷启动排放问题是次要问题，因为内燃发动机在停止与重新发动之间，例如在红灯前面停止期间只经过很少时间，由此在这里不存在冷启动。在具有内燃发动机的电动汽车中，内燃发动机只用于延长有效范围，存在目前不熟悉的运行特性。为了驱动电动汽车通常通过来自蓄能装置的电能为电动机供电，并且内燃发动机停止并因此没有排放。但是在某些状况下，例如当蓄能装置的充电状态低于给定的极限时，添加内燃发动机用于内部产生能量，在此通常实现冷启动。如果在较长的时间以后不再需要内燃发动机运行，例如因为蓄能装置的充电状态已经足够地增加，再停止内燃发动机。直到重新启动内燃发动机可能要经过很长的时间。在重新启动内燃发动机时一般又出现冷启动。因此内燃发动机的冷启动特性具有增加的意义。
技术介绍
由现有技术已知用于预热内燃发动机某些局部区域的方法，用于改善冷启动特性。为了改善吸气管中的混合物制备，DE102008041600A1公开了一种方法，它具有下面的步骤，通过废气管抽吸空气，压缩并由此在气缸中加热所述空气，通过进气阀排出加热的空气并由此加热吸气管区域。由DE10132671A1同样已知，通过压缩热量预热内燃发动机区域。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种更好的用于启动内燃发动机的方法。所述目的通过如权利要求1所述的方法实现，从属权利要求的内容是所述方法的优选改进方案。下面借助具有尤其用于延长有效范围的内燃发动机的电动汽车描述本专利技术。对此要指出，本专利技术的应用不局限于这种汽车。内燃发动机最好指的是一个装置，在其中化学结合能量最好通过放热反应转换成机械功率。此外最好使内燃发动机设计成往复活塞发动机或特别优选回转活塞发动机。电动汽车最好指的是一种汽车，它通常通过至少一个第一机电换能器驱动。但是除了这种第一机电换能器以外，电动汽车最好具有内燃发动机和另外的机电换能器。第一机电换能器最好指的是一个装置，它输送电功率并且它将电功率转换成机械功率、最好是旋转运动(转速，转矩)。机电的换能器最好是电动机。电的蓄能装置最好指的是一个装置，它用于以化学结合形式储存并且再释放出电能。此外在电的蓄能装置中最好可以多次地重复储存和释放出电能的过程。电的蓄能装置最好用于，以电能供给第一机电换能器并且由第二机电换能器或从汽车外部以电能供电。第二机电换能器最好指的是一个设备，它用于，将输送的机械功率转换成电功率。此外所述第二机电换能器最好也用于，将电功率转换成机械功率、优选转换成转速和转矩。最好将由第二机电换能器产生的电功率储存在电的蓄能装置里面或者直接释放给第一机电换能器上。燃烧室指的是一空间段，它最好具有变化的容积。燃烧室最好至少局部地由燃烧室壁包围。此外在所述燃烧室里面最好可以执行化学反应，尤其放热反应，它用于使内燃发动机运行。此外通过所述放热反应最好使工作活塞以压力加载。所述燃烧室的容积最好可以通过所述工作活塞改变。所述燃烧室最好至少有时可以气体密封地封闭。在所述燃烧室里面最好可以至少有时流入工作介质流。这种工作介质尤其是气体或气体混合物且最好是空气。工作介质最好通过用于控制工作介质流的装置流到燃烧室。所述装置尤其可以在燃烧室壁中具有空隙。利用第二机电换能器(发电机)驱动内燃发动机最好指的是，由所述发电机传递机械功率、尤其转速和转矩到内燃发动机上。因此在所述运行状态最好由发电机传递功率到内燃发动机上。在所述燃烧室里面压缩工作介质、尤其空气最好指的是，所述燃烧室以工作介质充满并且具有第一容积。最好通过工作活塞的运动使所述第一容积减少到第二容积。在所述工作活塞运动时最好至少有时基本气密地封闭所述燃烧室。尤其通过工作活塞将第一容积减少到第二容积，提高在所述工作介质中的温度。尤其测量燃烧室壁中的预热温度指的是，确定最好通过压缩工作介质引起的温度变化。在此直接地、最好通过测量温度或者间接地、即最好通过测量时间间隔，在所述时间间隔期间压缩工作介质，可以获得预热温度的测量。此外在测量预热温度时最好可以考虑内燃发动机或电动汽车所在环境中的环境温度。启动传递内燃发动机转矩到发电机上最好指的是，从内燃发动机传递功率、尤其是转矩到发电机上。最好在预热温度已经达到或超过给定的阈值(启动温度)以后，开始所述转矩传递。在此启动温度最好指的是一温度，已经证实它对于在所述燃烧室里面在启动内燃发动机以后进行的化学反应是有利的。在此，所述启动温度尤其取决于燃烧过程类型、例如柴油或快燃过程和/或所使用燃料的种类。关于增程器(Range extender)最好指的是产生能量的装置。增程器最好具有:-第二机电换能器(发电机)，它用于产生电能和-内燃发动机，尤其回转活塞发动机或往复活塞发动机，其中内燃发动机用于驱动发电机并且发电机用于启动内燃发动机。最好使发电机和内燃发动机机械地相互耦联用于传递功率。通过机械耦联尤其对于产生能量达到高效率。在优选的实施方案中，提高内燃发动机、尤其在至少燃烧室壁一个部位中的温度，直到温度达到或超过阈值。所述阈值最好位于40°C至120°C、优选60°C至100°C且特别优选基本在约80°C。通过提高尤其内燃发动机的至少一个部位、最好至少燃烧室壁部位的温度可以降低冷启动排放并因此达到更好的启动方法。在优选的实施方案中最好只有当发电机已经使内燃发动机加速到启动转速，才启动内燃发动机转矩到发电机上的功率传递。最好使启动转速长时间地保持或者只有当达到温度(启动温度)阈值时才调整。最好使启动转速与内燃发动机的额定转速的比例(即，启动转速与额定转速的商数)在0.25至0.75的范围、优选在0.35至0.6的范围且特别优选基本为0.5。对于最好额定功率IOkW至50kW的内燃发动机，启动转速最好在500转/min至5000转/min、优选1000转/min至3500转/min且特别优选基本为3000转/min。内燃发动机最好不在达到启动转速前启动。内燃发动机通过发电机加速到启动转速并且最好也达到启动温度，由此实现有害物质特别少的启动方法并由此降低冷启动排放。在优选的实施方案中由发电机释放的功率与由内燃发动机释放的功率在给定比例中选择。由发电机释放的机械功率与由发电机产生的电功率最好基本相同大小。由发电机产生的电功率与由内燃发动机释放的功率的比例最好在0.3至3的范围、优选0.5至1.5且特别优选基本为0.9。发电机最好可以产生与内燃发动机近似的功率，由此发电机可以在启动过程期间快速地加热内燃发动机或某一部位，以及内燃发动机尤其快速地加速到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.16 DE 102010034443.51.一种用于控制电动汽车中的内燃发动机(2)启动过程的方法，其中所述电动汽车至少具有 -第一机电换能器(1)，它用于驱动电动汽车(牵引马达)， -电的蓄能装置(4)，它用于储存电能并且至少部分地供牵弓丨马达使用， -第二机电换能器(I)(发电机)，它用于产生电能和 -内燃发动机(2)，尤其回转活塞发动机或往复活塞发动机，其中该内燃发动机(2)用于驱动发电机并且发电机用于驱动内燃发动机(2 )， 在此所述内燃发动机(2 )具有至少一个由燃烧室壁(10 )包围的燃烧室(11 )，和至少一工作活塞(12)，和 其中所述燃烧室(11)的容积可以通过工作活塞(12 )的运动改变并且燃烧室(11)可以至少有时完全或尽可能气密地封闭，其特征在于， 所述方法至少具有以下步骤: -利用发电机驱动内燃发动机(2 )， -在所述燃烧室(11)里面压缩工作介质、尤其是空气， -确定尤其燃烧室壁(10)中的预热温度， -在预热温度已经达到或超过给定的阈值(启动温度)以后，启动内燃发动机(2)并且传递内燃发动机(2)的转矩到发电机。2.如权利要求1所述的用于控制内燃发动机(2)启动过程的方法，其特征在于，提高内燃发动机(2)、尤其在燃烧室壁(10)至少一个部位中的温度，直到所述温度已经达到或超过阈值，其中所述阈值最好在40°C至120°C、优选60°C至100°C且特别优选基本在80°C。3.如上述权利要求中任一项所述的用于控制内燃发动机(2)启动过程的方法，其特征在于，在发电机已经使内燃发动机(2)加速到启动转速以后，开始传递内燃发动机(2)的功率到发电机上，其中启动转速最好为500转/min直到2000转/min，优选750转/min至1500转/min且特别优选基本为900至1100转/min。4.如上述权利要求中任一项所述的用于控制内燃发动机(2)启动过程的方法，其特征在于，由发电机在较长的时间可释放出的电功率？8_1与由内燃发动机(2)在较长的时间可释放出的功率Pvkm相互间处于确定的比例，其中所述比例Pgm-el/Pvkm最好位于0.3至3、优选0.5至1.5且特别优选基本为0.7至0.9。5.如上述权利要求中任一项所述的用于控制内燃发动机(2)启动过程的方法，其特征在于，当所述蓄能装置(4)的充电状态已经低于给定的阈值时，根据蓄能装置(4)的充电状态引发启动过程，最好导入内燃发动机(2)的启动过程，其中所述阈值最好低于全部充电容量的50%、优选低于35%...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·费舍尔，
申请(专利权)人：李斯特内燃机及测试设备公司，
类型：
国别省市：