專利名稱：在發(fā)動(dòng)機(jī)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中利用傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)的快速重新起動(dòng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，尤其用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的措施。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)，例如用于車輛中的內(nèi)燃機(jī)，為進(jìn)行起動(dòng)需要供給驅(qū)動(dòng)能，所述驅(qū)動(dòng)能一般用起動(dòng)機(jī)提供。傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)只能嚙合到停止的發(fā)動(dòng)機(jī)中，并且由此將必需的驅(qū)動(dòng)能傳遞到內(nèi)燃機(jī)。在再起動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)必須因此等到內(nèi)燃機(jī)達(dá)到靜止。一種用于確定所述內(nèi)燃機(jī)達(dá)到靜止的時(shí)刻的方法例如由DE102009045886A1已知。但是所述方法一般只有在300ms延時(shí)后才能判斷內(nèi)燃機(jī)完全達(dá)到靜止的時(shí)刻。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提出一種用于確定起動(dòng)機(jī)在內(nèi)燃機(jī)中的嚙合時(shí)刻的方法以及根據(jù)并列權(quán)利要求的裝置和車輛。本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的部分。根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于確定起動(dòng)機(jī)到內(nèi)燃機(jī)中的哨合時(shí)刻的方法包括:確定內(nèi)燃機(jī)的曲軸的、尤其依賴于內(nèi)燃機(jī)的活塞的擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)數(shù)，以及將嚙合時(shí)刻規(guī)定在曲軸的狀態(tài)時(shí)刻(在該狀態(tài)時(shí)刻中所述轉(zhuǎn)數(shù)滿足預(yù)先確定的條件)之前或者在曲軸的所述狀態(tài)時(shí)刻時(shí)。上述方法的構(gòu)思在于，為了所述起動(dòng)機(jī)能夠嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)中，所述內(nèi)燃機(jī)不必完全達(dá)到靜止。當(dāng)曲軸具有確定的狀態(tài)就完全足夠，在這種確定的狀態(tài)中，起動(dòng)機(jī)的小齒輪能夠嚙合到曲軸的從動(dòng)輪中，而不損壞齒輪中的至少一個(gè)齒輪。不同的示例的狀態(tài)在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明。通過上述方法所述起動(dòng)機(jī)能夠快速嚙合到內(nèi)燃機(jī)中并且其因此縮短了在內(nèi)燃機(jī)的直接的再起動(dòng)后的起動(dòng)延時(shí)時(shí)間。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于快速再起動(dòng)，具有持續(xù)嚙合的小齒輪或者在內(nèi)燃機(jī)的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中具有嚙合方案的、新一代的、費(fèi)用大且魯棒性差的起動(dòng)機(jī)是多余的，并且可使用傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)。在本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，為了滿足預(yù)先確定的條件提供了用于測(cè)量轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器、預(yù)先確定的時(shí)間、預(yù)先確定的輸出信號(hào)。這種設(shè)計(jì)方案的思想在于，由用于測(cè)量轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器不能直接導(dǎo)出內(nèi)燃機(jī)的特性，因?yàn)樗鰝鞲衅饕话阍隽渴降夭⑶乙虼藬?shù)字地工作。在單個(gè)增量之間所述傳感器不能夠直接確定內(nèi)燃機(jī)的特性。因此常規(guī)地控制器必須以其他的方式確定內(nèi)燃機(jī)的特性并且因此確定內(nèi)燃機(jī)的停頓。但是可以認(rèn)為，由傳感器發(fā)出的信號(hào)以足夠的精度反映了內(nèi)燃機(jī)的特性。因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)停止時(shí)涉及慣性擺動(dòng)過程，還可以認(rèn)為，所述內(nèi)燃機(jī)隨著時(shí)間接近絕對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)。借助所述預(yù)先確定的時(shí)間可以由此調(diào)整，為了所述起動(dòng)機(jī)能夠嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)中，所述內(nèi)燃機(jī)必須多么接近于靜止?fàn)顟B(tài)。最初的結(jié)果表明，由此能夠?qū)⑸厦嫠岬降钠饎?dòng)延時(shí)時(shí)間縮短大約20%。
在此所述預(yù)先確定的輸出信號(hào)在特殊的設(shè)計(jì)方案中可以等于零，來(lái)保證所述內(nèi)燃機(jī)盡可能接近于靜止?fàn)顟B(tài)。在本發(fā)明的附加的或者可替代的設(shè)計(jì)方案中，所述轉(zhuǎn)數(shù)為了滿足預(yù)先確定的條件具有符號(hào)，所述符號(hào)表明，曲軸的旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)燃機(jī)的工作方向是相同的。這種設(shè)計(jì)方案的思想在于，即為了實(shí)現(xiàn)以兩個(gè)齒輪盡可能小的機(jī)械負(fù)載使起動(dòng)機(jī)嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)，起動(dòng)機(jī)的小齒輪和在曲軸上的從動(dòng)輪應(yīng)該沿著相同的方向旋轉(zhuǎn)。以這種方式所述起動(dòng)機(jī)在實(shí)際上還不適合將起動(dòng)機(jī)嚙合到發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)就已經(jīng)可以被觸發(fā)。這是可能的，因?yàn)橥ㄟ^在發(fā)動(dòng)機(jī)位置上測(cè)得的例如-lOOOrpm/sec的平均內(nèi)燃機(jī)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)梯度(Auslaufgradient)和測(cè)得的 +/-10000rpm/sec 的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)幅值(Auslaufamplitude),可以計(jì)算在哪些時(shí)間中所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降到所述起動(dòng)機(jī)小齒輪可以嚙合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)數(shù)以下。最初的結(jié)果表明，通過避免擺動(dòng)階段和停頓識(shí)別時(shí)間能夠?qū)⑸厦嫠岬降钠饎?dòng)延時(shí)時(shí)間縮短了大于500ms。在本發(fā)明的另一個(gè)附加的或者可替代的設(shè)計(jì)方案中，所述轉(zhuǎn)數(shù)為了滿足預(yù)先確定的條件小于預(yù)先確定的值。這種設(shè)計(jì)方案的思想在于，所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸在確定的位置短時(shí)間地達(dá)到靜止。在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的情況中是在兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞的兩個(gè)上壓縮死點(diǎn)之間的兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)的位置，因?yàn)樗婕暗耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)活塞繞著這個(gè)中點(diǎn)執(zhí)行擺動(dòng)行程。因此所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞必定在所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)達(dá)到停頓，以改變其旋轉(zhuǎn)方向。所述思想能夠轉(zhuǎn)用到任意的內(nèi)燃機(jī)形式，例如汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)(Wankelherzmotor)。在此應(yīng)該特別優(yōu)選的是，曲軸的旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)燃機(jī)的工作方向相同，借此所述內(nèi)燃機(jī)不僅能夠以具有更大公差的轉(zhuǎn)向點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，在這種情況下也是可能的是，所述起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)同步地嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)中，并且因此最大限度地最小化在所述起動(dòng)機(jī)小齒輪和所述在曲軸上的從動(dòng)輪上的機(jī)械負(fù)載。在一種改進(jìn)方案中，所述方法包括:測(cè)量在曲軸的預(yù)先確定的位置中的轉(zhuǎn)數(shù)和對(duì)曲軸的在曲軸的兩個(gè)相鄰的預(yù)先確定的位置之間的位置上的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行插值。因?yàn)樽畛Ｒ姷霓D(zhuǎn)數(shù)傳感器只能增量式地測(cè)量所述曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)，于是在內(nèi)燃機(jī)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，僅利用所述轉(zhuǎn)數(shù)傳感器只能以大的公差范圍來(lái)確定曲軸的和往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞的轉(zhuǎn)向點(diǎn)。通過所述插值就能夠最大限度地減小用于確定轉(zhuǎn)向點(diǎn)的所述公差范圍，由此在所述起動(dòng)機(jī)小齒輪和在曲軸上的從動(dòng)輪上產(chǎn)生較小的機(jī)械負(fù)載。在本發(fā)明的附加的改進(jìn)方案中，所述方法包括:確定在插值前在曲軸的兩個(gè)相鄰的位置之間的轉(zhuǎn)數(shù)差和依賴于所述確定的轉(zhuǎn)數(shù)差減小最后測(cè)量的轉(zhuǎn)數(shù)。以這種方式利用純線性的方法就能夠進(jìn)行插值，這對(duì)插值的轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算時(shí)間產(chǎn)生特別積極的作用，因?yàn)橛捎谕鶑?fù)運(yùn)動(dòng)活塞在轉(zhuǎn)向點(diǎn)上經(jīng)過的有限的持續(xù)時(shí)間，在將要確定的值失效前，只有非常少的計(jì)算時(shí)間可以使用。一般來(lái)說(shuō)所述插值的轉(zhuǎn)數(shù)值必須每隔IOms進(jìn)行更新。在另一個(gè)或者附加的改進(jìn)方案中，所述預(yù)先確定的值可依賴于曲軸的位置和自最后的上死點(diǎn)以來(lái)的轉(zhuǎn)數(shù)變化來(lái)使用。以這種方式所述預(yù)先確定的值匹配于往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞和曲軸的擺動(dòng)行程高度，從而可以與外部的機(jī)械的影響和其他干擾參量無(wú)關(guān)地或者也與往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞和曲軸的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的已經(jīng)過去的數(shù)量無(wú)關(guān)地確定所述曲軸以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞的轉(zhuǎn)向點(diǎn)。在本發(fā)明的可替代的或者附加的改進(jìn)方案中，所述方法包括:測(cè)量在曲軸的預(yù)先確定的位置中的轉(zhuǎn)數(shù)和基于內(nèi)燃機(jī)的上死點(diǎn)的橫跨(Durchschreiten)相對(duì)所述曲軸的位置對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行積分，其中在所述曲軸的兩個(gè)相鄰的預(yù)先確定的位置之間所述曲軸的位置進(jìn)行插值。在一種特殊的改進(jìn)方案中，所述曲軸的位置的插值與自最后的轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)量以來(lái)過去的時(shí)間成反比。所述數(shù)學(xué)的運(yùn)算同樣也可以以短的計(jì)算時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)時(shí)地給出曲軸的插值的結(jié)果。在本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，所述轉(zhuǎn)數(shù)變化是自橫穿內(nèi)燃機(jī)的最后的上死點(diǎn)以來(lái)最大的轉(zhuǎn)數(shù)變化。所述最大的轉(zhuǎn)數(shù)變化或者轉(zhuǎn)數(shù)梯度充分地描述了在擺動(dòng)行程期間在兩個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之間內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞或曲軸的振蕩特性，并且相比于其他描述振蕩特性的轉(zhuǎn)數(shù)變化(如平均轉(zhuǎn)數(shù)變化)直接地加以確定。在一種替代的或者附加的設(shè)計(jì)方案中，在嚙合時(shí)刻和狀態(tài)時(shí)刻之間的持續(xù)時(shí)間相當(dāng)于所述起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)中所需的持續(xù)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于將起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)中的方法包括:利用給出的方法確定嚙合時(shí)刻以及基于依賴于嚙合時(shí)刻的起動(dòng)信號(hào)將所述起動(dòng)機(jī)嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)中。在一種改進(jìn)方案中，只有在曲軸的平均轉(zhuǎn)數(shù)小于其預(yù)先確定的起動(dòng)機(jī)觸發(fā)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，才進(jìn)行嚙合，從而保證在嚙合時(shí)緩慢旋轉(zhuǎn)的小齒輪能夠嚙合。根據(jù)另一方面，用于將起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)中的裝置包括用于存儲(chǔ)給出的方法的存儲(chǔ)器和用于當(dāng)從存儲(chǔ)器中載入方法時(shí)實(shí)施所述方法的處理器。根據(jù)另一方面，所述裝置構(gòu)造用于實(shí)施上述的方法。此外可以設(shè)有具有起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛，所述起動(dòng)停止系統(tǒng)通過上述裝置觸發(fā)。本發(fā)明在具有起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛中特別有效，例如當(dāng)車輛的內(nèi)燃機(jī)在交通信號(hào)燈處，恰好在因?yàn)榻煌ㄐ盘?hào)燈轉(zhuǎn)換為綠色并且駕駛員因此把腳從剎車上抬起、駕駛員想再開動(dòng)的時(shí)刻熄火時(shí)。根據(jù)另一個(gè)方面，設(shè)有具有程序代碼段的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上或者相關(guān)的計(jì)算單元上、尤其在上述裝置中運(yùn)行時(shí)，實(shí)施上述方法的所有步驟。根據(jù)另一個(gè)方面，設(shè)有數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其包含程序代碼，所述程序代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上并且當(dāng)所述程序代碼在數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行時(shí)，實(shí)施上述方法。


接下來(lái)根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。示出:
圖1示出了具有實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置的內(nèi)燃機(jī)的示意 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的邏輯 圖3示出了說(shuō)明本發(fā)明的作用方式的圖表；且 圖4示出了說(shuō)明本發(fā)明的作用方式的另一個(gè)圖表。
具體實(shí)施例方式在附圖中相同的元素設(shè)有相同的附圖符號(hào)且僅說(shuō)明一次。涉及圖1，其示出了內(nèi)燃機(jī)2。所述內(nèi)燃機(jī)2具有示意地表示的燃燒室4，往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6可移動(dòng)地支承在所述燃燒室內(nèi)。所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6與曲軸8經(jīng)由連桿10連接。所述曲軸8是一般的軸12，在所述軸上不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定有曲柄14。所述連桿10傳遞線性運(yùn)動(dòng)到所述曲柄14上并且由此旋轉(zhuǎn)所述曲軸8的軸12。在所述曲軸8上此外還固定有齒輪15，所述齒輪在周邊圍繞所述軸12延伸。所述齒輪15由輪齒16形式的多個(gè)凸起和所述輪齒16之間的齒槽18構(gòu)成。齒輪15的每個(gè)輪齒16和每個(gè)齒槽18夾有6°的角20。在齒輪15的一個(gè)位置省掉了一個(gè)輪齒,從而在所述位置，輪齒空缺24以帶有18°的角度26的齒槽的形式存在。所述輪齒空缺24—般作為用于檢測(cè)所述曲軸8的軸12的一圈完整的旋轉(zhuǎn)的參考點(diǎn)存在。但是所述檢測(cè)完整的旋轉(zhuǎn)本身對(duì)于本發(fā)明并不是必需的。所述軸12的旋轉(zhuǎn)和由此齒輪15的旋轉(zhuǎn)通過測(cè)量裝置28檢測(cè)，所述測(cè)量裝置例如可以電磁地檢測(cè)所述輪齒16的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于每個(gè)經(jīng)過測(cè)量裝置28的輪齒16，所述測(cè)量裝置將一個(gè)測(cè)量信號(hào)29發(fā)給脈沖檢測(cè)器30，所述脈沖檢測(cè)器基于測(cè)量信號(hào)29的強(qiáng)度將脈沖31發(fā)給評(píng)估裝置32。所述評(píng)估裝置32基于在圖2中示出的方法33評(píng)估所述脈沖并且為未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)信號(hào)34，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器經(jīng)由未示出的起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述曲軸8。并且因此帶動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)2運(yùn)行。只有在第一個(gè)邏輯與環(huán)節(jié)36滿足了四個(gè)條件，然后才產(chǎn)生所述起動(dòng)機(jī)信號(hào)34。四個(gè)條件中的第一個(gè)是以起動(dòng)信號(hào)38的出現(xiàn)為要求來(lái)起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)2。作為第二個(gè)條件，經(jīng)由第一個(gè)比較環(huán)節(jié)39檢測(cè)由脈沖31計(jì)算出的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)40是否小于第一個(gè)閾值42。所述第一個(gè)閾值42規(guī)定了最大轉(zhuǎn)數(shù)，在所述最大轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，緩慢旋轉(zhuǎn)的小齒輪能夠進(jìn)行嚙合，來(lái)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2起動(dòng)。如果所述轉(zhuǎn)數(shù)40在這里大于所述第一個(gè)閾值42，將起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)2中將沒有意義。所述轉(zhuǎn)數(shù)40在所述評(píng)估裝置32中根據(jù)圓周位置檢測(cè)。對(duì)此所述評(píng)估裝置32能夠在本設(shè)計(jì)方案中基于兩個(gè)相繼的脈沖31計(jì)算兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間并且基于此確定內(nèi)燃機(jī)2的轉(zhuǎn)數(shù)40并由此確定曲軸8的轉(zhuǎn)數(shù)40。為了確定兩個(gè)脈沖之間的轉(zhuǎn)數(shù)40，所述評(píng)估裝置32能夠在每個(gè)脈沖31時(shí)附加地確定轉(zhuǎn)數(shù)梯度并由此確定轉(zhuǎn)數(shù)的變化并且基于此通過插值近似出兩個(gè)脈沖31之間的轉(zhuǎn)數(shù)40。以這種方式尤其也在輪齒空缺24的區(qū)域中存有所述轉(zhuǎn)數(shù)40的值。作為第三個(gè)條件，檢驗(yàn)點(diǎn)火系統(tǒng)44是否經(jīng)由點(diǎn)火開關(guān)激活。最后作為最后一個(gè)條件，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2以及由此曲軸8是否在適宜的狀態(tài)中，以便使得所述起動(dòng)機(jī)能夠嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)2中。這將由第一個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)46確定，其輸出被輸送到第二個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)48。所述第二個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)48的任務(wù)是持久地存儲(chǔ)第四個(gè)條件，直到所述起動(dòng)機(jī)信號(hào)34出現(xiàn)。為此所述起動(dòng)機(jī)信號(hào)34傳回到第二個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)48。為了確定所述內(nèi)燃機(jī)2是否在適合于嚙合起動(dòng)機(jī)的狀態(tài)中使用四個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，基于第一個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)只要必須滿足所述四個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)，就產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)信號(hào)34。利用第一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2以及由此所述曲軸8是否沿著適宜的方向旋轉(zhuǎn)并且足夠慢，由此所屬起動(dòng)機(jī)沒有大的機(jī)械負(fù)載就能夠嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)2中。理想地,未示出的起動(dòng)機(jī)的未示出的小齒輪應(yīng)該已經(jīng)與所述曲軸8同步沿同樣的方向旋轉(zhuǎn)，由此可以幾乎完全地減小所述機(jī)械負(fù)載。因此利用第三個(gè)邏輯與環(huán)節(jié)50檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2以及由此所述曲軸8是否沿著向前旋轉(zhuǎn)方向52旋轉(zhuǎn)，以及所述轉(zhuǎn)數(shù)40是否已達(dá)到嚙合轉(zhuǎn)數(shù)54。這些子標(biāo)準(zhǔn)也可以同樣的方式應(yīng)用于在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中節(jié)流的和非節(jié)流的內(nèi)燃機(jī)，因?yàn)楫?dāng)所述內(nèi)燃機(jī)2足夠慢并且沿著適宜的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)立即產(chǎn)生所述起動(dòng)機(jī)信號(hào)34。利用第二個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2預(yù)計(jì)什么時(shí)候達(dá)到停止。這個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)尤其在非節(jié)流的內(nèi)燃機(jī)中有效，所述內(nèi)燃機(jī)在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)的最后階段繞著轉(zhuǎn)向點(diǎn)擺動(dòng)，所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)位于兩個(gè)上死點(diǎn)之間。擺動(dòng)的原因在于，在壓縮階段前和后在兩個(gè)燃燒室中的壓力上升和降低，其中所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)位于兩個(gè)壓縮死點(diǎn)之間并且在慣性擺動(dòng)時(shí)接近所述兩個(gè)壓縮死點(diǎn)的中點(diǎn)。在擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)向點(diǎn)上所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6以及由此所述曲軸8必定短暫地達(dá)到停止。在該停頓時(shí)起動(dòng)機(jī)能夠嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)中并且必須為此以小齒輪嚙合時(shí)間提前觸發(fā)。為了檢測(cè)預(yù)計(jì)的停頓，首先以特定的方式確定轉(zhuǎn)數(shù)40。因?yàn)閿[動(dòng)行程的精確的轉(zhuǎn)向點(diǎn)一般位于齒輪15的兩個(gè)輪齒16之間，當(dāng)對(duì)于預(yù)先確定的時(shí)間不再接收到脈沖31時(shí)，方法33基于已提到的轉(zhuǎn)數(shù)梯度相對(duì)于零對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)40進(jìn)行插值。所述預(yù)先確定的時(shí)間在此在該技術(shù)方案中用作所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6以及由此所述曲軸8是否處于即將到達(dá)擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)向點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)于零插值的轉(zhuǎn)數(shù)56在比較環(huán)節(jié)58中與根據(jù)應(yīng)用的特征曲線族62確定的閾值轉(zhuǎn)數(shù)60比較。所述特征曲線族62的形式依賴于內(nèi)燃機(jī)2的技術(shù)條件。由其中可以依賴于由內(nèi)燃機(jī)的上死點(diǎn)起的實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)位置64和最大的轉(zhuǎn)數(shù)變化66，也稱為慣性運(yùn)轉(zhuǎn)幅值，加以確定。這就是說(shuō)，由所述特征曲線族62而來(lái)的閾值轉(zhuǎn)數(shù)60是依賴于內(nèi)燃機(jī)2的位置數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)的，在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中最后一次經(jīng)過上死點(diǎn)之后，所述位置數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)描述內(nèi)燃機(jī)2的曲軸8的運(yùn)動(dòng)。為了確定實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)位置64所述評(píng)估裝置32可以評(píng)估脈沖31，所述脈沖每隔6°的角20便由脈沖檢測(cè)器30發(fā)出并且例如通過對(duì)脈沖計(jì)數(shù)和通過未示出的角時(shí)鐘的相應(yīng)的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)來(lái)計(jì)算。在每隔6°的間隔測(cè)得的角度脈沖31之間，所述評(píng)估裝置32此外可以基于內(nèi)燃機(jī)2的轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)位置64進(jìn)行插值。為此可以使用最后一個(gè)由脈沖31導(dǎo)出的轉(zhuǎn)數(shù)40或者插值的轉(zhuǎn)數(shù)56。在通過上死點(diǎn)后的最大的轉(zhuǎn)數(shù)變化66能夠例如通過保存測(cè)得的轉(zhuǎn)數(shù)變化來(lái)得到，只要所測(cè)得的轉(zhuǎn)數(shù)變化大于已經(jīng)存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)數(shù)變化。利用第三個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2是否恰好剛剛停止。為此脈沖信號(hào)31的負(fù)側(cè)沿激活發(fā)出停頓信號(hào)68的、未示出的計(jì)時(shí)器。由所述停頓信號(hào)68得到從所述脈沖信號(hào)31最后一次消失且內(nèi)燃機(jī)2的運(yùn)動(dòng)因此停止的時(shí)間。所述停頓信號(hào)68的時(shí)間在另一個(gè)比較環(huán)節(jié)72中與閾值時(shí)間70比較。如果在停頓信號(hào)68中的時(shí)間超過所述閾值時(shí)間70，那么第一個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)46相應(yīng)地響應(yīng)，以產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)信號(hào)34。利用最后一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2是否已經(jīng)自更長(zhǎng)的時(shí)間起停頓。為此所述轉(zhuǎn)數(shù)40與為零的變量74在對(duì)比環(huán)節(jié)76中進(jìn)行等值比較。如果所述轉(zhuǎn)數(shù)40等于零，那么第一個(gè)邏輯或環(huán)節(jié)46相應(yīng)地響應(yīng)，以產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)信號(hào)34。在圖3中示出了在非節(jié)流的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中的經(jīng)歷時(shí)間78的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)40。在非節(jié)流的過程中，內(nèi)燃機(jī)2的曲軸8首先以依賴于位置的轉(zhuǎn)數(shù)40繞著其自身的軸線旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)依賴于往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6的運(yùn)動(dòng)。其中在內(nèi)燃機(jī)2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6的上死點(diǎn)80時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)低于在往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6的下死點(diǎn)82時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)。在最后一次經(jīng)過上死點(diǎn)80之后所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6再一次經(jīng)過下死點(diǎn)82并且然后短暫地達(dá)到停止84。在所述停止84之后往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6繞著下死點(diǎn)82以擺動(dòng)行程擺動(dòng)，其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6在擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)向點(diǎn)一直重復(fù)達(dá)到停止84。這在圖3中根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)特征曲線與時(shí)間軸的交點(diǎn)可以看出。為了示圖明了僅對(duì)所述交點(diǎn)中的一個(gè)設(shè)有附圖標(biāo)記表明停止84。所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6對(duì)于預(yù)先確定的時(shí)間段停止，由此從一個(gè)時(shí)刻起未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以確定內(nèi)燃機(jī)2的完全停頓85。所述起動(dòng)機(jī)基于四個(gè)在圖2中說(shuō)明的子標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)嚙合到內(nèi)燃機(jī)2中，然后得出在圖3中示出的嚙合方案。若利用第一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2以及由此所述曲軸8是否沿著向前旋轉(zhuǎn)方向52旋轉(zhuǎn)以及所述轉(zhuǎn)數(shù)40是否已達(dá)到嚙合轉(zhuǎn)數(shù)54，則作為嚙合方案得出在圖3中示出的慢的時(shí)間段86，在所述時(shí)間段內(nèi)所述曲軸8緩慢地向前旋轉(zhuǎn)。所述慢的時(shí)間段86在內(nèi)燃機(jī)2的、由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可識(shí)別的停頓85之前有相應(yīng)為450ms、400ms和350ms的時(shí)差87、88、89 ο若利用第二個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)所述內(nèi)燃機(jī)2預(yù)計(jì)什么時(shí)候達(dá)到停止，則作為嚙合方案得出在圖3中示出的快的時(shí)間段90，所述時(shí)間段在往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6和由此曲軸8第一次達(dá)到停止84時(shí)的時(shí)刻稍前。所述快的時(shí)間段90在內(nèi)燃機(jī)2的、由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可識(shí)別的停頓85之前有600ms的時(shí)差91。若利用第三個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間段什么時(shí)候不再接收到脈沖信號(hào)31，貝U作為嚙合方案得出在圖3中示出的停止時(shí)間段92，所述時(shí)間段在內(nèi)燃機(jī)2的、由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可識(shí)別的停頓85之前有240ms的時(shí)差93。若利用第四個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)從什么時(shí)候起所述內(nèi)燃機(jī)2不再旋轉(zhuǎn)，由于不再有轉(zhuǎn)數(shù)存在，也就是從什么時(shí)候起所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)2的停頓，然后才可以從內(nèi)燃機(jī)2的停頓85開始在停頓時(shí)間段94中進(jìn)行嚙合。對(duì)在慣性運(yùn)轉(zhuǎn)中節(jié)流的內(nèi)燃機(jī)2來(lái)說(shuō)得出用于起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)2的、在圖4中所示的時(shí)間段86、92、94。用于使起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)2中的、最大可能的時(shí)差87在此有450ms,因?yàn)閷?duì)節(jié)流的慣性運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)不會(huì)出現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞6的振蕩，據(jù)此第二個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)可能是適用的。
權(quán)利要求
1.一種用于確定起動(dòng)機(jī)到內(nèi)燃機(jī)(2)中的嚙合時(shí)刻(86、90、92)的方法，包括 -確定所述內(nèi)燃機(jī)(2)的曲軸(8)的、尤其依賴于內(nèi)燃機(jī)(2)的活塞(6)的擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)數(shù)(40)，并且 -將所述嚙合時(shí)刻(86、90、92)規(guī)定在所述曲軸(8)的狀態(tài)時(shí)刻之前或者在所述曲軸(8)的狀態(tài)時(shí)刻時(shí)，其中所述轉(zhuǎn)數(shù)(40)具有符號(hào)，所述符號(hào)表明所述曲軸(8)的旋轉(zhuǎn)方向與所述內(nèi)燃機(jī)(2)的工作方向相同。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)數(shù)(40)小于預(yù)先確定的值(60)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中測(cè)量在所述曲軸(8)的在預(yù)先確定的位置(20)中的轉(zhuǎn)數(shù)(40)和所述曲軸(8)的在所述曲軸(8)的兩個(gè)相鄰的預(yù)先確定的位置(20)之間的位置上的轉(zhuǎn)數(shù)(40)的插值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中確定在插值前在所述曲軸(8)的、兩個(gè)相鄰的位置(20)之間的轉(zhuǎn)數(shù)差，并且依賴于所述確定的轉(zhuǎn)數(shù)差，尤其相對(duì)于零在插值期間，降低最后測(cè)得的轉(zhuǎn)數(shù)(40)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中能夠依賴于所述曲軸(8)的位置(64 )和自最后的上死點(diǎn)(80 )以來(lái)的轉(zhuǎn)數(shù)變化(66 )應(yīng)用所述預(yù)先確定的值(60 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括: -測(cè)量在所述曲軸(8)的、預(yù)先確定的位置(20)中的轉(zhuǎn)數(shù)(40);并且 -基于內(nèi)燃機(jī)(2)的上死點(diǎn)的橫跨相對(duì)所述曲軸的位置對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)(40)進(jìn)行積分，其中在所述曲軸的兩個(gè)相鄰的預(yù)先確定的位置(20)之間所述曲軸(8)的所述位置(64)進(jìn)行插值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述曲軸的所述位置(64)的插值與自最后的轉(zhuǎn)數(shù)測(cè)量以來(lái)過去的時(shí)間成反比。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)數(shù)變化是自橫穿內(nèi)燃機(jī)(2)的最后的上死點(diǎn)(80)以來(lái)最大的轉(zhuǎn)數(shù)變化。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中在嚙合時(shí)刻(86、90、92)到狀態(tài)時(shí)刻之間的持續(xù)時(shí)間相當(dāng)于所述起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)(2)中所需的持續(xù)時(shí)間。
10.一種用于將起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)(2)中的方法，包括: -利用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法確定嚙合時(shí)刻(86、90、92);并且 -基于依賴于嚙合時(shí)刻(86、90、92)的起動(dòng)信號(hào)(34)使所述起動(dòng)機(jī)嚙合到所述內(nèi)燃機(jī)(2)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中只有在曲軸(8)的平均轉(zhuǎn)數(shù)(40)小于其預(yù)先確定的起動(dòng)機(jī)觸發(fā)轉(zhuǎn)數(shù)(42)時(shí)，才進(jìn)行嚙合。
12.一種用于將起動(dòng)機(jī)嚙合到內(nèi)燃機(jī)(2)中的裝置，其中所述裝置構(gòu)造用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的方法。
13.一種具有起動(dòng)停止系統(tǒng)的車輛，所述起動(dòng)停止系統(tǒng)通過根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置觸發(fā)。
14.一種具有程序代碼段的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上或者響應(yīng)的計(jì)算單元上、尤其在根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置中運(yùn)行時(shí)，實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
15.一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包含程序代碼，所述程序代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上并且當(dāng)所述程序代碼在數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行時(shí)，實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述 的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定起動(dòng)機(jī)到內(nèi)燃機(jī)(2)中的嚙合時(shí)刻(86、90、92)的方法，包括-確定所述內(nèi)燃機(jī)(2)的曲軸(8)的、尤其依賴于內(nèi)燃機(jī)(2)的活塞(6)的擺動(dòng)行程的轉(zhuǎn)數(shù)(40)，并且-將所述嚙合時(shí)刻(86、90、92)規(guī)定在所述曲軸(8)的狀態(tài)時(shí)刻之前或者在所述曲軸(8)的狀態(tài)時(shí)刻時(shí)，其中所述轉(zhuǎn)數(shù)(40)具有符號(hào)，所述符號(hào)表明所述曲軸(8)的旋轉(zhuǎn)方向與所述內(nèi)燃機(jī)(2)的工作方向相同。
文檔編號(hào)F02N15/06GK103161639SQ20121052143
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者G.科特納克, M.里奇特, C.弗拉奇 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司