對啟動器電動機嚙合小齒輪嚙合過程監(jiān)控的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法，其中使所述啟動器電動機的電樞進(jìn)行運動，所述方法具有以下步驟：在給磁體的電磁線圈通電時檢測（103）電磁線圈信號，用于得到一種信號分布圖、尤其是電流分布圖；用時間-頻率-變換通過所述信號分布圖的變換來產(chǎn)生（105）一種頻率分布圖；將所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較（107）；并且在所述比較的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控（109）。
【專利說明】對啟動器電動機嚙合小齒輪嚙合過程監(jiān)控的方法和裝置
[0001]本發(fā)明涉及用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的一種方法和一種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)知道一些啟動器電動機，對于這些啟動器電動機來說，在啟動過程中，所述啟動器電動機的嚙合小齒輪嚙合到車輛驅(qū)動裝置的、尤其是內(nèi)燃機的齒環(huán)中。
[0003]在理想情況中，所述啟動器電動機的嚙合小齒輪與車輛驅(qū)動裝置中的相應(yīng)的齒環(huán)如此以相對于彼此轉(zhuǎn)動的方式來布置，使得所述嚙合小齒輪直接滑到所述齒環(huán)中。但是也可以這樣安排:所述小齒輪的一個輪齒在嚙合過程中首先完全地或者部分地與所述齒環(huán)的一個輪齒搭接，并且由此防止直接的嚙合。尤其在所述小齒輪磨損或者所述齒環(huán)磨損的情況下，在這樣的情況中會出現(xiàn)如下結(jié)果:所述啟動器電動機開始旋轉(zhuǎn)，并且所述嚙合小齒輪由于所述齒位而沒有嚙合到所述齒環(huán)中。更確切地說，所述嚙合小齒輪的輪齒與所述齒環(huán)的輪齒在彼此上面滑過，使得所述車輛驅(qū)動裝置未被所述啟動器電動機所驅(qū)動。
[0004]對于傳統(tǒng)的啟動器電動機來說，比如要相應(yīng)地檢查，在特定的時間之后是否結(jié)束了嚙合過程。如果在這個特定的時間之后不能探測到成功的嚙合過程，那就比如中斷所述嚙合過程并且可以重新起動。但是，這對于啟動一停止一系統(tǒng)中的啟動器電動機的運行產(chǎn)生不利的影響，對于所述啟動一停止一系統(tǒng)來說應(yīng)該在盡可能短的時間里重新起動車輛驅(qū)動裝置。
_5] 本發(fā)明的公開內(nèi)容
因此，基于本發(fā)明的任務(wù)可以在如下方面看出:說明用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的一種方法和一種裝置，利用所述方法和裝置可以簡化地對嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0006]該任務(wù)借助于獨立權(quán)利要求的相應(yīng)的主題得到解決。有利的設(shè)計方案是相應(yīng)從屬權(quán)利要求的主題。
[0007]根據(jù)一個方面,提供一種用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的哨合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞運動。在此在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測到電磁線圈信號，用于得到信號分布圖、尤其是電流分布圖。所述磁體比如是電磁體。通過利用一種時間-頻率-變換的信號分布圖的變換來產(chǎn)生一種頻率分布圖。將這種頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較。在所述比較的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控，比如在所述比較的基礎(chǔ)上檢測所述嚙合過程的質(zhì)量。
[0008]按照一種有利的實施方式，在對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控時檢測，是否成功地實施了所述嚙合過程。在不同的實施方式中，所檢測的質(zhì)量或者對于所述嚙合過程的監(jiān)控比如也包括以下方面中的至少一個方面:能夠成功地實施的嚙合過程、延遲地進(jìn)行的嚙合過程、沒有成功地實施的嚙合過程、不能夠成功地實施的嚙合過程、在嚙合過程中所述嚙合小齒輪的齒對齒-位置。由此可以以較小的開銷對于所述嚙合過程的質(zhì)量進(jìn)行評估。
[0009]比如，對于所述信號分布圖的檢測通過在所述啟動器電動機的啟動器繼電器上測量一種信號分布圖、尤其是電流分布圖的方式來進(jìn)行。對于信號分布圖的或者電磁線圈信號的測量比如可以在所述啟動器繼電器的端子上進(jìn)行，通過所述端子來向所述磁體、例如一種行程磁體供電，用于吸引電樞，其中為此優(yōu)選將分路器用作測量用電阻。
[0010]比如這樣的端子是車輛電氣設(shè)備的所謂的端子50。
[0011]對于時間-頻率-變換來說，可以使用不同的變換方式。按照一種有利的實施方式，對于所產(chǎn)生的頻率分布圖來說，使用以下變換中的至少一種變換:離散的傅里葉變換、尤其是快速的傅里葉變換，F(xiàn)FT、短時間傅里葉變換，STFT、小波變換。與此相應(yīng)地，所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖也建立在相應(yīng)所選擇的時間-頻率-變換的基礎(chǔ)上。這樣的基準(zhǔn)頻率分布圖比如可以事先通過相應(yīng)的時間-頻率-變換從已知的信號曲線中求得，因而這樣的基準(zhǔn)頻率分布圖分別相應(yīng)于具有特定的質(zhì)量的嚙合過程。通過所述頻率分布圖與所述基準(zhǔn)頻率分布圖的比較，由此可以求得當(dāng)前的嚙合過程的頻率分布圖與所述基準(zhǔn)頻率分布圖之間的類似性或者偏差，用于確定所述嚙合過程的質(zhì)量，并且就這樣對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0012]比如，在一種有利的實施方式中，所述比較包括尤其在均方差的基礎(chǔ)上在所述頻率分布圖與所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖之間求得誤差值這個方面或者說過程。比如在所求得的誤差值的基礎(chǔ)上對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。尤其所述誤差值可以暗示出:所述嚙合過程是能夠成功地還是不能成功地實施，或者已被實施。對于所述誤差值的評估因此比如也取決于所述基準(zhǔn)頻率分布圖的質(zhì)量、尤其是所述嚙合過程的質(zhì)量，所述嚙合過程應(yīng)該以所述基準(zhǔn)頻率分布圖為基礎(chǔ)。
[0013]按照另一種有利的實施方式，所述比較包括所述頻率分布圖與所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖的相關(guān)性。對于所述嚙合過程的監(jiān)控而后比如可以在所求得的關(guān)聯(lián)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
[0014]比如所述比較用第一數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖和第二數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次未成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖來進(jìn)行。相應(yīng)地，所述頻率分布圖可以經(jīng)受多次比較，用于從各個或者全部的比較結(jié)果中推斷出所述嚙合過程的質(zhì)量，或者對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0015]以有利的方式，比如求得下述的基準(zhǔn)頻率分布圖:所述頻率分布圖相對于所述相應(yīng)的基準(zhǔn)頻率分布圖具有最小的偏差。比如所述基準(zhǔn)頻率分布圖存在于相應(yīng)地作為基礎(chǔ)的嚙合過程的質(zhì)量的不同的分級中。由此，比如可以在對于所述嚙合過程的監(jiān)控方面、尤其是在對于所述嚙合過程的質(zhì)量的評估方面進(jìn)一步提高精度。
[0016]在實施所述嚙合過程時，可以區(qū)分不同的嚙合過程的時間上的流程，尤其一些嚙合過程可能進(jìn)行得比其它的嚙合過程要快。這在僅僅在時間范圍內(nèi)觀察時引起不同的信號分布圖的差別。但是，這樣的比如取決于環(huán)境溫度或者電池電壓的差別可以在所述頻率范圍內(nèi)忽略不計，從而對于不一樣快地進(jìn)行的嚙合過程來說產(chǎn)生一種類似的頻率分布圖、t匕如一種頻譜。比如所述基準(zhǔn)頻率分布圖具有不取決于下述的速度的、特定的標(biāo)志或者頻譜的形狀:所述嚙合過程以上述速度進(jìn)行。由此可以更好地檢測所述嚙合過程的質(zhì)量或者以更高的可靠性來對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0017]為了支持這一點，在不同的有利的實施方式中，可以在產(chǎn)生所述頻率分布圖之前將所述信號分布圖置于預(yù)先給定的數(shù)目的采樣值上，用于在所述頻率分布圖中得到統(tǒng)一的長度。比如使所述信號分布圖在產(chǎn)生所述頻率分布圖之前經(jīng)受一種采樣率轉(zhuǎn)換。
[0018]—種哨合過程的信號分布圖可能在啟動器電動機的使用壽命的范圍內(nèi)發(fā)生變化，因而在該使用壽命的開始時成功地實施的嚙合過程的信號分布圖有別于在使用壽命接近結(jié)束時成功地實施的嚙合過程的信號分布圖。與此相應(yīng)地，所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖可以在能夠以有利地的方式調(diào)整的情況下、尤其是在能夠根據(jù)所述啟動器電動機的使用壽命進(jìn)行調(diào)整的情況下來選擇。與此相應(yīng)地，通過與經(jīng)過調(diào)整的基準(zhǔn)頻率分布圖之間的比較，也可以檢測或者估算所述啟動器電動機的到期的使用壽命。比如通過所述啟動器電動機的已經(jīng)完成的起動過程的次數(shù)或者通過其帶有誤差的起動過程的次數(shù)來定義當(dāng)前的使用壽命。作為替代方案或者補充方案，也可以確定所述啟動器電動機的、尤其是所述嚙合小齒輪的和/或所屬的齒環(huán)的磨損的程度。如果借助于所測量的信號曲線比如檢測到所述磨損的特定的程度，那就可以報告這一點，用于激活其它可能的措施。
[0019]在不同的實施方式中，所述嚙合過程的所檢測的質(zhì)量的或者監(jiān)控的結(jié)果可以為其它的接下來的行動而經(jīng)過分析。比如執(zhí)行以下行動中的至少一種行動，如果檢測到所述嚙合過程未成功地實施:存儲所述信號分布圖，比如用于以后與其它所存儲的信號分布圖一起對其進(jìn)行分析；提高故障計數(shù)器，用于比如在對所述啟動器電動機進(jìn)行維護(hù)或者檢查時作為對所述啟動器電動機的磨損的提示來分析；中斷并且/或者重新開始所述嚙合過程，用于在有誤差的嚙合過程中防止或者減小可能的機械的磨損；將報警信息比如輸出給控制電子裝置或者通過所述控制電子裝置輸出給使用者。
[0020]按照另一方面,提供一種用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的哨合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的裝置，其中使所述啟動器電動機的電樞運動。所述裝置包括傳感器和處理器，其中所述傳感器設(shè)置用于:在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測電磁線圈信號，用于得到信號分布圖、尤其是電流分布圖；并且其中所述處理器設(shè)置用于:用時間-頻率-變換通過所述信號分布圖的變換來產(chǎn)生一種頻率分布圖，將所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較，并且在所述比較的基礎(chǔ)上對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0021]這樣的裝置比如可以有利地用在車輛、尤其是具有內(nèi)燃機的機動車上。通過在速度的基礎(chǔ)上檢測所述嚙合過程的特性這種做法，這種檢測可以以較小的延時、尤其是在所述嚙合過程中就已經(jīng)進(jìn)行。由此，這樣的裝置可以有利地用在具有啟動一停止一功能的內(nèi)燃機上，對于所述具有啟動一停止一功能的內(nèi)燃機來說一種快速的并且無誤差的起動過程尤其與傳統(tǒng)的無啟動一停止一功能的內(nèi)燃機相比具有意義。
[0022]但是，所述裝置也可以與其它的內(nèi)燃機、尤其是緩慢地慣性運轉(zhuǎn)的發(fā)動機或者具有自動變速器的發(fā)動機一起使用，而不取決于是否為這樣的發(fā)動機實現(xiàn)了啟動一停止一功倉泛。
[0023]作為替代方案，通過一種觀測方法而不是在差異分布圖的基礎(chǔ)上確定所述過零點。所述觀測方法比如可以包括用卡爾曼濾波器進(jìn)行的卡爾曼濾波或者類似于卡爾曼的濾波。此外，所述觀測方法可以基于對于機械運動學(xué)實時模型的以及電參數(shù)的使用，用于檢測可以包括線圈的電樞的加速或者制動。
[0024]按照一種作為替代方案的方面，本發(fā)明涉及一種用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞運動，其中所述頻率分布圖的產(chǎn)生被對于所述信號分布圖的觀測所取代，用于得到一種觀測分布圖，并且其中所述頻率分布圖被所述觀測分布圖所取代，使得所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖的比較被所述觀測分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖的比較所取代。
[0025]按照一種實施方式，所述觀測分布圖以有利的方式通過對于所述信號分布圖的卡爾曼濾波或者通過所述電樞的和/或所述啟動器電動機的機械運動學(xué)實時模型的和/或電參數(shù)的使用來得到。
[0026]按照另一種作為替代方案的方面，本發(fā)明涉及一種用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞運動。所述裝置包括傳感器和處理器，其中所述傳感器設(shè)置用于:在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測電磁線圈信號，用于得到信號分布圖、尤其是電流分布圖；并且其中所述處理器設(shè)置用于:通過對于信號分布圖的觀測來產(chǎn)生一種觀測分布圖，將所述觀測分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較，并且在所述比較的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
[0027]按照一種實施方式，以有利的方式通過對于所述信號分布圖的卡爾曼濾波或者通過所述電樞的和/或所述啟動器電動機的機械運動學(xué)實時模型的和/或電參數(shù)的使用來得到所述觀測分布圖。
[0028]前面以及下面所描述的實施例在意義上連同所提到的替代方案也適用于本發(fā)明的作為替代方案的方面。
[0029]所述裝置的、尤其是所述傳感器的和所述處理器的不同的實施方式，從所述方法的前面所描述的可以用所述傳感器及所述處理器來實現(xiàn)的實施方式中獲得。
[0030]下面借助于實施例參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。在此附圖示出:
圖1是一種用于對于嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法的示意性的流程圖；
圖2是示范性的第一種嚙合過程的示意圖；
圖3是示范性的第二種嚙合過程的示意圖；
圖4是嚙合過程的示范性的信號分布圖；
圖5是嚙合過程的示范性的頻率分布圖；并且 圖6是用于對于嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的裝置的示意圖。
[0031]圖1示出了一種用于對于嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法的示意性的流程圖。在步驟101中開始所述嚙合過程，比如其方法是:通過行程磁體(Hubmagneten)將所述啟動器電動機的電樞置于運動之中。為此，比如向所述行程磁體的電磁線圈供電。在接下來的步驟103中，在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測電磁線圈信號，用于得到信號分布圖、尤其是電流分布圖。
[0032]在步驟105中，通過利用一種時間-頻率-變換使得所述信號分布圖所進(jìn)行的變換來產(chǎn)生一種頻率分布圖。為此，比如使用離散的傅里葉變換、尤其是快速的傅里葉變換、FFT、短時間傅里葉變換、STFT或者小波變換。在步驟105中在產(chǎn)生所述頻率分布圖之前，比如可以將頻率分布圖置于預(yù)先給定的數(shù)目的采樣值上，所述采樣值比如相應(yīng)于所述時間-頻率-變換的變換長度。為此使所述信號分布圖比如經(jīng)受采樣率轉(zhuǎn)換。
[0033]在步驟107中，將所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較。優(yōu)選所述比較用第一數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖和第二數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次未成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖來進(jìn)行。在步驟109中，在所述比較的基礎(chǔ)上對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控、或者檢測所述嚙合過程的質(zhì)量。
[0034]在步驟107中的比較比如尤其在均方差(mittler Fehlerquadrat)的基礎(chǔ)上、在所述頻率分布圖與一種或者多種基準(zhǔn)頻率分布圖之間、通過對于誤差值的求取來進(jìn)行。作為替代方案或者補充方案，所述頻率分布圖也可以相應(yīng)地與所述基準(zhǔn)頻率分布圖相關(guān)。
[0035]所述嚙合過程的質(zhì)量比如在于，所述嚙合過程如何進(jìn)行。比如所述嚙合過程可以有序地或者順利地實施，從而存在著成功地實施的或者能夠成功地實施的嚙合過程。但是，如果所述嚙合過程偏離這樣的理想的曲線，那么作為特性也可以檢測帶有誤差的嚙合過程，其中不同的分級可以用于這樣的帶有誤差的嚙合過程。
[0036]圖2比如示出了一次成功的哨合過程的示意性地示出的流程。在此示范性地示出了啟動器電動機的嚙合小齒輪的輪齒210以及有待起動的車輛驅(qū)動裝置的、比如內(nèi)燃機的齒環(huán)的輪齒220。在圖2a的圖示中，比如借助于行程磁體將力沿著箭頭的方向施加到所述輪齒210上，用于使該輪齒210嚙合到所述齒環(huán)的輪齒220中。所述輪齒210在此如此相對于所述齒環(huán)的輪齒220進(jìn)行定位，使得嚙合過程可以直接地并且在沒有阻礙的情況下進(jìn)行。相應(yīng)地，在圖2b中示出了所述嚙合小齒輪的輪齒210在齒環(huán)中處于嚙合的狀態(tài)中的情況。
[0037]在圖3中示范性地示出了嚙合小齒輪的一個輪齒310的、帶有誤差地進(jìn)入到齒環(huán)的輪齒320中的嚙合過程。在圖3a所示出的原始位置中，將所述輪齒310置于運動之中，在該原始位置中所述輪齒310如此相對于所述齒環(huán)進(jìn)行定位，使得所述輪齒310與所述輪齒320之一對置。這一點比如導(dǎo)致一種正如在圖3b中所示出的那樣的布置情況，在該布置情況中所述輪齒310碰到所述輪齒320之一上。在這種情況下，也可以談及所述嚙合小齒輪的齒對齒-位置。在此可以識別到，沒有出現(xiàn)所述嚙合小齒輪的直接的嚙合。更確切地說，所述嚙合過程尤其與理想地進(jìn)行的嚙合過程相比至少延遲地進(jìn)行。此外，在這種狀況中，可能不會成功地實施所述嚙合過程。比如可能的情況是，所述嚙合小齒輪開始旋轉(zhuǎn)，并且所述嚙合小齒輪的輪齒在所述齒環(huán)的輪齒上面摩擦，并且就這樣出現(xiàn)咔咔聲似的噪聲。這樣的過程也可以稱為所述嚙合小齒輪的咔咔作響。
[0038]在不同的設(shè)計方案中，對于齒對齒-位置來說可能必需的是，由所述小齒輪的輪齒對嚙合彈簧進(jìn)行過度擠壓，這導(dǎo)致所述啟動器電動機的電樞的較為緩慢的移入過程。這樣的緩慢的移入過程一方面可能導(dǎo)致所述嚙合小齒輪較遲地嚙合到所述齒環(huán)中，或者可能真是誘發(fā)所謂的咔咔聲，也就是說所述小齒輪連續(xù)地在跳到所述齒環(huán)上，這會阻止所述起動過程。
[0039]在圖4a和4b中示出了示范性的信號分布圖410、420，所述信號分布圖比如示出了在嚙合過程中在啟動器繼電器上的電流或者電壓。圖4a的信號分布圖410比如相應(yīng)于一次成功地實施的嚙合過程。所述信號分布圖410在所述嚙合過程開始之后首先上升，在局部的第一最大值中結(jié)束。在稍許下降到局部的最小值之后，第二次上升到局部的第二最大值，緊隨此后是在時間上受到限制的平坦的下降區(qū)，并且隨后是具有連續(xù)的衰減的較陡的下降區(qū)。
[0040]在圖4b中的信號分布圖420代表著一次沒有成功地實施的嚙合過程，在該嚙合過程中在類似地能夠像在圖4a中所看出的那樣的局部的第二最大值之后，能夠看出另一個局部的最小值連同緊接著的局部的最大值。在所述信號分布圖420中的局部的第三最大值之后，所述信號變化曲線陡峭地下降，并且在信號波動中衰減。這種信號波動比如起源于:所述嚙合小齒輪不能規(guī)范地嚙合到所述啟動器電動機的齒環(huán)中，而是比如從所述齒環(huán)上面滑過去，從而引起所述磁體的相應(yīng)的重新負(fù)荷或者通電。
[0041]圖4a和4b的信號分布圖410、420分別代表著一次成功的或者不成功的哨合過程的實例。成功的或者不成功的嚙合過程的其它實例可以具有類似的變化曲線。
[0042]相應(yīng)地，圖5a和5b分別示出了成功的或者不成功的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖的選集。所述基準(zhǔn)頻率分布圖在此示范性地對于具有16個采樣值的正的頻率范圍而示出，其中在圖5a中成功的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖的頻譜的點用圓圈來表示，并且在圖5b中不成功的嚙合過程的頻譜的點用三角形來表示。
[0043]圖5a和5b的基準(zhǔn)頻率分布圖比如存放在處理單元的或者處理器的存儲器中。所測量的信號分布圖，比如在其變換為頻率分布圖之后、比如通過均方差(mittlerequadratische abweichung)的相關(guān)性或者其求取來與所保存的基準(zhǔn)頻率分布圖中的每個基準(zhǔn)頻率分布圖相比較，用于找到相對于所測量的頻率分布圖具有最小的偏差的那個基準(zhǔn)頻率分布圖。因為已知所找到的基準(zhǔn)頻率分布圖具有何種質(zhì)量，所以可以利用這種信息來對所述有待評估的嚙合過程進(jìn)行分類。
[0044]圖6示出了具有啟動器控制機構(gòu)601、啟動器繼電器603和啟動器電動機605的啟動器系統(tǒng)的不意圖。此外，所述系統(tǒng)包括一具有傳感器609和處理器611的監(jiān)控機構(gòu)607,其中所述傳感器609與測量用電阻或者分路器613相耦合。
[0045]所述啟動器控制機構(gòu)601與所述啟動器繼電器603相耦合，用于通過所述啟動器繼電器603來觸發(fā)所述啟動器電動機605的起動過程。所述啟動器控制機構(gòu)可以與所述監(jiān)控機構(gòu)607相耦合，用于將關(guān)于有待開始的起動過程的信息提供給所述機構(gòu)607。所述傳感器609通過所述測量用電阻613來檢測所述啟動器繼電器603上的電磁線圈信號、尤其是電流。在所述處理器611中，對于這種電磁線圈信號作為信號曲線進(jìn)行繼續(xù)處理，尤其是利用時間-頻率-變換將其轉(zhuǎn)化為頻率分布圖。可以附加地在所述處理器611中在所述變換之前比如通過采樣率轉(zhuǎn)換來將所述信號分布圖置于所期望的數(shù)目的采樣值上，所述采樣值的所期望的數(shù)目與相應(yīng)的變換相對應(yīng)。隨后在所述處理器611中將所述頻率分布圖與一種或者多種所保存的基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較，用于在所述比較的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。在此尤其使用所述結(jié)合著前面的附圖所說明的方法，這一點在此處未作進(jìn)一步解釋，以避免重復(fù)。
[0046]正如在圖6中示出的那樣的系統(tǒng)，尤其可以有利地用在具有內(nèi)燃機的機動車中。尤其這樣的系統(tǒng)適合于具有啟動停止功能的發(fā)動機，對于具有啟動停止功能的發(fā)動機來說，在車輛的停止階段中、比如在紅燈停車的過程中停下所述內(nèi)燃機，并且在出現(xiàn)駕駛員的重新行駛愿望時，通過啟動器電動機來重新起動所述內(nèi)燃機。
[0047]總之，本發(fā)明提供一種方法和一種裝置，所述方法和裝置尤其能夠?qū)崿F(xiàn)這一點，SP如此對于啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控，從而可以在較短的時間里確定所述嚙合過程的質(zhì)量，尤其可以發(fā)現(xiàn)是無誤差地還是帶有誤差地實施所述嚙合過程。
【權(quán)利要求】
1.用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的方法，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞運動，所述方法具有以下步驟: -在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測(103)電磁線圈信號，用于得到一種信號分布圖、尤其是電流分布圖； -通過用時間-頻率-變換對所述信號分布圖進(jìn)行的變換來產(chǎn)生(105) —種頻率分布圖； -將所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較(107);并且 -在所述比較(107 )的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控(109 )。
2.按前一項權(quán)利要求所述的方法，其中在對所述嚙合過程進(jìn)行所述監(jiān)控(109)時檢測，所述嚙合過程是否能夠成功地實施。
3.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中在產(chǎn)生(105)所述頻率分布圖時使用以下變換中的至少一種變換: -離散的傅里葉變換、尤其是快速的傅里葉變換，F(xiàn)FT ； -短時間傅里葉變換，STFT ； -小波變換。
4.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述比較(107)包括尤其在均方差的基礎(chǔ)上在所述頻率分布圖與所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖之間求得誤差值。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述比較(107)包括使所述頻率分布圖與所述至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖相關(guān)。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述比較(107)用第一數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖和第二數(shù)目的被相應(yīng)地分配給一次未成功地實施的嚙合過程的基準(zhǔn)頻率分布圖來進(jìn)行。
7.按前一項權(quán)利要求所述的方法，其中對于所述嚙合過程的監(jiān)控(109)包括對于下述這種基準(zhǔn)頻率分布圖的求取:所述頻率分布圖相對于該基準(zhǔn)頻率分布圖具有最小的偏差。
8.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中使所述信號分布圖在產(chǎn)生(105)所述頻率分布圖之前經(jīng)受采樣率轉(zhuǎn)換。
9.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中在產(chǎn)生(105)所述頻率分布圖之前將所述信號分布圖置于預(yù)先給定的數(shù)目的采樣值上。
10.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述頻率分布圖的產(chǎn)生(105)被對于信號分布圖的觀測所取代，用于得到觀測分布圖，并且其中所述頻率分布圖被所述觀測分布圖所取代，并且所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖的比較(107)被所述觀測分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖的比較所取代。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其中所述觀測分布圖通過對于所述信號分布圖的卡爾曼濾波或者通過所述機械運動學(xué)的實時模型的和/或電的參數(shù)的使用來得到。
12.用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的裝置(607)，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞進(jìn)行運動，所述裝置包括傳感器(609)和處理器(611)， 其中所述傳感器(609)設(shè)置用于:在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測電磁線圈信號，用于得到一種信號分布圖、尤其是電流分布圖；并且其中所述處理器(611)設(shè)置用于: -用時間-頻率-變換通過信號分布圖的變換來產(chǎn)生一種頻率分布圖； -將所述頻率分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較；并且 -在所述比較的基礎(chǔ)上對于所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
13.用來對于用于車輛驅(qū)動裝置的、啟動器電動機的嚙合小齒輪的嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控的裝置，其中通過磁體使所述啟動器電動機的電樞運動，所述裝置包括傳感器(609 )和處理器(611), 其中所述傳感器(609)設(shè)置用于:在給所述磁體的電磁線圈通電時檢測電磁線圈信號，用于得到信號分布圖、尤其是電流分布圖； 并且其中所述處理器(611)設(shè)置用于: -通過對于信號分布圖的觀測來產(chǎn)生觀測分布圖； -將所述觀測分布圖與至少一種基準(zhǔn)頻率分布圖進(jìn)行比較；并且 -在所述比較的基礎(chǔ)上對所述嚙合過程進(jìn)行監(jiān)控。
14.按權(quán)利要求13所述的裝置，其中通過對于所述信號分布圖的卡爾曼濾波或者通過所述機械運動學(xué)的實時模型的 和/或電的參數(shù)的使用來得到所述觀測分布圖。
【文檔編號】F02N11/08GK103635687SQ201280033701
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】S.卡西, T.羅科 申請人:羅伯特·博世有限公司