專(zhuān)利名稱(chēng)：用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置的方法和控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于起動(dòng)裝置的控制器的方法，所述起動(dòng)裝置具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、 嚙合裝置和用于嚙合到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)中的起動(dòng)機(jī)齒輪，其中由所述控制器尤其 為起動(dòng)-停止-運(yùn)行策略來(lái)觸發(fā)所述用于使起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合的嚙合裝置。此外，本發(fā)明涉 及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和一種用于起動(dòng)裝置的控制器，所述起動(dòng)裝置具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)、起 動(dòng)機(jī)繼電器和用于起動(dòng)車(chē)輛中的內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)齒輪，其中所述控制器設(shè)有微型計(jì)算機(jī)， 借助于該微型計(jì)算機(jī)能夠?qū)嵤┢饎?dòng)-停止-運(yùn)行策略。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道，為節(jié)省燃料和排放而通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)比如在交通燈處或者由于迫 使短暫停車(chē)的交通障礙根據(jù)特定的斷開(kāi)條件尤其根據(jù)特定的時(shí)間流程來(lái)斷開(kāi)車(chē)輛中的內(nèi) 燃機(jī)。此外已知，借助于具有起動(dòng)機(jī)齒輪的起動(dòng)機(jī)來(lái)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，在此使所述起動(dòng)機(jī)齒輪嚙 合到內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)中。對(duì)于借助于起動(dòng)機(jī)齒輪來(lái)起動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)的這樣的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，直到可 以再次起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)之前存在著必須等待的最小時(shí)間以進(jìn)行重新起動(dòng)，因?yàn)殪o止的起動(dòng)機(jī)齒 輪不得嚙合到旋轉(zhuǎn)的齒環(huán)中。有一些開(kāi)發(fā)方案用于在內(nèi)燃機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中就已經(jīng)使起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合到齒 環(huán)中。為此已知以下的現(xiàn)有技術(shù)。從DE 10 2006 011 644 Al中公開(kāi)了用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的具有起動(dòng)機(jī)齒輪和齒環(huán)的 裝置的一種裝置和一種方法，其中檢測(cè)齒環(huán)和起動(dòng)機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)速，用于在斷開(kāi)內(nèi)燃機(jī)之后 在內(nèi)燃機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以基本上相同的轉(zhuǎn)速來(lái)使起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合。所述起動(dòng)機(jī)齒輪直至內(nèi)燃 機(jī)起動(dòng)時(shí)保持在嚙合的狀態(tài)中。DE 10 2006 039 112 Al說(shuō)明了一種用于確定用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛-內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速的方法。此外說(shuō)明，起動(dòng)設(shè)備包括自身的起動(dòng)機(jī)_控制儀，用于計(jì)算起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并且 用于在起動(dòng)-停止-運(yùn)行中在內(nèi)燃機(jī)由于轉(zhuǎn)速下降再也不可能自起動(dòng)時(shí)使起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的齒 輪加速。所述齒輪以基本上同步的轉(zhuǎn)速接合到空載運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)中。DE 10 2005 004 326 Al說(shuō)明了一種用于內(nèi)燃機(jī)的具有單獨(dú)的接合及起動(dòng)過(guò)程的 起動(dòng)裝置。為此所述起動(dòng)裝置具有控制單元，該控制單元?jiǎng)t單獨(dú)地觸發(fā)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和用于 使起動(dòng)機(jī)齒輪接合的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在駕駛員表達(dá)新的起動(dòng)愿望之前，可以在車(chē)輛的起動(dòng)過(guò)程 之前由所述控制單元使小齒輪嚙合到齒環(huán)中。在此，在內(nèi)燃機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)階段中就對(duì)所述 作為接合繼電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行觸發(fā)。轉(zhuǎn)速閾值在此遠(yuǎn)低于內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，用于將嚙 合裝置的磨損保持在盡可能小的程度上。為了避免通過(guò)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的很高的起動(dòng)電流而 在車(chē)輛電路中引起電壓擾動(dòng)，通過(guò)所述控制器比如通過(guò)起動(dòng)機(jī)電流的同步來(lái)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的起 動(dòng)。通過(guò)對(duì)電池狀態(tài)的分析來(lái)對(duì)車(chē)輛電路的功能能力進(jìn)行監(jiān)控并且相應(yīng)地使起動(dòng)電動(dòng)機(jī)同 步或者說(shuō)向其供應(yīng)電流。此外，本發(fā)明說(shuō)明，可以就在達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)之前或之后使 曲軸定位，用于縮短起動(dòng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，如此拓展開(kāi)頭所述類(lèi)型的一種方法、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和一 種控制器，用于改進(jìn)行駛舒適性，在此能夠以所述行駛舒適性來(lái)明顯更快地、容易地并且以 較高的使用壽命來(lái)實(shí)施內(nèi)燃機(jī)的重新起動(dòng)。按本發(fā)明，所述任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1、9和10的主題得到解決。有利的改進(jìn)方案從 從屬權(quán)利要求中獲得。發(fā)明構(gòu)思是，借助于至少一個(gè)事先檢測(cè)到的嚙合值來(lái)準(zhǔn)確地求得起動(dòng)機(jī)齒輪的嚙 合持續(xù)時(shí)間，用于在理想的時(shí)刻進(jìn)行嚙合。進(jìn)行嚙合的理想的時(shí)刻，是有待嚙合的高速運(yùn)轉(zhuǎn) 或者空載運(yùn)轉(zhuǎn)或者以恒定的速度的同步的起動(dòng)機(jī)齒輪的嚙合到空載運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán) 中的基本上同步的轉(zhuǎn)速。根據(jù)關(guān)于嚙合持續(xù)時(shí)間的更為準(zhǔn)確的數(shù)值，可以明顯提高進(jìn)行嚙 合時(shí)的同步的轉(zhuǎn)速，從而與在現(xiàn)有技術(shù)中已知的情況相比可以明顯較快地對(duì)改變的運(yùn)行愿 望比如內(nèi)燃機(jī)的重新起動(dòng)作出反應(yīng)。在較小的轉(zhuǎn)速窗中并且在所定義的時(shí)窗中達(dá)到基本上 同步的轉(zhuǎn)速，由此將所參與的驅(qū)動(dòng)組件比如起動(dòng)裝置和齒環(huán)的機(jī)械磨損和產(chǎn)生的噪聲降低 到最低限度。所述任務(wù)借助于所述方法通過(guò)以下方式得到解決，即借助于檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)所述 用于使起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合的嚙合裝置的至少一個(gè)嚙合值，將其作為基準(zhǔn)值保存在所述控制器 中并對(duì)其進(jìn)行分析。車(chē)輛中的個(gè)性化的嚙合值的檢測(cè)很重要，用于對(duì)在生產(chǎn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛時(shí)出 現(xiàn)的制造及安裝公差進(jìn)行平衡。這些制造及安裝公差直至嚙合之前出現(xiàn)在不同長(zhǎng)度的齒輪 位移中。齒輪位移比如可能具有1到5mm的公差。由于所述制造及安裝公差從中產(chǎn)生不同 的嚙合時(shí)刻，按本發(fā)明所述制造及安裝公差可以通過(guò)所述至少一個(gè)嚙合值的檢測(cè)來(lái)得到平 衡。由此對(duì)于起動(dòng)_停止-運(yùn)行策略來(lái)說(shuō)，起動(dòng)機(jī)齒輪不僅可以在轉(zhuǎn)速較低時(shí)但也可以在 轉(zhuǎn)速很高時(shí)高精確地以同步的轉(zhuǎn)速的很高的質(zhì)量嚙合到齒環(huán)中。如此對(duì)所保存的基準(zhǔn)值進(jìn) 行分析，從而借助于嚙合裝置根據(jù)所述基準(zhǔn)值來(lái)移動(dòng)用于進(jìn)行嚙合的起動(dòng)時(shí)間，以便及時(shí) 進(jìn)行嚙合。為了檢測(cè)基本上在齒環(huán)與起動(dòng)機(jī)齒輪之間出現(xiàn)的制造及安裝公差，只有在起動(dòng)機(jī) 齒輪在與齒環(huán)相嚙合時(shí)出現(xiàn)齒對(duì)齒位置時(shí)才由所述檢測(cè)裝置將嚙合值作為基準(zhǔn)值加以保 存。這個(gè)嚙合值因車(chē)輛而已并且個(gè)別地由所述控制器來(lái)檢測(cè)和調(diào)節(jié)，用于改進(jìn)嚙合質(zhì)量。按照一種對(duì)本發(fā)明進(jìn)行拓展的實(shí)施方式，作為嚙合值來(lái)測(cè)量持續(xù)時(shí)間。也就是說(shuō)， 直到起動(dòng)機(jī)齒輪由于齒對(duì)齒位置不能與內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)相接合之前的持續(xù)時(shí)間用作基準(zhǔn)值。 持續(xù)時(shí)間會(huì)變化，尤其因?yàn)槠饎?dòng)機(jī)齒輪與齒環(huán)之間的齒輪位移出于制造及安裝原因而細(xì)微 地為不同大小。為了在起動(dòng)-停止-運(yùn)行策略過(guò)程中在起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合時(shí)對(duì)這些安裝公差 進(jìn)行平衡，檢測(cè)所述基準(zhǔn)值并且為嚙合裝置的在時(shí)間方面所定義的觸發(fā)而對(duì)其加以考慮。按照一種作為替代方案的實(shí)施方式，作為嚙合值直接測(cè)量起動(dòng)機(jī)齒輪的位移。由 所述控制器作為位移來(lái)讀入所述基準(zhǔn)值并且對(duì)其進(jìn)行處理。所述控制器根據(jù)位移來(lái)改變嚙 合裝置的觸發(fā)并且由此對(duì)制造公差進(jìn)行平衡。所述位移可以通過(guò)已知的檢測(cè)器件來(lái)測(cè)量。按照一種對(duì)本發(fā)明進(jìn)行拓展的實(shí)施方式，所述嚙合裝置構(gòu)造為起動(dòng)機(jī)繼電器，其 中借助于所述起動(dòng)機(jī)繼電器的能夠通電的繞組來(lái)使起動(dòng)機(jī)齒輪嚙合并且探測(cè)和分析起動(dòng) 機(jī)繼電器的電流，所述起動(dòng)機(jī)繼電器的電流受到電樞在起動(dòng)機(jī)繼電器中的運(yùn)動(dòng)的影響。由 此從嚙合的繞組中獲得嚙合值，所述嚙合值用于求得用于及時(shí)觸發(fā)起動(dòng)機(jī)繼電器的基準(zhǔn)值。所述起動(dòng)機(jī)繼電器的嚙合的繞組由此具有用作傳感器并且用作執(zhí)行器的雙重功能。按照一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，所述嚙合裝置構(gòu)造為具有能夠通電的第一及第二 繞組的起動(dòng)機(jī)繼電器，其中通過(guò)所述用于進(jìn)行嚙合的第一繞組的通電該第一繞組作為嚙合 繞組起作用。并且由所述檢測(cè)裝置測(cè)量在未通電的第二繞組中的感生電壓。由此，起動(dòng)機(jī) 繼電器可以多功能地用作執(zhí)行器，用于對(duì)制造公差進(jìn)行平衡，所述執(zhí)行器具有兩個(gè)能夠單 獨(dú)地觸發(fā)的繞組、一個(gè)嚙合繞組和一個(gè)用于接通起動(dòng)機(jī)電流的同時(shí)作為傳感器起作用的開(kāi) 關(guān)繞組。通過(guò)簡(jiǎn)單的電磁原理，通過(guò)未通電的開(kāi)關(guān)繞組中的感生電壓的測(cè)量，來(lái)測(cè)量直至齒 對(duì)齒位置之前的持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間由于制造公差而因車(chē)輛而異。這個(gè)持續(xù)時(shí)間相應(yīng) 于齒輪位移，所述齒輪位移用作用于起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略的預(yù)先給定的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的基準(zhǔn) 值。所述起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略由所述控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一起來(lái)實(shí)施。有利的是，在調(diào)試車(chē)輛之前測(cè)量所述持續(xù)時(shí)間。因車(chē)輛而異的制造公差通常在車(chē) 輛使用壽命中只確定一次。調(diào)試由此是指在車(chē)輛生產(chǎn)之后但還沒(méi)有交給車(chē)輛所有者之前的 時(shí)刻。在對(duì)內(nèi)燃機(jī)或者起動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修作業(yè)之后也出現(xiàn)調(diào)試，如果在這種情況下可能 已經(jīng)移動(dòng)了安裝公差的話。在車(chē)輛的調(diào)試之前，按照按本發(fā)明的方法通過(guò)“自我學(xué)習(xí)的”診 斷功能對(duì)所述控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。按照一種作為替代方案的實(shí)施方式，制造公差通過(guò)所述持續(xù)時(shí)間由所述控制器以 預(yù)先定義的周期比如根據(jù)恒定的位移或者恒定的持續(xù)時(shí)間來(lái)測(cè)量并且必要時(shí)對(duì)基準(zhǔn)值進(jìn) 行更新。這一點(diǎn)是有利的，用于對(duì)比如通過(guò)起動(dòng)機(jī)齒輪或者齒環(huán)上的磨損出現(xiàn)的公差進(jìn)行 平衡以提高使用壽命。由此減少了過(guò)早的磨損。所述任務(wù)借助于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品通過(guò)以下方式來(lái)解決，即所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能 夠用程序指令裝載到程序存儲(chǔ)器中，用于在控制器中執(zhí)行所述程序時(shí)執(zhí)行上面所說(shuō)明的方 法的所有步驟。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在車(chē)輛中不要求任何額外的構(gòu)件，而是可以作為模塊在車(chē)輛 中的已經(jīng)存在的控制器中得到實(shí)現(xiàn)。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品比如可以設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 中或者設(shè)置在用于起動(dòng)裝置的控制器也就是起動(dòng)機(jī)控制器中。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有其 它的優(yōu)點(diǎn)，即其能夠容易地與個(gè)性化的以及特定的客戶(hù)愿望相匹配，并且能夠通過(guò)得到改 進(jìn)的來(lái)自經(jīng)驗(yàn)的數(shù)值來(lái)改進(jìn)工作參數(shù)并且能夠?qū)崿F(xiàn)自我學(xué)習(xí)功能。除此以外，所述任務(wù)也通過(guò)一種控制器通過(guò)以下方式來(lái)得到解決，即所述控制器 具有程序存儲(chǔ)器和檢測(cè)裝置，借助于所述檢測(cè)裝置能夠測(cè)量在給所述嚙合的繞組通電時(shí)在 起動(dòng)機(jī)繼電器上表征的電流值，能夠?qū)⑦@些電流值作為所測(cè)量的嚙合值來(lái)進(jìn)行分析并且能 夠?qū)⑵浔４嬖诔绦虼鎯?chǔ)器中以進(jìn)行處理。由此通過(guò)所述控制器結(jié)合具有至少一個(gè)繞組的雙 級(jí)的起動(dòng)機(jī)繼電器來(lái)提供測(cè)量及傳感器系統(tǒng)，用于對(duì)安裝公差進(jìn)行平衡，用于由此在起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)之間具有同步的轉(zhuǎn)速時(shí)獲得用于起動(dòng)機(jī)齒輪的真正的嚙合時(shí)刻的 較高的質(zhì)量。由此使用壽命較長(zhǎng)，產(chǎn)生的噪聲較低并且對(duì)于起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略來(lái)說(shuō)與 以往從現(xiàn)有技術(shù)中已知的情況相比可以較快地使用內(nèi)燃機(jī)。按照一種進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述控制器設(shè)有程序存儲(chǔ)器，尤其上面所說(shuō)明 的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠裝載到所述程序存儲(chǔ)器中，用于優(yōu)選實(shí)施上面所說(shuō)明的方法。不言而喻，上面所提到的并且下面還要解釋的特征不僅能夠以相應(yīng)所說(shuō)明的組合 而且能夠以其它的組合來(lái)使用。


下面借助于實(shí)施例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。其中 圖1是車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)組件的示意性的線路圖，
圖2是用于按本發(fā)明的方法的流程圖，并且 圖3是嚙合過(guò)程的信號(hào)-特性曲線_圖表。
具體實(shí)施例方式圖1示出了起動(dòng)裝置1的線路圖，該起動(dòng)裝置1包括具有起動(dòng)機(jī)齒輪3的起動(dòng)電 動(dòng)機(jī)2，所述起動(dòng)機(jī)齒輪3能夠通過(guò)作為嚙合裝置的起動(dòng)機(jī)繼電器4在起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的起 動(dòng)機(jī)軸5上軸向移動(dòng)。所述起動(dòng)機(jī)齒輪3借助于起動(dòng)機(jī)繼電器4接合到內(nèi)燃機(jī)7的齒環(huán)6 中，用于起動(dòng)該內(nèi)燃機(jī)7。在分離的狀態(tài)中，在起動(dòng)機(jī)齒輪3的齒環(huán)側(cè)的端面與齒環(huán)6的起動(dòng)機(jī)齒輪側(cè)的端 面之間作為安裝公差存在著比如1到5mm的數(shù)量級(jí)的齒輪-齒環(huán)-間距T。該間距T由于 制造及安裝公差而因車(chē)輛而異。按本發(fā)明，在圖1中示出的起動(dòng)裝置1設(shè)置用于執(zhí)行起動(dòng)-停止-運(yùn)行策略，按照 所述起動(dòng)_停止_策略可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)7的快速的重新起動(dòng)。所述內(nèi)燃機(jī)7根據(jù)起動(dòng)-停 止-運(yùn)行策略由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)斷開(kāi)。為了保證內(nèi)燃機(jī)的快速的可用性，將起動(dòng)機(jī) 繼電器3加速到與齒環(huán)6同步的轉(zhuǎn)速上。齒環(huán)的轉(zhuǎn)速以降低的轉(zhuǎn)速接近于同步的轉(zhuǎn)速。為 了實(shí)現(xiàn)這二種朝向彼此運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速的盡可能好的同步，按本發(fā)明一種下面稱(chēng)為起動(dòng)機(jī)控制 器9的控制器知道，在何種持續(xù)時(shí)間里起動(dòng)機(jī)齒輪3從靜止位置碰到齒環(huán)6。為確定這個(gè)用 于進(jìn)行嚙合的依賴(lài)于具有間距T變化的安裝公差的持續(xù)時(shí)間而實(shí)施下面所說(shuō)明的方法。為 了尤其隨內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行愿望的快速變化來(lái)實(shí)施按本發(fā)明的用于改進(jìn)起動(dòng)-停止-運(yùn)行策略 的方法，所述起動(dòng)裝置尤其具有以下特征和組件。按照一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，所述起動(dòng)機(jī)繼電器4設(shè)有兩個(gè)能夠由起動(dòng)機(jī)控制 器9單獨(dú)地觸發(fā)的繞組，也就是一個(gè)第一及一個(gè)第二繞組。所述第一繞組是所謂的嚙合繞 組10，用于使起動(dòng)機(jī)繼電器3在與起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的通電分開(kāi)的情況下嚙合到齒環(huán)6中。開(kāi) 關(guān)繞組11接通電池12的最大的起動(dòng)機(jī)電流，用于觸發(fā)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2。所述嚙合繞組10和 開(kāi)關(guān)繞組11通過(guò)專(zhuān)門(mén)的線路裝置與起動(dòng)機(jī)控制器9相連接，所述線路裝置在圖1中未考慮 并且簡(jiǎn)化地示出。不言而喻，所述具有起動(dòng)機(jī)繼電器4及起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的起動(dòng)機(jī)控制器9 的線路裝置也可以具有其它優(yōu)選的線路裝置，其中主要的組件在圖1中示出。為觸發(fā)所述嚙合繞組10和開(kāi)關(guān)繞組，所述起動(dòng)機(jī)控制器包括也可以構(gòu)造為繼電 器的電子的功率開(kāi)關(guān)13、14。所述功率開(kāi)關(guān)13、14由安裝在起動(dòng)機(jī)控制器9中的微型計(jì)算 機(jī)15所觸發(fā)。該微型計(jì)算機(jī)15通過(guò)總線系統(tǒng)16比如CAN總線與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)處于信 息接觸之中，用于接收用于起動(dòng)所述起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2及起動(dòng)繼電器4的信息信號(hào)并且用于能 夠接收用于執(zhí)行起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略的脈沖信號(hào)。起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略在微型計(jì)算機(jī) 15中存放在程序存儲(chǔ)器17中。所述微型計(jì)算機(jī)15為執(zhí)行程序而具有計(jì)時(shí)器18。按本發(fā)明，所述起動(dòng)機(jī)控制器9具有檢測(cè)裝置20，所述檢測(cè)裝置20用電壓測(cè)量裝 置27在時(shí)間范圍內(nèi)測(cè)量在開(kāi)關(guān)繞組11上感生的對(duì)地電壓并且將這些電壓值傳輸給微型計(jì)算機(jī)15。作為替代方案，所述檢測(cè)裝置20包括電流測(cè)量機(jī)構(gòu)26，所述電流測(cè)量機(jī)構(gòu)26探測(cè) 到嚙合繞組10的電流并且將這些數(shù)值的關(guān)于時(shí)間的變化曲線傳輸給微型計(jì)算機(jī)15。所述微型計(jì)算機(jī)15借助于計(jì)時(shí)器18對(duì)所測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行分析并且根據(jù)在下面所 說(shuō)明的附圖來(lái)調(diào)整起動(dòng)脈沖用于借助于起動(dòng)機(jī)繼電器4來(lái)使起動(dòng)機(jī)齒輪3嚙合。為執(zhí)行冷起動(dòng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)8通過(guò)比如點(diǎn)火開(kāi)關(guān)上的開(kāi)關(guān)19的閉合來(lái)激 活，所述點(diǎn)火開(kāi)關(guān)使單獨(dú)的繼電器21閉合，用于給起動(dòng)機(jī)繼電器4和起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2通電。為了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)8能夠探測(cè)到斷開(kāi)條件，該發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)8與第二總線系 統(tǒng)比如LIN總線22相連接。所述LIN總線22提供傳感器數(shù)值，比如車(chē)輛的速度、加速踏板、 離合器踏板和/或制動(dòng)踏板的位置等，用于從中推導(dǎo)出，是否存在著用于起動(dòng)_停止_運(yùn)行 策略的斷開(kāi)條件。為了測(cè)量安裝公差T的明顯對(duì)用于使起動(dòng)機(jī)繼電器3嚙合到齒環(huán)6中的持續(xù)時(shí)間 產(chǎn)生影響的間距，由所述嚙合繞組10來(lái)測(cè)量從通過(guò)通電引起的起動(dòng)脈沖直到起動(dòng)機(jī)齒輪3 碰到齒環(huán)6的持續(xù)時(shí)間。這一點(diǎn)是重要的，用于從中推導(dǎo)有效的用于進(jìn)行嚙合的持續(xù)時(shí)間 并且即使在齒環(huán)6和起動(dòng)機(jī)齒輪3的轉(zhuǎn)速很高時(shí)也能夠在正確的時(shí)刻實(shí)現(xiàn)同步的嚙合，用 于由此將產(chǎn)生的噪聲和磨損降低到最低限度并且對(duì)起動(dòng)裝置的效用進(jìn)行優(yōu)化。圖2作為流程圖示范性地示出了起動(dòng)機(jī)控制器9的工藝流程，用于調(diào)節(jié)所述齒 輪-齒環(huán)-間距T的安裝公差。優(yōu)選在所述起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略啟動(dòng)之前實(shí)施所述工藝流 程。作為替代方案，可以以特定的周期比如在恒定的里程之后比如每50，000或者100，000 km或者以時(shí)間間隔比如每年一次或者總是在每次冷起動(dòng)之前重復(fù)所述工藝流程，用于檢查 可能由于磨損現(xiàn)象而已經(jīng)變化的間距。當(dāng)然，也可以在對(duì)相關(guān)的車(chē)輛組件進(jìn)行維修之后重 復(fù)所述工藝流程。必要時(shí)也可以在溫差很大時(shí)實(shí)施所述工藝流程，很大的溫差可能導(dǎo)致具 有間距T的能夠變化的安裝公差。在步驟Sl中起動(dòng)機(jī)控制器9尤其微型計(jì)算機(jī)10得到信號(hào)，用于比如在生產(chǎn)車(chē)輛 之后在車(chē)輛首次用點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鑰匙起動(dòng)并且操縱開(kāi)關(guān)19時(shí)來(lái)實(shí)施所述作為計(jì)算機(jī)程序用程 序指令裝載到程序存儲(chǔ)器17中的方法。在步驟S2中通過(guò)功率開(kāi)關(guān)13來(lái)給嚙合繞組10通電，使得起動(dòng)機(jī)齒輪3朝齒環(huán)6 運(yùn)動(dòng)。在步驟S3中，所述檢測(cè)裝置20用電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)27關(guān)于時(shí)間探測(cè)到由于電樞24 的運(yùn)動(dòng)而在起動(dòng)機(jī)繼電器4中探測(cè)到開(kāi)關(guān)繞組11的感生電壓，所述電樞24通過(guò)叉形桿25 使起動(dòng)機(jī)齒輪3在軸5上軸向移動(dòng)。關(guān)于時(shí)間獲得的電壓值由所述檢測(cè)裝置20傳輸給微 型計(jì)算機(jī)15。所述微型計(jì)算機(jī)15根據(jù)表征的數(shù)值曲線對(duì)關(guān)于時(shí)間的電壓值進(jìn)行分析并且 算出直到表征的數(shù)值曲線之前的嚙合過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。在此有兩條表征的數(shù)值曲線，即一 條第一數(shù)值曲線和一條第二數(shù)值曲線。所述表征的第一數(shù)值曲線相應(yīng)于未嚙合的起動(dòng)機(jī)齒 輪3，也就是說(shuō)起動(dòng)機(jī)齒輪3和齒環(huán)6的齒對(duì)齒位置。所述表征的第二數(shù)值曲線則表示嚙合 到齒環(huán)6中的起動(dòng)機(jī)齒輪3。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，所述檢測(cè)裝置20設(shè)有電流測(cè)量機(jī)構(gòu)26，該電流測(cè)量 機(jī)構(gòu)26測(cè)量嚙合繞組10的電流110。電流110由于電樞24的運(yùn)動(dòng)通過(guò)感生電壓而降低。 感生電壓的起因是通過(guò)運(yùn)動(dòng)的電樞引起的線圈的電感變化。所述微型計(jì)算機(jī)15要么分析電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)27的數(shù)值曲線或電流測(cè)量機(jī)構(gòu)26的數(shù)值曲線要么分析這兩條測(cè)量值曲線。 所述表征的第一數(shù)值曲線從電流或電壓的曲線變化中獲得，所述電流或電壓的曲線變化對(duì) 于比如由于特定的依賴(lài)于應(yīng)用情況的水平上的局部的平頂(Plateau)和/或極值而達(dá)到 齒_齒位置的情況來(lái)說(shuō)是典型的。在詢(xún)問(wèn)Al中，微型計(jì)算機(jī)15辨別，在步驟S3中分析的表征的數(shù)值曲線是否處于 預(yù)先給定的公差范圍內(nèi)，也就是說(shuō)所述表征的數(shù)值曲線是不是所述表征的第一或第二數(shù)值 曲線。如果所述表征的第一數(shù)值曲線處于公差范圍之內(nèi)，那么所述微型計(jì)算機(jī)15就探測(cè)到 起動(dòng)機(jī)齒輪3和齒環(huán)6的齒對(duì)齒位置。如果所檢測(cè)到的表征的數(shù)值曲線處于公差范圍之外，也就是說(shuō)存在著表征的第二 數(shù)值曲線，那就不存在齒對(duì)齒位置并且起動(dòng)機(jī)齒輪3已經(jīng)嚙合到齒環(huán)6中。由此還不能測(cè) 量安裝公差T的間距。如果未達(dá)到齒-齒位置，那就再次使起動(dòng)機(jī)齒輪3脫嚙，方法是切斷嚙合繞組10 的電流。重復(fù)步驟S2、S3和Al。為了到達(dá)起動(dòng)機(jī)齒輪3的另一個(gè)原始位置，可以額外地通 過(guò)控制器以較小的起動(dòng)電流來(lái)起動(dòng)所述起動(dòng)電動(dòng)機(jī)2，所述控制器出于簡(jiǎn)化原因已經(jīng)省略。在步驟S4中，因而使起動(dòng)機(jī)齒輪3相對(duì)于齒環(huán)6旋轉(zhuǎn)，用于在步驟S2和S3和詢(xún) 問(wèn)Al的重復(fù)的工序過(guò)程中作為持續(xù)時(shí)間探測(cè)到間距T。如果所分析的表征的第一數(shù)值曲線處于公差范圍之內(nèi)，那就在步驟S5中將嚙合 的持續(xù)時(shí)間作為嚙合持續(xù)時(shí)間值加以保存。這個(gè)嚙合持續(xù)時(shí)間值形成基準(zhǔn)值，用于從中推 導(dǎo)出理想的嚙合持續(xù)時(shí)間并且由此推導(dǎo)出理想的也就是說(shuō)最佳可能的起動(dòng)時(shí)刻，用于通過(guò) 由微型計(jì)算機(jī)15來(lái)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的方式來(lái)使起動(dòng)機(jī)齒輪3嚙合。按照一種作為替代方案的實(shí)施方式，在詢(xún)問(wèn)A2中安裝了計(jì)數(shù)器，用于通過(guò)具有步 驟S2和S3的方法來(lái)多次經(jīng)過(guò)間距T并且由此確認(rèn)基準(zhǔn)值。比如所述基準(zhǔn)值只有在從步驟 S5中已將該基準(zhǔn)值確認(rèn)三次或者形成了平均值之后才最終加以保存。這在步驟S6中進(jìn)行。 為了也對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償，多次實(shí)施嚙合過(guò)程。具有齒對(duì)齒位置的嚙合過(guò)程在大約70% 的情況中出現(xiàn)。由于齒_空隙_位置，因而在至少大約30%的情況中需要進(jìn)行重復(fù)。在步驟S6中，至少在車(chē)輛的使用壽命里或者直至下一次基準(zhǔn)值測(cè)量之前將基準(zhǔn) 值保存在程序存儲(chǔ)器中。在步驟7中，微型計(jì)算機(jī)15計(jì)算起動(dòng)時(shí)刻、并且將起動(dòng)時(shí)刻、從中性的額定比 值要么向前要么向后移動(dòng)。在步驟S8中結(jié)束所述方法并且為起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略來(lái)調(diào)節(jié)起動(dòng)機(jī)控制器9， 對(duì)于起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略來(lái)說(shuō)也能夠以較高的轉(zhuǎn)速使齒輪3很好地嚙合到齒環(huán)6中。圖3示范性地示出了時(shí)間_電流_電壓-位移_圖表，該圖表具有嚙合繞組10的 電壓UlO、嚙合繞組10的電流110、起動(dòng)機(jī)齒輪3的軸向的運(yùn)動(dòng)位移R3、電樞24的軸向的運(yùn) 動(dòng)位移A24以及開(kāi)關(guān)繞組11的感生電壓Ull的相應(yīng)地用于齒對(duì)齒位置的特性曲線，所述齒 對(duì)齒位置具有安裝公差T的比如Imm的間距，這表示為-1，并且具有起動(dòng)機(jī)齒輪3在齒環(huán)6 中的完全的嚙合過(guò)程，這在下面表示為-max。圖3表明，作為本發(fā)明的重要的構(gòu)思關(guān)于時(shí)間來(lái)測(cè)量嚙合繞組10的電流110和/ 或感生電壓Ull并對(duì)其進(jìn)行分析，也就是說(shuō)起動(dòng)機(jī)繼電器4能夠同時(shí)用作電樞和傳感器。通過(guò)電樞24的運(yùn)動(dòng)，在嚙合繞組10中磁通量發(fā)生變化并且通過(guò)感應(yīng)引起電壓U，所述電壓U反向于從外面加載的電壓UlO并且就這樣按照特性曲線14-1及14-max降低電流。在起動(dòng)機(jī)控制器9中或者在其它單獨(dú)的控制器中或者比如在起動(dòng)機(jī)控制器9集成 在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)8中時(shí)對(duì)電流變化進(jìn)行檢測(cè)和分析。在給嚙合繞組10通電時(shí)，由于起動(dòng)機(jī)繼電器4中的繞組的電感，電流110隨坡度 減小而上升。相應(yīng)地，在電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)27上在開(kāi)關(guān)繞組11的電流電路中，感生電壓Ull能 夠通過(guò)電樞24的運(yùn)動(dòng)并且磁通勢(shì)能夠通過(guò)嚙合繞組10的運(yùn)動(dòng)在起動(dòng)機(jī)控制器9中來(lái)測(cè)量 并且能夠按照關(guān)于圖2所說(shuō)明的方法來(lái)分析。同樣能夠借助于電流測(cè)量機(jī)構(gòu)26對(duì)嚙合繞 組的電流110進(jìn)行測(cè)量和分析。如果起動(dòng)機(jī)齒輪3的端面比如在Imm的齒輪位移之后在特定的時(shí)刻、由于齒對(duì) 齒位置而碰到齒環(huán)6，那么感生電壓就按照特性曲線Ull-I下降，相反感生電壓的特性曲線 Ull-max在電樞24完全運(yùn)動(dòng)時(shí)則如在圖3中示出的一樣由于齒對(duì)空隙位置的接合而劇烈上升。從嚙合繞組10的電流的特性曲線110中也能夠推導(dǎo)出齒對(duì)齒位置，因?yàn)殡娏靼凑?特性曲線110-1在止擋處比如在Imm齒輪位移之后由于感生電壓U下降而繼續(xù)上升，因?yàn)?電樞24的運(yùn)動(dòng)停止了。相反，在電樞24進(jìn)行最大程度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，感生電壓U按照特性曲線Ull-max上升， 從而電流110-max又稍微降低。在一種安裝位置中，起動(dòng)機(jī)齒輪3相對(duì)于齒環(huán)6的間距較小，對(duì)于該安裝位置來(lái)說(shuō) 在比時(shí)刻、早的時(shí)刻電樞24進(jìn)行減速并且電流110-1重新上升。相反，在另一種安裝位 置中起動(dòng)機(jī)齒輪3相對(duì)于齒環(huán)6的間距較大，對(duì)于該安裝位置來(lái)說(shuō)時(shí)刻、則向后移動(dòng)。通 過(guò)這種持續(xù)時(shí)間、的測(cè)量可以推斷出安裝位置或者說(shuō)間距并且相應(yīng)地用基準(zhǔn)值對(duì)嚙合持 續(xù)時(shí)間進(jìn)行校正并且將其加以保存。在圖2中所說(shuō)明的方法以及通過(guò)圖3中的特性曲線示 出的方法要么可以在車(chē)輛的使用壽命的一開(kāi)始來(lái)調(diào)節(jié)要么可以在每次鑰匙起動(dòng)之后要么 根據(jù)所經(jīng)過(guò)的里程或者說(shuō)已過(guò)去的持續(xù)時(shí)間的所定義的恒定的間隔來(lái)調(diào)節(jié)。圖3示出了時(shí)刻t2。在該時(shí)刻所述起動(dòng)機(jī)控制器已經(jīng)確定，所測(cè)量的數(shù)值，要么嚙 合繞組10的電流110并且/要么開(kāi)關(guān)繞組11上的感生電壓Ull執(zhí)行電樞24的最大程度 的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠饎?dòng)機(jī)齒輪3由于齒-空隙位置而完全嚙合到齒環(huán)6中。時(shí)刻t2因而處于圖 2的詢(xún)問(wèn)Al的公差范圍之外，從而起動(dòng)機(jī)控制器9探測(cè)到完全的嚙合并且必要時(shí)按照在圖 2中說(shuō)明的工藝流程來(lái)重復(fù)測(cè)量過(guò)程。所有附圖僅僅示出了示范性的未按比例尺的示意圖。此外，尤其參照對(duì)本發(fā)明來(lái) 說(shuō)重要的圖示。
權(quán)利要求
1.用于起動(dòng)裝置(1)的控制器的方法，所述起動(dòng)裝置(1)具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(2)、嚙合裝 置和用于嚙合到機(jī)動(dòng)車(chē)輛中內(nèi)燃機(jī)(7)的齒環(huán)(6)中的起動(dòng)機(jī)齒輪(3)，其中由所述控制器 尤其為起動(dòng)_停止_運(yùn)行策略來(lái)觸發(fā)所述用于使起動(dòng)機(jī)齒輪(3)嚙合的嚙合裝置，其特征 在于，借助于檢測(cè)裝置(20)來(lái)檢測(cè)所述用于使起動(dòng)機(jī)齒輪(3)嚙合的嚙合裝置的至少一個(gè) 嚙合值，將其作為基準(zhǔn)值保存在所述控制器中并對(duì)其進(jìn)行分析。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述嚙合值由檢測(cè)裝置來(lái)測(cè)量，在所述檢測(cè) 裝置中所述起動(dòng)機(jī)齒輪(3 )在與齒環(huán)(6 )嚙合時(shí)構(gòu)成齒對(duì)齒位置。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述嚙合值作為用于使起動(dòng)機(jī)齒輪(3) 嚙合的持續(xù)時(shí)間來(lái)測(cè)量。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述嚙合值作為起動(dòng)機(jī)齒輪(3)的位移來(lái)測(cè)量。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述嚙合裝置構(gòu)造為起動(dòng)機(jī)繼 電器(4)，其中借助于所述起動(dòng)機(jī)繼電器(4)的能夠通電的繞組來(lái)使起動(dòng)機(jī)齒輪(3)嚙合并 且探測(cè)和分析起動(dòng)機(jī)繼電器(4)的電流，起動(dòng)機(jī)繼電器(4)的電流受到電樞(24)的在起動(dòng) 機(jī)繼電器(4)中的運(yùn)動(dòng)的影響。
6.按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述嚙合裝置構(gòu)造為具有 兩個(gè)能夠單獨(dú)地通電的繞組的起動(dòng)機(jī)繼電器(4)，其中至少一個(gè)第一繞組構(gòu)造為嚙合繞組 (10)，并且在嚙合時(shí)所述檢測(cè)裝置(20)測(cè)量未通電的第二繞組中的感生電壓(U11)。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在車(chē)輛調(diào)試之前測(cè)量所述持續(xù) 時(shí)間。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述控制器按照預(yù)先定義的 周期來(lái)測(cè)量所述持續(xù)時(shí)間并且對(duì)所述基準(zhǔn)值進(jìn)行更新。
9.計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠用程序指令裝載到程序存儲(chǔ)器(17)中，用 于在程序在所述控制器中執(zhí)行時(shí)來(lái)實(shí)施按權(quán)利要求1到4中至少一項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
10.用于起動(dòng)裝置(1)的控制器，所述起動(dòng)裝置(1)具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(2)、起動(dòng)機(jī)繼電 器(4)和用于起動(dòng)車(chē)輛中的內(nèi)燃機(jī)(7)的起動(dòng)機(jī)齒輪(3)，其中所述控制器設(shè)有微型計(jì)算機(jī) (15)，借助于所述微型計(jì)算機(jī)(15)能夠?qū)嵤┢饎?dòng)-停止-運(yùn)行策略，其特征在于，所述控制 器具有程序存儲(chǔ)器(17)和檢測(cè)裝置(20)，借助于所述檢測(cè)裝置(20)能夠在起動(dòng)機(jī)繼電器(4)上在給嚙合的繞組通電時(shí)測(cè)量表征的電流值，能夠?qū)⑦@些電流值作為所測(cè)量的嚙合值 來(lái)分析并且能夠?qū)⑵浔４嬖诔绦虼鎯?chǔ)器(17)中以進(jìn)行處理。
11.按權(quán)利要求10所述的控制器，具有程序存儲(chǔ)器(17)，其特征在于，所述控制器具 有程序存儲(chǔ)器(17)，尤其按權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠裝載到所述程序存儲(chǔ)器 (17)中，用于優(yōu)選實(shí)施按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于起動(dòng)裝置(1)的控制器的方法，所述起動(dòng)裝置具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(2)、嚙合裝置和用于嚙合到機(jī)動(dòng)車(chē)輛中內(nèi)燃機(jī)(7)的齒環(huán)(6)中的起動(dòng)機(jī)齒輪(3)，其中由所述控制器尤其為起動(dòng)-停止-運(yùn)行策略來(lái)觸發(fā)所述用于使起動(dòng)機(jī)齒輪(3)嚙合的嚙合裝置。鑒于能夠明顯更快地實(shí)施內(nèi)燃機(jī)(16)的重新起動(dòng)，所以為了改進(jìn)行駛舒適性，借助于檢測(cè)裝置(20)來(lái)檢測(cè)所述用于使起動(dòng)機(jī)齒輪(3)嚙合的嚙合裝置的至少一個(gè)嚙合值，將其作為基準(zhǔn)值保存在所述控制器中并對(duì)其進(jìn)行分析。
文檔編號(hào)F02N11/08GK102112729SQ200980130426
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者F.森格布斯奇 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司