專利名稱：用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于特別是機(jī)動(dòng)車輛的內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)，具有啟動(dòng)裝置和啟動(dòng)器控制裝置，其中，啟動(dòng)裝置包括電機(jī)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)，其中，該電機(jī)可通過電機(jī)開關(guān)裝置進(jìn)行控制，并且電機(jī)通過至少用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械裝置與內(nèi)燃機(jī)的曲軸作用連接，或者可使其作用連接。此外，本發(fā)明還涉及一種特別是上面描述的、用于啟動(dòng)特別是在車輛中的內(nèi)燃機(jī)的且具有啟動(dòng)裝置和啟動(dòng)器控制裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)的方法，其中，啟動(dòng)裝置包括電機(jī)，特別是啟動(dòng)馬達(dá)和機(jī)器開關(guān)裝置，為的是給電機(jī)提供電壓，啟動(dòng)系統(tǒng)由啟動(dòng)器控制裝置特別是也在啟動(dòng)一停止一運(yùn)行時(shí)進(jìn)行控制，為的是給用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)馬達(dá)或者說啟動(dòng)電機(jī)提供電壓。本發(fā)明也涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
現(xiàn)有技術(shù)
為了啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，傳統(tǒng)的方式是將直流電動(dòng)機(jī)用作具有啟動(dòng)小齒輪的啟動(dòng)馬達(dá)，所述啟動(dòng)小齒輪借助于哨合裝置例如按照一種推移一螺旋齒傳動(dòng)原理(Schub-Schraubtrieb- Prinzip)嵌入到內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)中,然后驅(qū)動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)。在啟動(dòng)過程結(jié)束之后，啟動(dòng)小齒輪又從齒環(huán)中脫離出來?，F(xiàn)代的發(fā)展規(guī)定了在機(jī)動(dòng)車輛中加強(qiáng)使用具有啟動(dòng)一停止一運(yùn)行的啟動(dòng)系統(tǒng)。因此對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)的要求更高了。提高的要求例如是更高的循環(huán)數(shù)、更高的聲學(xué)要求和在有啟動(dòng)愿望時(shí)內(nèi)燃機(jī)有提高的可使用性。因此出現(xiàn)一些發(fā)展，例如在下述現(xiàn)有技術(shù)中已公開已在內(nèi)燃機(jī)慣性運(yùn)行期間就嚙合到嚙環(huán)中，以提高可使用性。用于提高使用性的另一替代方案例如是帶式傳動(dòng)的啟動(dòng)系統(tǒng)，特別是帶式啟動(dòng)系統(tǒng)或者持續(xù)嚙合中的啟動(dòng)器，也就是說，具有啟動(dòng)馬達(dá)同內(nèi)燃機(jī)曲軸齒環(huán)的永恒作用連接的啟動(dòng)器。公開了一些具有用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的所謂的啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)的帶式傳動(dòng)系統(tǒng)，這些帶式傳動(dòng)系統(tǒng)因此和內(nèi)燃機(jī)的曲軸有持續(xù)的機(jī)械作用連接。此外還公開了在摩托車中的持續(xù)嚙合的啟動(dòng)系統(tǒng)。DE 197 21 386 Al描述了一種用于啟動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛的內(nèi)燃機(jī)的、且具有啟動(dòng)繼電器、啟動(dòng)馬達(dá)和控制器的啟動(dòng)裝置，其中，控制器包括用于檢測(cè)啟動(dòng)馬達(dá)和啟動(dòng)繼電器的電流信號(hào)和電壓信號(hào)的電流檢測(cè)元件以及兩個(gè)用于單獨(dú)控制所述電動(dòng)促動(dòng)器的半導(dǎo)體。借助于所述電流檢測(cè)元件，可在不同的級(jí)別之間調(diào)節(jié)所述啟動(dòng)繼電器，并且可按照啟動(dòng)一停止一運(yùn)行模式單獨(dú)地控制啟動(dòng)馬達(dá)，并且使其受控制地緩慢地啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，將本文開頭所述類型的啟動(dòng)系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品如此地進(jìn)一步加以發(fā)展，即更好地避免特別由于啟動(dòng)一停止一運(yùn)行的強(qiáng)烈的使用時(shí)在所述啟動(dòng)系統(tǒng)和方法中的功能故障。本發(fā)明的公開內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)任務(wù)通過權(quán)利要求1、8和10的主題得以完成。從屬權(quán)利要求定義了本發(fā)明的一些優(yōu)選的改進(jìn)方案。本發(fā)明的構(gòu)思是，設(shè)置一種安全裝置，使用所述安全裝置可檢查電機(jī)的控制功能。借此可以確定，所述機(jī)器開關(guān)裝置是否按規(guī)定運(yùn)行，或者是否存在應(yīng)該避免的故障情況。在此，特別是應(yīng)該避免這樣的故障情況，即盡管內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行或者應(yīng)該停止運(yùn)行，機(jī)器開關(guān)裝置仍然給電機(jī)提供電壓。在負(fù)面情況下這會(huì)導(dǎo)致車輛違背意愿地繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。特別是當(dāng)啟動(dòng)器或者啟動(dòng)系統(tǒng)處于持續(xù)嚙合時(shí)，特別是帶式啟動(dòng)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)這種情況。例如當(dāng)在機(jī)器開關(guān)裝置上的、特別是在啟動(dòng)繼電器上例如出現(xiàn)接觸焊接器(Kontaktschweisser)時(shí),并且啟動(dòng)繼電器不再按規(guī)定打開時(shí)，并且因此啟動(dòng)馬達(dá)仍然通以電流時(shí)，會(huì)出現(xiàn)所述故障情況。即使在強(qiáng)電流電子控制裝置中也會(huì)出現(xiàn)這種情況，例如在啟動(dòng)器發(fā)電機(jī)中。恰好這種故障情況是必須阻止的。按照另一優(yōu)選的實(shí)施形式，在故障情況時(shí)所述安全裝置承擔(dān)控制功能。因此，當(dāng)確定所述機(jī)器開關(guān)裝置、特別是啟動(dòng)繼電器不再打開電開關(guān)觸點(diǎn)而是總保持關(guān)閉時(shí)，就借助于安全裝置來中斷用于給啟動(dòng)馬達(dá)提供電壓的電流。因此，所述安全裝置形成了用于啟動(dòng) 繼電器的故障情況的冗余系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一種簡(jiǎn)單的優(yōu)選方案，所述安全裝置包括與所述機(jī)器開關(guān)裝置串聯(lián)連接的開關(guān)裝置，所述開關(guān)裝置由安全控制裝置進(jìn)行控制。因此，借助于開關(guān)裝置提供了一種冗余開關(guān)。當(dāng)所述機(jī)器開關(guān)裝置總是接通的并且因此不再斷開所述接觸時(shí)，所述冗余開關(guān)通過安全控制裝置在有故障的情況下承擔(dān)對(duì)至少也作為啟動(dòng)馬達(dá)工作的電機(jī)的控制。根據(jù)一種對(duì)于本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)展的實(shí)施形式，將開關(guān)裝置設(shè)計(jì)為接觸閉鎖裝置、特別是繼電器。這種做法有下述好處，即開關(guān)裝置是這樣一種冗余開關(guān)，即在啟動(dòng)馬達(dá)運(yùn)作時(shí)只是為了激活電機(jī)才給所述冗余開關(guān)通以電流。代替地，開關(guān)裝置是一種接觸開啟器，只是在有故障時(shí)才必須將其開啟。此外優(yōu)選地可將所述開關(guān)裝置借助于所謂的觸發(fā)器(Flip-Flop)開關(guān)進(jìn)行操作，因此，只有當(dāng)出現(xiàn)故障情況時(shí)才需要電能，以便打開開關(guān)觸點(diǎn)。此外，雖然如此，當(dāng)在有故障的情況下開關(guān)裝置應(yīng)保證機(jī)器開關(guān)裝置或者啟動(dòng)繼電器的運(yùn)行時(shí)，這個(gè)開關(guān)裝置也可用作接觸閉鎖裝置。繼電器有下述好處，即借助于小的控制電流可接通高的開關(guān)電流和電壓。因?yàn)閱?dòng)馬達(dá)或者電機(jī)可加載直到大約1000安培的電流，所以這樣的繼電器是優(yōu)選的即它例如可用大約2安培到大約20安培的電流接通。此外優(yōu)選的是，所述安全裝置包括監(jiān)控裝置和分析裝置、該裝置監(jiān)控和分析控制信號(hào)和/或內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速和/或電參數(shù)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)上的電壓和/或電流?？刂菩盘?hào)是輸出到啟動(dòng)器控制裝置的控制信號(hào)，這些控制信號(hào)與啟動(dòng)馬達(dá)上的電參數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)這些控制信號(hào)顯示出不可信的結(jié)果時(shí)，則可從損壞的啟動(dòng)繼電器輸出，由此可以利用所述安全控制裝置使安全裝置激活。當(dāng)這個(gè)內(nèi)燃機(jī)例如具有太高的轉(zhuǎn)速或者具有不可信的轉(zhuǎn)速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速也是這種情況，因?yàn)槔鐑?nèi)燃機(jī)已由內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)控制裝置關(guān)斷。為了在啟動(dòng)一停止一運(yùn)行時(shí)通過盡可能簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)方案來改進(jìn)所述可使用性，并且取得高的使用壽命，優(yōu)選地如此地設(shè)計(jì)所述啟動(dòng)裝置，即啟動(dòng)小齒輪和內(nèi)燃機(jī)的齒環(huán)處于持續(xù)嚙合之中，或者也處于帶式運(yùn)行之中。其中，優(yōu)選地在空載運(yùn)行時(shí)使齒環(huán)與內(nèi)燃機(jī)連接，這樣，齒環(huán)可相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)較慢地轉(zhuǎn)動(dòng)或者固定不動(dòng)，而內(nèi)燃機(jī)在曲軸上具有更高的或者高的轉(zhuǎn)速。這種做法有下述優(yōu)點(diǎn)，即在啟動(dòng)一停止一運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)嵌入裝置的聲學(xué)噪聲，此外，可隨時(shí)啟動(dòng)，即便當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于空轉(zhuǎn)之時(shí)，也就是說還沒有達(dá)到才可嵌入的小轉(zhuǎn)速或者零轉(zhuǎn)速。然而這種持續(xù)嚙合具有如下缺陷即與其中在啟動(dòng)過程之后所述啟動(dòng)小齒輪脫開的傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，啟動(dòng)繼電器的故障情況更為嚴(yán)重。在這些傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，啟動(dòng)馬達(dá)是否還提供電壓最終并不重要，因?yàn)閱?dòng)小齒輪已經(jīng)脫開。這樣，通過所述脫開已經(jīng)冗余地保證了傳統(tǒng)的系統(tǒng)。通過持續(xù)嚙合就去掉了這種功能。為了更加進(jìn)一步地改進(jìn)所述安全要求，根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施形式，在開關(guān)裝置、并且特別是在啟動(dòng)繼電器的前面，分別設(shè)置另一前置轉(zhuǎn)換繼電器或者說前置開關(guān)繼電器，所述前置轉(zhuǎn)換繼電器可由具有安全裝置的啟動(dòng)器控制裝置進(jìn)行控制。這種做法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即又是通過啟動(dòng)器控制裝置利用小的控制電流可對(duì)于開關(guān)裝置和所述機(jī)器開關(guān)裝置、啟動(dòng)繼電器進(jìn)行控制。這個(gè)任務(wù)也可通過一種方法通過下述措施得以完成，即所述機(jī)器開關(guān)裝置的功 能、特別是啟動(dòng)繼電器由安全裝置進(jìn)行監(jiān)控，并且在有故障時(shí)由安全裝置切斷所述機(jī)器開關(guān)裝置的作用、例如啟動(dòng)繼電器的作用。這樣，當(dāng)機(jī)器開關(guān)裝置例如由于接觸焊接器仍然總是接通時(shí)，避免所述車輛保持能夠行駛，即便所述機(jī)器開關(guān)裝置、也就是啟動(dòng)繼電器已經(jīng)損壞。這樣就避免了車輛的不可控制的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施形式，在機(jī)器開關(guān)裝置有故障時(shí)，由安全裝置通過作為安全裝置的一部分的開關(guān)裝置對(duì)電機(jī)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行冗余性地控制。因此，當(dāng)啟動(dòng)繼電器的繼電器觸點(diǎn)不再打開并且因此啟動(dòng)電流不再被切斷時(shí)，由于簡(jiǎn)單的故障，所述安全裝置的開關(guān)裝置承擔(dān)所述機(jī)器開關(guān)裝置、特別是啟動(dòng)繼電器的全部功能。優(yōu)選地在這樣的情況中，駕駛員通過相應(yīng)的報(bào)警裝置從視覺上和/或附加地從聲音上得知存在故障，并且應(yīng)盡快地通過工廠維修予以消除。因此這就實(shí)現(xiàn)了一種“帶有工廠警告的應(yīng)急運(yùn)行”。所述任務(wù)也通過一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品得以完成，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠以微型計(jì)算機(jī)的程序指令裝入到程序存儲(chǔ)器中，為的是特別是當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在上述啟動(dòng)系統(tǒng)中被執(zhí)行時(shí)執(zhí)行前面或者后面描述的方法的所有步驟。在這種情況中，微型計(jì)算機(jī)優(yōu)選地是所述裝置的組成部分，其中，特別是在系統(tǒng)中具有多個(gè)裝置時(shí)，控制裝置也可具有多個(gè)微型計(jì)算機(jī)，也具有存儲(chǔ)器以及多個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，或者具有也分配到所述多個(gè)裝置所實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品只要求在控制裝置中少量的結(jié)構(gòu)部件，或者不需要附加的結(jié)構(gòu)部件，并且優(yōu)選地可作為模塊在已存在的控制裝置中實(shí)現(xiàn)。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可存儲(chǔ)在實(shí)體的介質(zhì)上，例如存儲(chǔ)在一種存儲(chǔ)芯片上，并且具有另一優(yōu)點(diǎn)，即它可易于與單個(gè)的和一定的顧客愿望以及經(jīng)驗(yàn)取得的數(shù)值相匹配，以及能夠以低的費(fèi)用在成本上有利地改進(jìn)或者優(yōu)化單個(gè)的方法步驟。當(dāng)然，前面所述的、并且下面還將說明的特征不僅可以在分別已說明的組合中使用，而且也可應(yīng)用在其它一些組合中。附圖
簡(jiǎn)短說明
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。這些附圖是
圖I:處于持續(xù)嚙合中的啟動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn) 圖2 :按照第二實(shí)施形式所述的啟動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；以及 圖3 :相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖I不出了借助于一啟動(dòng)裝直3和一啟動(dòng)器控制裝直4啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2的啟動(dòng)系統(tǒng)I的簡(jiǎn)圖。啟動(dòng)裝置3包括啟動(dòng)馬達(dá)5形式的電機(jī)和啟動(dòng)繼電器6形式的機(jī)器開關(guān)裝置。啟動(dòng)馬達(dá)或者說啟動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸上的啟動(dòng)小齒輪7,所述啟動(dòng)小齒輪與用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2的齒環(huán)8持續(xù)嚙合。齒環(huán)8包括空轉(zhuǎn)離合器9，通過所述空轉(zhuǎn)離合器使得齒環(huán)8可相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)2的曲軸10緩慢運(yùn)行，或者甚至可停止。這樣，只可在驅(qū)動(dòng)方向上才可將轉(zhuǎn)矩傳遞到曲軸10上。由于啟動(dòng)小齒輪7與齒環(huán)8是持續(xù)嚙合的，所以即使曲軸10還沒有停止，或者具有足夠小的速度，也可在啟動(dòng)一停止一運(yùn)行時(shí)隨時(shí)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2，因此利用使得啟動(dòng)小齒輪7嵌入到齒環(huán)8中的嵌入裝置來提高相對(duì)于傳統(tǒng)的系統(tǒng)I的可使用性。傳統(tǒng)的方式是啟動(dòng)裝置3—所述啟動(dòng)裝置具有嵌入裝置且所述嵌入裝置將啟動(dòng)小 齒輪7嵌入到用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2的齒環(huán)8中一具有一種安全等級(jí)，以避免故障情況。當(dāng)由于接觸焊接器(Kontaktschweisser)的原因使得所述啟動(dòng)繼電器6還給啟動(dòng)馬達(dá)5提供電流時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)2啟動(dòng)之后所述啟動(dòng)小齒輪7脫開，并且所述啟動(dòng)小齒輪進(jìn)入空轉(zhuǎn)，并且因此不驅(qū)動(dòng)所述曲軸10。當(dāng)啟動(dòng)小齒輪7為持續(xù)嵌入時(shí)，就不再有這種安全功能。因此本發(fā)明的構(gòu)思是代替地通過根據(jù)本發(fā)明的安全裝置12形成這種冗余度(Redundanz )。安全裝置12又包括開關(guān)裝置13，所述開關(guān)裝置優(yōu)選地與啟動(dòng)繼電器6串聯(lián)連接，優(yōu)選地設(shè)置在啟動(dòng)馬達(dá)5的電流電路中的啟動(dòng)繼電器6的前面。因此，開關(guān)裝置13直接連接在用作給車輛車載電網(wǎng)提供電能的蓄電池11上。與這個(gè)電路I分開地在車輛中還設(shè)置其它一些電路II，用作車載電網(wǎng)，例如用于馬達(dá)控制裝置20的電路，所述馬達(dá)控制裝置控制內(nèi)燃機(jī)2，并且與啟動(dòng)器控制裝置4以及安全裝置12保持信息接觸。此外，安全裝置12還包括監(jiān)控裝置15，所述監(jiān)控裝置一方面包括傳感器16、17、22，以測(cè)量在啟動(dòng)馬達(dá)5上的壓降，或者也可檢測(cè)電流的消耗以及內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速，它們例如可通過馬達(dá)控制裝置20傳輸。此外，也可通過馬達(dá)控制裝置20或者由另一上一級(jí)的控制裝置將啟動(dòng)要求通過信號(hào)導(dǎo)線30傳輸?shù)絾?dòng)器控制裝置4上或者傳輸?shù)桨踩刂蒲b置14上。曲軸轉(zhuǎn)速借助于已公開的、并且在曲軸10上傳統(tǒng)地已設(shè)置的齒槽輪(Zahn-Luecken-Rad) 21借助于傳感器22測(cè)得。一方面所述安全裝置14控制所述開關(guān)裝置13，并且另一方面該安全裝置14也檢查啟動(dòng)繼電器6，在該啟動(dòng)繼電器中，從一些監(jiān)控?cái)?shù)值一例如啟動(dòng)馬達(dá)5上的電壓、內(nèi)燃機(jī)2的電流消耗或者轉(zhuǎn)速n，對(duì)這些或者單個(gè)的監(jiān)控?cái)?shù)值按照啟動(dòng)要求就其可信度或者說似然性進(jìn)行檢查。從中分析出是否在啟動(dòng)繼電器6上存在故障情況。在圖3中描述了詳細(xì)的方法過程。通過在具有處于持續(xù)嚙合中的啟動(dòng)小齒輪7的啟動(dòng)系統(tǒng)I中使用根據(jù)本發(fā)明的安全裝置12，可使車輛安全地運(yùn)行。此外，當(dāng)啟動(dòng)繼電器6不再正確地工作、也就是說不再打開時(shí)，因?yàn)槔缬幸环N接觸焊接器存在，這時(shí)，具有開關(guān)裝置13的安全裝置12可承擔(dān)啟動(dòng)繼電器6的任務(wù)。因?yàn)槭紫汝P(guān)閉所述開關(guān)裝置13，所以在接觸所述開關(guān)裝置13時(shí)沒有形成焊接或者火花。因此可以避免接觸焊接器。同時(shí)，監(jiān)控裝置15也用于檢查開關(guān)裝置13的功能，例如在安全開關(guān)13打開時(shí)通過接通所述機(jī)器開關(guān)裝置6而在傳感器17上施加電壓。這種檢查例如在沒有嵌入功能的啟動(dòng)裝置中在啟動(dòng)過程之后可由啟動(dòng)繼電器6執(zhí)行。在具有嵌入功能的啟動(dòng)裝置中，在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過短時(shí)的控制而關(guān)閉所述啟動(dòng)繼電器6，其中，沒有控制所述開關(guān)裝置13，因此，在傳感器上也必定沒有施加電壓，否則的話就會(huì)探測(cè)出開關(guān)裝置13有功能故障。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)系統(tǒng)I的另一種 特別的實(shí)施方式的電路圖。在這個(gè)系統(tǒng)I中，啟動(dòng)器控制裝置4和安全控制裝置14作為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元以啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24的形式示出，并且使其標(biāo)準(zhǔn)化。因此所述結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化，因?yàn)槔缈梢允褂镁哂泄餐拇鎯?chǔ)器28的共用的微處理器27，通常是馬達(dá)控制裝置。為了借助于所述啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24接通高的電流(該高的電流例如用于接通啟動(dòng)繼電器6和開關(guān)裝置13是必需的)，分別設(shè)置前置開關(guān)繼電器23和26。因此，前置開關(guān)繼電器23和26可用小的控制電流、例如直到2安培的控制電流來接通直到20安培的控制電流。因此，前置開關(guān)繼電器23、26起放大器的作用。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法過程如何在根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)系統(tǒng)I中運(yùn)行的流程圖。在第一步驟SI中，將啟動(dòng)要求輸送到啟動(dòng)系統(tǒng)1，在此輸送到用于啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2的啟動(dòng)器控制裝置4或者啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24。啟動(dòng)系統(tǒng)I等待步驟SI中的這個(gè)啟動(dòng)要求。啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24或者啟動(dòng)器控制裝置4與安全控制裝置14保持信息接觸。因此，首先根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施形式在步驟S2中使得所述安全控制裝置12控制安全裝置12的開關(guān)裝置13。因此，電路I除了開關(guān)繼電器6之外都是關(guān)閉的。在下一個(gè)步驟S3中，由啟動(dòng)器控制裝置4對(duì)啟動(dòng)繼電器6進(jìn)行控制。在步驟S4中，啟動(dòng)馬達(dá)5開始轉(zhuǎn)動(dòng)。給啟動(dòng)馬達(dá)或者說啟動(dòng)電機(jī)5施加直到大約1000安培的最大電流。在步驟S5中，啟動(dòng)馬達(dá)5利用啟動(dòng)小齒輪7來驅(qū)動(dòng)所述齒環(huán)8，并且啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)2。馬達(dá)控制裝置20通過傳感器16、17、22檢查，是否內(nèi)燃機(jī)已啟動(dòng)。這些傳感器是與馬達(dá)控制裝置20保持信息接觸的轉(zhuǎn)速傳感器22，或者是啟動(dòng)馬達(dá)5的電路中的電流一和/或電壓傳感器16、17，并且與馬達(dá)控制裝置20處于信息接觸之中。當(dāng)馬達(dá)控制裝置20探測(cè)到內(nèi)燃機(jī)2已啟動(dòng)，則在步驟S6中該馬達(dá)控制裝置如此地將控制信號(hào)輸出到啟動(dòng)器控制裝置4，即在下一個(gè)步驟S7中該啟動(dòng)繼電器6又使得電路I中斷。然后，當(dāng)啟動(dòng)繼電器6按照規(guī)定運(yùn)行時(shí)，并且例如沒有接觸焊接器時(shí)，在步驟S8中所述啟動(dòng)馬達(dá)5就停止。當(dāng)有接觸焊接器時(shí)，則電路I總還是保持關(guān)閉的。在下面的步驟中，檢查所述啟動(dòng)馬達(dá)6的按規(guī)定的功能方式。按照本發(fā)明，這種功能方式在形成安全裝置12中附加地由啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24進(jìn)行檢查。安全裝置12可對(duì)優(yōu)選的三個(gè)單個(gè)的傳感器信號(hào)并列地或者依次地按照與啟動(dòng)要求的關(guān)系對(duì)其可信度或者說似然性進(jìn)行檢查。優(yōu)選地，在步驟S9中，通過電壓傳感器17來測(cè)量在啟動(dòng)馬達(dá)5上的電壓，并且利用也包括停止請(qǐng)求的啟動(dòng)請(qǐng)求對(duì)啟動(dòng)器控制器4的輸入信號(hào)30電壓的可信度或者說似然性進(jìn)行檢查。在步驟SlO中測(cè)量在所述啟動(dòng)馬達(dá)5上的電流，并且也利用所述啟動(dòng)請(qǐng)求通過電路30中的輸入信號(hào)對(duì)其進(jìn)行檢查。當(dāng)電壓或電流不同尋常地高時(shí)，盡管作為步驟S12在信號(hào)線路30上沒有啟動(dòng)請(qǐng)求，但是在分析步驟S13中所述安全裝置12能夠以此為依據(jù)，即啟動(dòng)繼電器6不再按規(guī)定工作。此外，在檢查步驟Sll中通過轉(zhuǎn)速傳感器22也可對(duì)內(nèi)燃機(jī)2的曲軸10的轉(zhuǎn)速η進(jìn)行詢問，并且對(duì)其可信度或者說似然性進(jìn)行檢查。當(dāng)例如在步驟S12中沒有啟動(dòng)請(qǐng)求時(shí)，并且內(nèi)燃機(jī)2本來就應(yīng)該是斷開的，但是盡管如此曲軸10仍然是轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)，那么就可以以·此為依據(jù)即給啟動(dòng)馬達(dá)5施加電壓，這種情況是不希望的，被評(píng)估為故障情況。這種情況在分析步驟S13中予以檢查。
·
在分析步驟S13之后，接著的是詢問步驟Α14，在此步驟中進(jìn)行詢問啟動(dòng)繼電器6是否按規(guī)定運(yùn)行。當(dāng)為肯定的情況時(shí)，在步驟S15中打開開關(guān)裝置13，并且所述控制又轉(zhuǎn)回到步驟SI，在步驟SI中等待，直到一種啟動(dòng)請(qǐng)求經(jīng)過信號(hào)線路30從馬達(dá)控制裝置20輸送到啟動(dòng)器控制裝置4，例如由于啟動(dòng)一停止一運(yùn)行。當(dāng)在詢問步驟Α14中探測(cè)到啟動(dòng)繼電器6帶故障地運(yùn)行，并且例如接通了電流電路I時(shí)，雖然它必須打開，這時(shí)在步驟S15中通過相應(yīng)的顯示裝置使得駕駛員從聲音和/或視覺得知，在啟動(dòng)系統(tǒng)I中啟動(dòng)繼電器6或者部件沒有正常運(yùn)行，并且因此必須盡快地進(jìn)行維修工作。此外，對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)I的控制進(jìn)入到步驟S17中，在這個(gè)步驟中安全控制器14附加地承擔(dān)啟動(dòng)裝置3的任務(wù)。這樣，開關(guān)裝置13被用作用于所述啟動(dòng)繼電器6的冗余的開關(guān)，因此對(duì)于啟動(dòng)請(qǐng)求來說取決于開關(guān)裝置13是關(guān)閉了所述啟動(dòng)馬達(dá)5的電流回路I，還是又將其打開。接著，所述啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24又進(jìn)入到步驟S15中，根據(jù)這一步驟，開關(guān)裝置13可靠地打開所述啟動(dòng)馬達(dá)5的電流回路I。因此，采用根據(jù)本發(fā)明的方法，通過實(shí)施一種已被存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，為根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)系統(tǒng)I、特別是為具有與內(nèi)燃機(jī)2的齒環(huán)8持續(xù)嚙合的啟動(dòng)小齒輪7的啟動(dòng)系統(tǒng)I提供了第二冗余度。這樣就可避免啟動(dòng)馬達(dá)5的可能的故障功能?？梢岳斫獾氖?，啟動(dòng)系統(tǒng)控制裝置24既可包括啟動(dòng)器控制裝置4，也可包括安全控制裝置14，并且可以包括共用的部件，如具有程序存儲(chǔ)器18的微型計(jì)算機(jī)27，以減少和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)部件。所有圖都僅為簡(jiǎn)圖，并非在尺寸上符合規(guī)則地示出。其它問題特別是請(qǐng)參考本發(fā)明的那些附圖。
權(quán)利要求
1.用于特別是機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)(2)的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，具有啟動(dòng)裝置(3)和啟動(dòng)器控制裝置(4)，其中，啟動(dòng)裝置(3)包括電機(jī)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)(5)，其中，所述電機(jī)能夠通過電機(jī)開關(guān)裝置進(jìn)行控制，并且該電機(jī)通過至少用于啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)(2)的機(jī)械裝置與該內(nèi)燃機(jī)(2)的曲軸作用連接，其中，設(shè)置安全裝置(12)，能夠利用所述安全裝置來檢查所述電機(jī)的控制功能。
2.按照權(quán)利要求I所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，其特征在于，在有故障的情況中所述安全裝置(12)能夠承擔(dān)控制的功能，特別是安全裝置(12)具有單獨(dú)的車載電網(wǎng)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(I)，其特征在于，安全裝置(12)包括與機(jī)器開關(guān)裝置串聯(lián)連接的開關(guān)裝置(13)，所述開關(guān)裝置由安全控制裝置(14)進(jìn)行控制。
4.按照權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，其特征在于，將開關(guān)裝置(13)構(gòu)成為接觸閉鎖裝置，特別是構(gòu)成為繼電器。
5.按照權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，其特征在于，安全裝置(12)包括監(jiān)控裝置(15)和分析裝置，所述裝置監(jiān)控和分析所述內(nèi)燃機(jī)(2)的控制信號(hào)和/或曲軸轉(zhuǎn)速(η)和/或電參數(shù)、特別是電機(jī)上的電壓和/或電流。
6.按照權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，其特征在于，啟動(dòng)裝置(3)是如此地構(gòu)成的，即啟動(dòng)小齒輪(7)能夠嚙合到內(nèi)燃機(jī)(2)的齒環(huán)(8)中。
7.按照權(quán)利要求I至6中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(I)，其特征在于，分別將前置開關(guān)繼電器(23、26)串聯(lián)在開關(guān)裝置(13)、特別是啟動(dòng)繼電器(6)的前面，所述前置開關(guān)繼電器由啟動(dòng)器控制裝置(4 )能夠用安全裝置(12)進(jìn)行控制。
8.特別是按照權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(I)的方法，所述啟動(dòng)系統(tǒng)具有用于啟動(dòng)特別是車輛中的內(nèi)燃機(jī)(2)的啟動(dòng)裝置(3)和啟動(dòng)器控制裝置(4)，其中，啟動(dòng)裝置(3)包括電機(jī)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)(5)以及機(jī)器開關(guān)裝置，以便給電機(jī)提供電壓，所述啟動(dòng)系統(tǒng)由啟動(dòng)器控制裝置(4)特別是也在啟動(dòng)一停止一運(yùn)行時(shí)進(jìn)行控制，為的是給用于啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)(2 )的電機(jī)(5 )提供電壓，其中，由安全裝置(12 )監(jiān)控所述機(jī)器開關(guān)裝置的功能，并且在有故障時(shí)由安全裝置(12)斷開所述機(jī)器開關(guān)裝置的作用。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在機(jī)器開關(guān)裝置有故障時(shí)，由安全裝置(12)通過作為安全裝置(12)的一部分的開關(guān)裝置(13)對(duì)電機(jī)冗余地進(jìn)行控制。
10.計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠以微型計(jì)算機(jī)的程序指令裝入到程序存儲(chǔ)器中，以便執(zhí)行按照權(quán)利要求8或9所述方法的所有步驟，特別是當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在按照權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的啟動(dòng)系統(tǒng)(I)中被執(zhí)行時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明描述一種用于特別是是機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)(2)的啟動(dòng)系統(tǒng)(1)，具有啟動(dòng)裝置(3)和啟動(dòng)器控制裝置(4)，其中，啟動(dòng)裝置(3)包括電機(jī)、特別是啟動(dòng)馬達(dá)(5)，其中，電機(jī)能夠通過電機(jī)開關(guān)裝置進(jìn)行控制，并且電機(jī)通過至少用于啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)(2)的機(jī)械裝置與內(nèi)燃機(jī)(2)的曲軸作用連接。特別是在由于啟動(dòng)—停止—運(yùn)行強(qiáng)烈地使用時(shí)，為了避免啟動(dòng)系統(tǒng)中和方法過程中的功能故障，設(shè)置一種安全裝置(12)，使用這種安全裝置能夠檢查所述啟動(dòng)馬達(dá)(5)的控制功能。
文檔編號(hào)F02N11/08GK102953893SQ20121029140
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者S.哈特曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司