專利名稱：用于對機動車內(nèi)燃機的曲軸進行定位的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及機動車內(nèi)燃機的曲軸的定位。為此,借助起動機的起動機馬達使曲軸轉(zhuǎn)動。
背景技術(shù)：
為了起動內(nèi)燃機傳統(tǒng)的做法是使用起動機的起動機馬達。為了和靜止的內(nèi)燃機的曲軸的齒環(huán)嚙合起動機的起動機繼電器嚙合到起動機的起動機小齒輪中，為的是通過如此建立的齒輪-齒環(huán)嚙合使得曲軸開始轉(zhuǎn)動。在這其中，起動機按照最小轉(zhuǎn)速使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)動，這樣可使燃燒過程獨立進行，并且達到內(nèi)燃機的穩(wěn)定的空載運行?！?br> 和使用沒有起動/停功能的傳統(tǒng)的起動系統(tǒng)相比使用起動/停止系統(tǒng)會導(dǎo)致提高起動頻率。此外，具有起動/停止系統(tǒng)的內(nèi)燃機的起動過程不僅是在行駛開始時發(fā)生，而且也在不同的交通狀況時發(fā)生。特別是出于舒適性的原因和安全的原因人們希望特別是在使用起動/停止系統(tǒng)時能縮短起動時間。其中，從駕駛?cè)藛T想起動開始前到內(nèi)燃機的燃燒過程達到獨立進行的起動持續(xù)時間主要與內(nèi)燃機在起動前的停車位置有關(guān)。特別是通過取消點火導(dǎo)致無控制的停機時，或者是在起動-停止運行中的自動停止時會導(dǎo)致在達到停止時內(nèi)燃機的停機位置要經(jīng)歷偶然的分配。因此，緊接著進行的起動持續(xù)時間隨起動而變化，并且根據(jù)偶然達到的停機位置有小的或者大的數(shù)值。DE 10 2007 019 941 Al描述了一種用于對機動車的熄火的內(nèi)燃機的曲軸定位的方法，其中，曲軸借助具有空轉(zhuǎn)的電動起動機馬達旋轉(zhuǎn)到用于下一次起動內(nèi)燃機的所希望的目標位置中。該方法規(guī)定，為規(guī)定的運行情況求出在起動機馬達標準化脈沖電流持續(xù)時間中曲軸所走過的旋轉(zhuǎn)行程和旋轉(zhuǎn)角位置之間的關(guān)系的至少一個特性曲線和/或特性數(shù)值，求出曲軸的實際旋轉(zhuǎn)角位置，并且根據(jù)求出的曲軸旋轉(zhuǎn)角位置、目標位置和特性曲線/特性數(shù)值給電動起動機馬達加載至少一個估算的脈沖電流持續(xù)時間。DE 10 2008 001 332 Al公開了一種用于機動車的內(nèi)燃機的起動裝置。所述起動裝置具有起動機馬達，具有帶有用于將由起動機馬達驅(qū)動的小齒輪嚙合到與內(nèi)燃機的曲軸不轉(zhuǎn)動連接的齒圈中的調(diào)節(jié)器件，以及控制模塊，所述控制模塊控制著給起動機馬達提供適宜調(diào)節(jié)的電流的端部級，其中這個端部級包括多個開關(guān)機構(gòu)，通過它們的有選擇的控制可給起動電動機輸送不同的電流強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于這樣的認識，即根據(jù)內(nèi)燃機的實際角速度和實際曲軸角來生成對起動機馬達通電的控制信號以便調(diào)節(jié)目標曲軸角，其結(jié)果是可減小用于曲軸定位所必須施加的總能量。此外，還可減小在曲軸定位期間引起的振動。這有利地改進了舒適性。
此外，本發(fā)明的曲軸定位使內(nèi)燃機能可重復(fù)地停機在由目標曲軸角給定的規(guī)定位置中。通過這一措施可實現(xiàn)縮短再次起動的持續(xù)時間。此外，通過使用本發(fā)明可明顯地改進起動過程的可重復(fù)性。這樣也產(chǎn)生了穩(wěn)定的起動持續(xù)時間。這也提高了機動車駕駛?cè)藛T對起動過程和起動持續(xù)時間的感知性。據(jù)此，本發(fā)明建議一種用于對機動車內(nèi)燃機的曲軸定位的方法,其中,借助起動機的起動機馬達能夠?qū)⑶S轉(zhuǎn)入確定的目標曲軸角中，其中，該方法具有下述步驟
提供內(nèi)燃機的實際角速度，
提供曲軸的實際曲軸角，
根據(jù)實際角速度和實際曲軸角生成用于給起動機馬達通電的控制信號以便調(diào)節(jié)目標曲軸角。此外，本發(fā)明還建議一種用于對機動車內(nèi)燃機的曲軸定位的裝置，其中，曲軸借助 起動機的起動機馬達可轉(zhuǎn)入確定的目標曲軸角中，其中所述裝置具有控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)適合用于根據(jù)提供的內(nèi)燃機的實際角速度和提供的曲軸的實際曲軸角來為調(diào)節(jié)目標曲軸角生成用于對起動機馬達通電的控制信號?？刂茩C構(gòu)可用硬件技術(shù)或者也可按硬件和軟件技術(shù)實現(xiàn)。在按硬件技術(shù)實現(xiàn)時，可將控制機構(gòu)設(shè)計為裝置，例如ASIC、微處理器、設(shè)備，例如設(shè)計為馬達控制器的部件，也可設(shè)計為系統(tǒng)的一部分。在按軟件技術(shù)實現(xiàn)時可將控制機構(gòu)至少部分地設(shè)計為計算機程序產(chǎn)品、一種函數(shù)、一種程序、程序代碼的一部分或者可執(zhí)行的對象。此外，本發(fā)明還建議一種用于機動車的起動/停止系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有上述已說明的裝置。此外，本發(fā)明還建議一種機動車，它具有這樣一種起動_/停止-系統(tǒng)。按照本申請的意義，機動車是小客車(Pkw)、載重貨車(Lkw)或者商用車(Nkw)。內(nèi)燃機的實際角速度是內(nèi)燃機的實時的或者瞬時的角速度。實際曲軸角是曲軸的實時的或者瞬時的曲軸角。在從屬權(quán)利要求中可以找到在權(quán)利要求I中說明的方法和在權(quán)利要求12中說明的裝置的一些有利的設(shè)計方案和改進方案。根據(jù)一個優(yōu)選的改進方案，根據(jù)內(nèi)燃機運行期間在確定的時間點的目標曲軸角、實際曲軸角和實際角速度計算至少由內(nèi)燃機和起動機組成的系統(tǒng)的實時系統(tǒng)能量與為調(diào)節(jié)目標曲軸角所需能量之間的能量差。然后根據(jù)所計算的能量差生成控制信號。優(yōu)選地在預(yù)定的時間點之間有相應(yīng)的預(yù)定的時間間隔，例如I毫秒。因此有利地可動態(tài)地求出應(yīng)輸送到內(nèi)燃機的能量的量，這樣，內(nèi)燃機可在所希望的停機位置中靜止下來。 此外，通過給起動機脈沖式地通電可以控制給內(nèi)燃機提供所求出的能量。此外，還可對由此措施所引發(fā)的內(nèi)燃機的能量增加進行監(jiān)控，并且，只要給內(nèi)燃機輸送所需要的能量的量一完成，那么就結(jié)束給起動機通電。優(yōu)選地在曲軸定位期間連續(xù)地計算能量差或者能量平衡。在后面的詳細說明中對系統(tǒng)能量用E1、所需的能量用E2、能量差用Ed以及目標位置或者目標曲軸角用Ψ Ziel表示。如上所述，計算El和E2之間的差或者能量差Ed。例如以上述I毫秒的節(jié)拍連續(xù)地更新功能過程期間的能量差Ed的值。其中可有下述三種情景
情景 I (EKE2 二 Es>0)
它表示計算的能量平衡，即系統(tǒng)能量El小于為達到目標位置所需要的能量Ε2，從而給起動機馬達通電并且因此開始轉(zhuǎn)動。因此內(nèi)燃機被加速。其中，例如電子地通過起動機的起動機控制器對電流進行控制。例如以一個或者多個電流脈沖的形式給起動機通電，電流脈沖特別是在其時間上或者在其數(shù)量上有所限制。此外，通電的開始和結(jié)束的時間點可與內(nèi)燃機的實時馬達轉(zhuǎn)速有關(guān)。情景2 (Ε1>Ε2 二 ΕΧ0):
它表示能量平衡，即系統(tǒng)能量El大于為達到目標位置所需要的能量Ε2，如是從中得出這樣的結(jié)論，即只有當超過目標轉(zhuǎn)角之后內(nèi)燃機才會靜止下來。雖然，傳統(tǒng)的做法是齒輪起 動機提供給內(nèi)燃機提供能量的功能性，但并不相反地有針對性地提取能量，或者有針對性地制動內(nèi)燃機。因此，當出現(xiàn)情景2的情況時，目標位置移動一個預(yù)定的轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)角相應(yīng)于內(nèi)燃機的兩個死點之間的間距，例如180°。這又導(dǎo)致出現(xiàn)上面已討論的情景I。優(yōu)選這種移動在每次定位過程中進行最多一次。情景3 (El ^ Ε2 ^ En ^ O)
對于這種情況，即系統(tǒng)能量El和為達到目標位置所需的能量Ε2大體相同，那么視需要結(jié)束正在進行的對起動機的通電。其結(jié)果是緊接著內(nèi)燃機獨立地滑行到所希望的靜止狀態(tài)中并且達到所希望的目標位置。優(yōu)選地在上述I到3的情景中在每次重新計算能量平衡之后給用于給起動機通電的控制信號分配實時的數(shù)值，通過這個數(shù)值又對給起動機馬達通電進行控制。根據(jù)一個有利的改進方案通過下式計算能量差Ed
Ed=Ee — Ετ+Εκ,
其中Ek表示在實際曲軸角和目標曲軸角之間走過的行程中曲軸的摩擦能量，
其中Et表示由內(nèi)燃機和起動機的慣性能量值組成的慣性能量，并且 其中Ek表示內(nèi)燃機的壓縮能量。當內(nèi)燃機或者發(fā)動機用大于零的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動時優(yōu)選下述慣例適用于能量的計算 具有正符號的能量值對內(nèi)燃機有制動作用，而具有負符號的能量值引起內(nèi)燃機的加速。如上所述，存在的慣性能Et是由內(nèi)燃機和起動機的兩個慣性能量值組成的。按照下述公式計算慣性能量Et:
Et=O. 5* (UJstarter) *ω2，
其中，Jsfoto是內(nèi)燃機的慣性矩，Jstote是起動機的慣性矩并且ω為馬達的角速度。此夕卜，在計算時優(yōu)選的前提是，起動機和馬達的角速度相同或者基本相同。在定位過程的持續(xù)時間的主要部分滿足了這個前提，因為內(nèi)燃機具有比起動機更陡的滑行梯度，并且因此起動機空轉(zhuǎn)結(jié)束。如上所述，能量Ek是表示在能量計算的相應(yīng)時刻從瞬時的或者實時的曲軸位置到目標位置所走過的行程期間為了克服摩擦所必須施加的摩擦能量。這個能量優(yōu)選地借助下述公式計算
Er ^Eeib, Starter~^^Eeib, Motor^ ^Ziel ^ (MReib，Starter Jlotor *%uslauf) *Δ tP Ziel中，Mgeib，Starter 表示起動機的摩擦力矩，MEeib；Moter表示馬達的摩擦力矩,Jlotor表示馬達的慣性力矩，mAuslauf表示馬達的平均的滑行斜率，Δ φ Ziel表示直到達到曲軸的目標位置所要求的角度的變化。 在運行時壓縮能量Ek可以具有正符號或者負符號。因此，壓縮能量Ek可對內(nèi)燃機施加制動的作用，也可施加加速的作用。當內(nèi)燃機處于例如缸活塞接近上死點的位置時，為了壓縮缸中的空氣必須耗費能量。相反地當內(nèi)燃機位于剛過上死點的位置中時被壓縮的空氣對缸活塞施加力,這個力使內(nèi)燃機自主地繼續(xù)轉(zhuǎn)動。在計算壓縮能量時優(yōu)選地使用壓縮能量特性 曲線。在壓縮能特性曲線中尤其存儲了根據(jù)曲軸角的能量值。這些能量值描述的是這樣的能量，即在馬達從相應(yīng)的曲軸角出發(fā)直到下一個上死點為了克服壓縮而繼續(xù)轉(zhuǎn)動所必須付出的能量。在計算壓縮能量時根據(jù)實際曲軸角Φ ist和目標曲軸角λ φ Ziel有兩種不同的情景
第I情況
對于第一情況，即V ist < Ziel，按照下式計算壓縮能量Ek
F =F — F
j^K Lk，ist j^K, Ziel0第2 情況φ φ
對于第二情況，即Φ Ziel< Ψ ist，按照下式計算壓縮能量Ek
P =p +"p — P
j^K ist O j^K, Ziel °其中EK，ist是表示在實時曲軸角Φ ist位置上的壓縮能量,EK，Ziel是表示目標曲軸角φ Ziel位置上的壓縮能量，并且Elttl是表示曲軸角為ο°時的壓縮能量。優(yōu)選地借助內(nèi)插法從壓縮能量特性曲線中獲得參數(shù)EK，ist、EK,Ziel和Eu。按照一個優(yōu)選的改進方案測量和提供內(nèi)燃機運行期間的內(nèi)燃機的實際角速度和內(nèi)燃機運行期間的曲軸的實際曲軸角。按照一個優(yōu)選的改進方案，根據(jù)目標曲軸角、實際角速度、實際曲軸角并根據(jù)用于保護起動機的控制電流的起動機-控制器的與時間有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號。為了能有利地排出所出現(xiàn)的熱量，優(yōu)選地既對通電的最大允許持續(xù)時間也對最小允許持續(xù)時間進行限制，因為在給起動機通電期間所出現(xiàn)的高電流對控制電流的起動機-控制器提出高的要求。特別是在電流接通時刻和電流斷開那一時刻會出現(xiàn)高的能量峰值，這些能量峰值會導(dǎo)致生成大的熱量。此外，供電時間長會導(dǎo)致溫度的劇增。此外，優(yōu)選地通過多個連續(xù)的供電脈沖輸入能量。當在供電持續(xù)時間期間給內(nèi)燃機提供的能量不夠用時為了達到目標位置對供電脈沖的最大持續(xù)時間和最小持續(xù)時間優(yōu)選地進行相同的限制。在單個的電流脈沖之間相應(yīng)有供電間歇，所述間歇有規(guī)定的最短持續(xù)時間。這個最短持續(xù)時間優(yōu)選地保證在下一個電流脈沖開始之前能最大化地排出在斷開電流脈沖期間所出現(xiàn)的熱量。優(yōu)選這種過程一直重復(fù)，直到在系統(tǒng)中存在的能量足夠達到目標位置，或者直到達到可輸出的電流脈沖的最大允許數(shù)量。上述用于通電的最大和最小持續(xù)時間、通電間歇的最小持續(xù)時間和允許的電流脈沖的數(shù)量的極限值用于有利地保護實現(xiàn)起動機電流的電路的組成部分。按照一種優(yōu)選的改進方案，根據(jù)目標曲軸角、實際角速度、實際曲軸角并根據(jù)與轉(zhuǎn)速有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號。為了有利地進一步將成功達到目標位置精確化，可附加地使用與轉(zhuǎn)速有關(guān)的條件。最早當?shù)陀趦?nèi)燃機的預(yù)定義的轉(zhuǎn)速極限時開始給起動機馬達通電。相反，最遲當超過內(nèi)燃機的預(yù)定義的上轉(zhuǎn)速極限時結(jié)束供電過程。在此優(yōu)選地使用兩點調(diào)節(jié)器原理。通過這一措施保證在曲軸定位期間內(nèi)燃機具有在轉(zhuǎn)速上限和轉(zhuǎn)速下限之間的預(yù)定義極限之內(nèi)的轉(zhuǎn)速。在曲軸定位期間必須提供給內(nèi)燃機的所計算的能量的偏差可隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加。轉(zhuǎn)速上極限因此有利地用于在能量計算時使不精確性最小化。在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時從起動機到內(nèi)燃機的能量傳遞的效率下降。因此，轉(zhuǎn)速下極限有利地可減小在曲軸定位期間所應(yīng)提供的能量的總量。此外，當內(nèi)燃機已靜止時在曲軸定位期間起動機的起動首先導(dǎo)致機動車中劇烈振動。此外，在進入馬達靜止之前開始供電會導(dǎo)致減小機動車振動，并且也導(dǎo)致改進在執(zhí)行曲軸定位期間駕駛員的舒適性。
根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案根據(jù)目標曲軸角、實際角速度、實際曲軸角、用于保護控制電流的起動機-控制器的與時間有關(guān)的條件的數(shù)量并根據(jù)與轉(zhuǎn)速有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號。按照另一優(yōu)選的改進方案根據(jù)目標曲軸角、實際角速度和實際曲軸角并且附加地根據(jù)下述參數(shù)中的一個或者多個參數(shù)計算控制信號
-內(nèi)燃機的壓縮能量特性曲線，
-內(nèi)燃機的平均滑行斜率，
-內(nèi)燃機的慣量，
-起動機的摩擦力矩，
-用于對起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最大持續(xù)時間，
-用于對起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最小持續(xù)時間，
-兩個電流脈沖之間的預(yù)定的最小間隔，
-在確定的時間窗口內(nèi)電流脈沖的預(yù)定的最大數(shù)量，
-內(nèi)燃機的確定的最大角速度以及 -內(nèi)燃機的確定的最小角速度。此外，將內(nèi)燃機的摩擦力矩或者從內(nèi)燃機的摩擦力矩中推導(dǎo)出來的數(shù)值用作參數(shù)。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，當起動機的起動機小齒輪嚙合到內(nèi)燃機的馬達齒圈中之后生成控制信號。因此，本方法可有利地應(yīng)用在具有起動機馬達的起動/停止系統(tǒng)的范疇中，在這些系統(tǒng)中起動機小齒輪嚙合到馬達齒圈中和起動機的起動可彼此獨立地進行。根據(jù)另一有利的改進方案可通過下述公式計算能量差Ed
Ed=Ee — Ετ+Εκ,
其中Ek表示在實際曲軸角和目標曲軸角之間走過的行程時的曲軸的摩擦能量，
其中Et表示由內(nèi)燃機和起動機的慣性能量值組成的慣性能量，并且 其中Ek表示內(nèi)燃機的壓縮能量。根據(jù)另一優(yōu)選的改進方案，借助通過控制信號控制的對起動機馬達的通電來脈沖形地將能量從起動機傳遞到內(nèi)燃機。通過脈沖形地控制起動機優(yōu)選地能將能量傳遞分配到多個周期上。在起動機通電期間在控制電流的起動機控制器中會有強烈的熱量生成，這會導(dǎo)致破壞起動機控制器。將供電持續(xù)時間分配到多個周期上實現(xiàn)了利用中間時間排熱，從而可有利地降低對起動機控制器的要求。此外在這種情況中還可借助電子電路實現(xiàn)給起動機通電。而在常規(guī)的起動機中是借助機械的繼電器實現(xiàn)對電流的控制。與其相比，電子控制具有反應(yīng)時間或開關(guān)時間明顯縮短、且可重復(fù)性更高的優(yōu)點。


在附圖中示出了本發(fā)明的其它的實施例，在下面的說明中對本發(fā)明的這些實施例進行更加詳細的說明。這些附圖中
圖I示出用于對內(nèi)燃機的曲軸定位的方法的一個實施例的示意性流程 圖2示出用于對內(nèi)燃機的曲軸定位的裝置的第一實施例的示意性圖；·
圖3示出用于對內(nèi)燃機的曲軸定位的裝置的第二實施例的示意 圖4、5示出示意性圖表以解釋一種對曲軸定位的實施例的流程；
圖6、7示出示意性圖表以解釋壓縮能量特性曲線。
具體實施例方式在圖I中示出了用于機動車內(nèi)燃機的曲軸定位的方法的實施例的示意性流程簡圖。其中，借助起動機的起動機馬達使曲軸轉(zhuǎn)入確定的目標曲軸角中。在步驟101中提供優(yōu)選測量內(nèi)燃機的實際角速度。其中，在內(nèi)燃機運行期間測量實際角速度。在步驟103中提供特別是測量實際曲軸角，優(yōu)選在內(nèi)燃機運行期間也測量和提供內(nèi)燃機的實際曲軸角。在步驟105中根據(jù)內(nèi)燃機的實際角速度和實際曲軸角生成給起動機馬達通電的控制信號以用于調(diào)節(jié)目標曲軸角。在這種情況中，優(yōu)選根據(jù)目標曲軸角、實際曲軸角和實際角速度計算由內(nèi)燃機和起動機構(gòu)成的系統(tǒng)的實時系統(tǒng)能量與為調(diào)節(jié)目標曲軸角所必需的能量之間的能量差。然后優(yōu)選地根據(jù)所計算的能量差生成控制信號。在這種情況中，特別是借助通過控制信號控制的對起動機馬達的通電來脈沖形成地將能量從起動機傳遞到內(nèi)燃機。特別是在起動機的起動機小齒輪嚙合到內(nèi)燃機的馬達齒輪圈之后執(zhí)行步驟105。圖2示出用于對機動車內(nèi)燃機曲軸定位的裝置200的第一實施例的示意圖。該裝置200例如設(shè)計為機動車的起動機的起動機-控制器。該裝置200具有控制機構(gòu)300。控制機構(gòu)300設(shè)計用于根據(jù)內(nèi)燃機的實際角速度402和實際曲軸角403來生成給起動機馬達通電的控制信號以用于調(diào)節(jié)目標曲軸角401。在圖3中示出了裝置200的另一實施例。在圖3的裝置200的這個實施例中控制機構(gòu)300接收下述參數(shù)或者信號目標曲軸角401、實際角速度402、實際曲軸角403、內(nèi)燃機的壓縮能量特性曲線404、內(nèi)燃機的平均滑行斜率405、內(nèi)燃機的慣量406、曲軸的慣量407、起動機的摩擦力矩408、用于給起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最大持續(xù)時間409、用于給起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最小持續(xù)時間410、兩個電流脈沖之間的預(yù)定的最小間隔411、在確定的時間窗口內(nèi)電流脈沖的預(yù)定的最大數(shù)量410、內(nèi)燃機的規(guī)定的最大角速度413、內(nèi)燃機的規(guī)定的最小角速度414。圖3的控制機構(gòu)300根據(jù)這些輸入?yún)?shù)401-414生成控制信號500。此外，圖4和圖5示出用于解釋曲軸定位的一個實施例的過程的示意性圖表。其中附圖標記601表示馬達的實時角速度。附圖標記602和603表示轉(zhuǎn)速下極限和轉(zhuǎn)速上極限。曲線604表示用于曲軸定位的根據(jù)本發(fā)明的電流脈沖。在圖5中曲線701表示實時的曲軸角。在時間點702和703之間進行根據(jù)本發(fā)明的曲軸定位。此外，曲線704還示出計算的能量差Ed。在圖5中目標轉(zhuǎn)角用<PZiel表示，并且Λ 表示距目標轉(zhuǎn)角屮^:的相應(yīng)的實時間距。從圖5中可以看出，在時間點703Λ Φ=6°。其中6°的Λ φ位于給定的公差范圍之中。 圖6和圖7示出用于解釋壓縮能量特性曲線的示意性圖表。其中，圖6表示這樣一種情況，即曲軸的實際曲軸角Φ ist小于等于目標曲軸角Vziei (lPistSfzielX在圖6的這種情況中WEfEwt-Euw計算出壓縮能量Εκ。此外，圖7還表示這樣一種情況，即曲軸的實際曲軸角φ ist大于目標曲軸角φ Ziel ist> ψ Ziel) 在圖7的這種情況中，從EK=EK,ist+EK,Q-EK,Ziel中計算出壓縮能量Εκ。
權(quán)利要求
1.用于給機動車內(nèi)燃機的曲軸定位的方法，其中借助起動機的起動機馬達使曲軸能夠轉(zhuǎn)動在確定的目標曲軸角(401)中，具有下述步驟 提供(101)內(nèi)燃機的實際角速度(402)， 提供(102)曲軸的實際曲軸角(403)， 根據(jù)實際角速度(402)和實際曲軸角(403)生成(103)用于對起動機馬達通電的控制信號(500)以便調(diào)節(jié)目標曲軸角(401)。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其中根據(jù)在內(nèi)燃機運行期間在預(yù)定的時間點的目標曲軸角(401 )、實際角速度(402)以及實際曲軸角(403)計算至少由內(nèi)燃機和起動機組成的系統(tǒng)的實時系統(tǒng)能量與用于調(diào)節(jié)目標曲軸角(401)所必需的能量之間的能量差，并且根據(jù)所計算的能量差生成控制信號(500)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的方法，其中測量和提供在內(nèi)燃機運行期間的內(nèi)燃機的實際角速度(402)和內(nèi)燃機運行期間的曲軸的實際曲軸角(403)。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中根據(jù)目標曲軸角(401)、實際角速度(402)、實際曲軸角(403)并根據(jù)用于保護起動機的控制電流的起動機-控制器(200)的與時間有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號(500)。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中根據(jù)目標曲軸角(401)、實際角速度(402)、實際曲軸角(403)并根據(jù)與轉(zhuǎn)速有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號(500)。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中根據(jù)目標曲軸角(401)、實際角速度(402)、實際曲軸角(403)、用于保護起動機的控制電流的起動機-控制器(200)的與時間有關(guān)的條件的數(shù)量并根據(jù)與轉(zhuǎn)速有關(guān)的條件的數(shù)量生成控制信號(500)。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中根據(jù)目標曲軸角(401)、實際角速度(402)、實際曲軸角(403)并附加地根據(jù)下述參數(shù)中的一個或者多個參數(shù)計算控制信號(500) -內(nèi)燃機的壓縮能量特性曲線(404)， -內(nèi)燃機的平均滑行斜率(405)， -內(nèi)燃機的慣量(406)， -起動機的慣量(407)， -起動機的摩擦力矩(408)， -用于對起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最大持續(xù)時間(409), -用于對起動機馬達通電的電流脈沖的預(yù)定的最小持續(xù)時間(410), -兩個電流脈沖之間的預(yù)定的最小間隔(411), -在確定的時間窗口內(nèi)電流脈沖的預(yù)定的最大數(shù)量(412)， -內(nèi)燃機的確定的最大角速度(413)以及 -內(nèi)燃機的確定的最小角速度(414)。
8.按照前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中在起動機的起動機小齒輪嚙合到內(nèi)燃機的馬達齒圈后生成控制信號(500)。
9.按照前述權(quán)利要求2到8中的任一項所述的方法，其中通過下式 Ed=Ee-Et+Ek, 計算能量差ed，其中Ek表示在實際曲軸角(403)和目標曲軸角(401)之間走過的行程時曲軸的摩擦能量， 其中Et表示由內(nèi)燃機和起動機的慣性能量值組成的慣性能量， 其中Ek表示內(nèi)燃機的壓縮能量。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中借助通過控制信號(500)控制的對起動機馬達的通電來脈沖式地將能量從起動機傳遞到內(nèi)燃機。
11.用于對機動車內(nèi)燃機的曲軸進行定位的裝置(200)，其中曲軸能夠借助起動機的起動機馬達轉(zhuǎn)動在確定的目標曲軸角(401)中，具有 根據(jù)內(nèi)燃機的實際角速度(402)和曲軸的實際曲軸角(403)來生成對起動機馬達通電的控制信號(500)以便調(diào)節(jié)目標曲軸角(401)的控制機構(gòu)(300)。
12.按照權(quán)利要求11所述的裝置，其中該裝置(200)設(shè)計為機動車的起動機的起動機-控制器。
13.用于機動車的起動_/停止-系統(tǒng)，具有按照權(quán)利要求11或12中任一項所述的裝 置。
全文摘要
按照本發(fā)明，根據(jù)內(nèi)燃機的實際角速度(701，ist)和曲軸的實際曲軸角(601，(Wist)生成用于對起動機馬達通電的控制信號(604)以便調(diào)節(jié)曲軸的目標曲軸角(Ziel)。
文檔編號F02N11/08GK102959229SQ201180032479
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者M.克維克, P.齊格勒, E.莫里茨, M.費爾, S.圖姆巴克 申請人:羅伯特·博世有限公司