專利名稱:內燃機起動方法和裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及如獨立權利要求所述類型的內燃機起動方法和裝置。
背景技術:
從DE19645943A1中已經公開了一種內燃機起動裝置。該起動裝置允許兩種不同 的起動方式,其中一種起動方式是脈沖起動,而另一種起動方式是直接起動。這兩種起動方 式都是無起動機的方式。此外,脈沖起動最好在冷態(tài)發(fā)動機中以飛輪質量的能量來進行,而 直接起動在熱態(tài)發(fā)動機中例如在遇燈停車時有機會使用。在這里,根據內燃機溫度來自動 選擇當時最有利的起動方式。 從DE19743492A1中公開了一種內燃機且尤其是汽車內燃機的起動方法。內燃機 配備有一個可在一氣缸內運動的活塞,該活塞可以經歷一進氣階段、一壓縮階段、一做功階 段和一排氣階段。另外,設有一個控制裝置,通過該控制裝置,燃油可以在一壓縮階段中按 照一個第一操作方式或是在一進氣階段中按照一個第二操作方式被直接噴入一個由氣缸 和活塞限定出的燃燒室里。該控制裝置是如此設計的,即在起動時,燃油可以在第一次噴油 中被噴到這個燃燒室中,該燃燒室的對應活塞位于做功階段。
發(fā)明內容
與之相比,具有獨立權利要求特征的本發(fā)明的方法和本發(fā)明的裝置由此具有優(yōu) 點,即為了一個起動愿望來檢查該無起動機的起動方式是否會導致該內燃機的成功起動, 并且在檢查結果是否定的情況下,借助一起動機自動起動該內燃機。這樣一來就保證了,當 無起動機的起動不成功時,也能將起動愿望轉化為現(xiàn)實,而為此無需使用者的干預。因此, 即使當與起動機起動相比更快速的無起動機起動方式無法執(zhí)行或失靈時,仍然在使用起動 機的情況下保證了起動愿望轉化為現(xiàn)實,而無需使用者進行其它動作。因此,可以在內燃機 的任何工作條件下實現(xiàn)快速舒適的內燃機起動。 通過在從屬權利要求中描述的措施,可以實現(xiàn)對如獨立權利要求所述方法的有利 改進和改善。 特別有利的是,這種對借助無起動機起動方式的成功起動的檢查通過求出該內燃 機的溫度且尤其是油溫來進行。這樣一來,按照內燃機溫度而存在一個可靠的標準,已經可 以根據該標準在起動之前確定無起動機的起動方式是否已導致內燃機的成功起動,因此, 在檢查結果是否定的情況下,立即采用起動機起動,因此,不成功的無起動機起動未浪費時 間。 如果這種對借助無起動機起動方式的成功起動的檢查通過求出該內燃機的轉速 來進行,則得到了另一優(yōu)點。這樣一來,當選擇無起動機起動時,已經可以在一個早先的起動階段中確定出該無起動機起動是否成功并因而在檢查結果是否定的情況下提前自動轉
換到起動機起動,從而盡量減少了由剛開始的無起動機起動造成的時間損耗。 另外,對于在關停內燃機后但在內燃機發(fā)動機惰轉時檢測到一個新的起動愿望的
情況來說,通過這種方式,可以在內燃機的所有工作條件下且尤其是在內燃機發(fā)動機惰轉
中的任何可能有的轉速下進行快速舒適的內燃機重新起動。 如果這種對借助無起動機起動方式的成功起動的檢查通過求出該內燃機的一曲 柄軸的位置來進行,則得到另一優(yōu)點。這樣一來,就象在求出內燃機溫度時那樣也給出一個 標準,該標準已經可以在開始無起動機起動之前實現(xiàn)無起動機起動的評估并因而在檢查結 果是否定的情況下不耽擱時間地馬上選擇起動機起動。 特別有利的是,作為該無起動機的起動方式,選擇直接起動方式,其中借助汽油直 噴來直接起動。這樣一來,輔助電路在直接起動方式中不工作。 特別有利的是,在啟用該無起動機的起動方式的情況下檢查該無起動機的起動是 否成功,在該無起動機的起動不起作用時,該內燃機又借助該起動機被自動起動。這樣一 來,也可以在啟用無起動機起動后并在確定無起動機起動失靈時保證內燃機無需其它的使 用者動作地借助起動機被起動。這為使用者增強了舒適性并防止了因使用者進行起動操作 而帶來的時間損失。 當啟用的起動機起動失靈時,該內燃機又通過該無起動機的啟動方式被自動起 動,這樣做是有利的。這樣一來,即使在起動機起動不起作用時,也可以給又一次起動常識 提供無起動機的起動方式,這可以無需使用者動作地開始進行并因而防止了時間損失并增 強了操作舒適性。 如果在該內燃機關停的情況下在操作一操作件且最好是油門踏板時探測該起動 愿望,則這樣做是有利的。這樣,可以實現(xiàn)內燃機的起動-停止操作,而無須為了起動內燃 機例如附加地操作一點火鍵。這增強了操作舒適性并防止了在起動內燃機時的時間損失。
還有利的是,當在關停該內燃機之后有一起動愿望時,檢查該內燃機轉速是否在 一個第一預定范圍里,如果在該第一預定范圍里,則無起動機地起動該內燃機。這樣一來, 當在關停內燃機后但還在內燃機發(fā)動機惰轉時探測到一個新的起動愿望時,內燃機可以盡 快且舒適地被起動。 如果當該內燃機的轉速在一個小于該第一預定范圍的第二預定范圍中時,通過起 動機的馬上干預來起動該內燃機,這樣做是有利的。這樣一來,即使在關停內燃機而內燃機 發(fā)動機仍然惰轉但轉速較低時探測到一個新的起動愿望的情況下,也可以因起用起動機而 多費些事地盡快重新起動內燃機。 當該內燃機的轉速在一個小于該第二預定范圍的第三預定范圍內時,在該內燃機 惰轉后通過起動機干預來起動該內燃機,這樣做是有利的。這樣一來,對在內燃機關停后而 內燃機發(fā)動機仍然惰轉但其轉速對于馬上的起動機起動來說太低時探測到一個新的起動 愿望的情況來說,可以進行從零轉速起的常見的起動機起動。
在附圖中示出了本發(fā)明的實施例并且在以下說明書 對其加以詳細描述。附圖所 示為
圖1是根據第一實施例的內燃機的示意圖; 圖2是根據第二實施例的內燃機的示意圖; 圖3是本發(fā)明裝置的線路框圖; 圖4是用于本發(fā)明方法的第一示范過程的流程圖; 圖5是用于一內燃機的第一示范起動過程的轉速_時間圖; 圖6是用于一內燃機的第二示范起動過程的轉速_時間圖; 圖7是用于本發(fā)明方法的第二示范過程的流程圖。
具體實施例方式
在圖1中,1表示內燃機如汽車內燃機。內燃機1包括一個內燃發(fā)動機65,它例如 可以被設計成外源點火式發(fā)動機或柴油機的形式。以下例如假定,該內燃發(fā)動機65成外源 點火式發(fā)動機的形式。通過一進氣道45給內燃發(fā)動機65供給新鮮空氣。氣流大小可以通 過一個在進氣到45內的節(jié)流閥50來調定。在節(jié)流閥50和內燃發(fā)動機65之間的進氣道45 區(qū)域也被稱為進氣管55。通過噴油閥25,燃油被直接噴入內燃發(fā)動機65的一氣缸95的燃 燒室中。此外,內燃發(fā)動機65可以包括一個或多個氣缸。借助一火花塞60,在氣缸95燃燒 室中的油氣混合物被點燃。這導致驅動氣缸95的活塞,該活塞又驅動內燃發(fā)動機65的一 曲柄軸IO。燃燒廢氣通過一排氣支管70從內燃發(fā)動機65中被排走。在內燃發(fā)動機65上 安裝著一個曲柄角度傳感器75,它測量曲柄軸10的位置并且將把測量值傳輸給一發(fā)動機 控制裝置20。此外或作為可選方式,在內燃發(fā)動機65上設有一溫度傳感器80,它測量內燃 發(fā)動機65的溫度并且也將測量值傳送給發(fā)動機控制裝置20。另外,溫度傳感器80例如可 以測量內燃發(fā)動機65所用的發(fā)動機燃油的油溫?;蛘?,也可以通過在進氣道45中的一個 溫度傳感器來測量進氣溫度,或者通過在冷卻水區(qū)域中的一個適當的溫度傳感器來測量冷 卻水溫度。 另外,設有一個第一操作件15,它例如可以設計成油門踏板的形式。第一操作件 15也與發(fā)動機控制裝置20相連。另外,或許可以設置一個第二操作件85,它例如可以被設 計成剎車踏板的形式并且也與發(fā)動機控制裝置20相連。根據第一操作件15的操作程度, 發(fā)動機控制裝置20可以按照本領域技術人員已知的方式求出操作者所希望的扭矩。操作 者所希望的扭矩由發(fā)動機控制裝置20通過調節(jié)參量即氣流量、噴油量和點火時刻來轉化。 為此,發(fā)動機控制裝置20控制節(jié)流閥50以便調定出所需的氣流量。發(fā)動機控制裝置20還 控制噴油閥25以便調節(jié)出所需的要噴入燃油量,例如通過預定出噴油時刻和噴油時間。另 外,發(fā)動機控制裝置20控制火花塞60以便調節(jié)出適當的點火時刻。在這里,操作者所希望 的扭矩借助上述調節(jié)參量的轉化按照本領域技術人員已知的方式來實現(xiàn)。另外,設有一個 起動機5,它在內燃機1起動時將曲柄軸10帶到預定轉速。在這里,起動機5可以被設計 成如DE19645943A1所述的傳統(tǒng)的電動起動機的形式并且由圖1未示出的輔助電路來供電。 此外,起動機5由發(fā)動機控制裝置20來控制。當例如通過轉動點火鍵而存在一個來自操作 者的相應的起動愿望時,發(fā)動機控制裝置20啟動起動機5,以便從停機狀態(tài)開始起動內燃 機l。 在圖2中示出了內燃機1的一個第二實施例,在圖2中,與圖1相同的標記表示相 同的部件。此外,圖2所示第二實施例與圖1所示第一實施例的區(qū)別在于設有一個起動發(fā)電機30,它作為起動機5的替換方式在起動內燃機1時驅動曲柄軸10并且可以將曲柄軸帶 到預定轉速。 對于內燃發(fā)動機65被設計成柴油機形式的情況來說,在這兩個實施例中沒有火 花塞60和節(jié)流閥50。在這種情況下,操作者所希望的扭矩的轉化只通過調節(jié)噴油量來實 現(xiàn)。 不過,以下應例如假定,內燃發(fā)動機65被設計成汽車的外源點火式發(fā)動機的形 式。因此,操作者所希望的扭矩是駕駛員所希望的扭矩。第一操作件15例如是一油門踏板, 第二操作件85例如是一剎車踏板。 根據DE19645943A1 ,起動發(fā)電機30可以按照起動發(fā)電機直接起動和/或脈沖起動 來設計。在這里,起動發(fā)電機30可以如DE19645943A1所述地在起動發(fā)電機直接起動和脈 沖起動之間進行轉換。根據圖1、2的起動機5和起動發(fā)電機30例如可以如DE19645943A1 所述地構成。 另外,在在這里所述的且如圖1、2所示的實施例中,也可以借助汽油直噴來進行 直接起動,就象例如在DE19743492A2中描述的那樣。 汽車的起動-停止操作是一種降低油耗的有效手段。在這里,內燃發(fā)動機65在停 機狀態(tài)下如在遇燈停車時被自動關停。如果駕駛員在內燃發(fā)動機65關停情況下又操縱油 門踏板15,則內燃發(fā)動機65起動。當直接起動借助汽油直噴來實現(xiàn)時,這種起動-停止操 作是非常有利和舒適的。在這里,內燃發(fā)動機65無噪音、非??焖俚夭⑶覠o需啟動起動機 5且無須輔助電路供電地被起動。 這樣做的出發(fā)點是,借助汽油直噴的直接起動無法在內燃發(fā)動機的所有所需工作 條件下發(fā)揮作用。例如,高于10(TC的發(fā)動機溫度是臨界的,因為隨后在氣缸95燃燒室中只 有少量空氣或氧氣。于是無法保證可在第一次噴油時獲得的能量足夠用于起動內燃發(fā)動機 65。如DE19645943A1所述,根據溫度的不同,也無法確保用于直接啟動或脈沖起動的起動 發(fā)電機30的工作。因此,根據DE 19645943Al,倒不如說借助直接起動的起動發(fā)電機操作不 適用于高溫,而借助脈沖起動的操作不適用于低溫。 因此,本發(fā)明規(guī)定了,在存在起動愿望的情況下檢查無起動機的起動方式是否導 致內燃機1的成功起動,對于檢查結果是否定的情況來說,內燃機1借助起動機5被自動起 動。在這個實施例中,無起動機的起動方式就是利用汽油直噴的直接起動或使用起動發(fā)電 機30的直接起動。如果內燃機1的無起動機起動應無法實現(xiàn)或已失靈,則轉換到起動機起 動。這樣一來,可以在所有工作條件下獲得快速舒適的發(fā)動機起動。 為了執(zhí)行本發(fā)明的方法,設置一個裝置90,它如圖3所示具有發(fā)動機控制裝置20。 該裝置90還包括曲柄角度傳感器75和/或溫度傳感器80。該裝置90還包括噴油閥25和 /或在圖3中虛線表示的起動發(fā)電機30以及起動機5。發(fā)動機控制裝置20包括檢查機構 35,該機構在下文中也被稱為檢查單元,并且曲柄角度傳感器75的測量信號和/或溫度傳 感器80的測量信號被輸送給該檢查機構。在存在起動愿望的情況下,檢查單元35檢查該 無起動機起動是否導致內燃機1的成功起動。檢查結果被輸送給發(fā)動機控制裝置20的轉 換機構40,所述轉換機構以下也被稱為轉換單元并且這些轉換機構在檢查結果是否定的情 況下借助起動機5來自動起動內燃機1。如果檢查結果是肯定的,則轉換單元40或是利用 噴油閥25并通過汽油直噴或是利用起動發(fā)電機30而無需起動機地起動內燃機1。
油門踏板15的操作程度也被供給檢查單元35。
另外,剎車踏板85的操作程度被供給檢查單元。 檢查單元35例如可以分兩步來檢查無起動機起動是否導致內燃機1的成功起動。 在內燃機1關停的情況下,即在內燃發(fā)動機65停機時,檢查單元35在油門踏板15被踩動 的情況下探測到一個希望起動內燃機的起動愿望。于是,檢查單元35在第一步中在真正起 動之前檢查無起動機起動是否導致內燃機l的成功起動。如果沒有,則否定的檢查結果自 動造成起動機起動。而如果有,則啟動無起動機起動。如果發(fā)生無起動機起動,則檢查單元 35在第二步中檢查剛啟動的無起動機起動是否成功完成或是失效。在第一種情況下,繼續(xù) 無起動機起動,則第二種情況下,中斷這種無起動機起動并自動開始起動機起動。如果在檢 查的第一步后開始起動機起動,則檢查單元35在第二步中檢查剛開始的起動機起動是否 成功地完成或是否失效。在第一種情況下,繼續(xù)進行起動機起動,在第二種情況下,轉換單 元40中斷起動機起動并且轉換單元40又自動地轉換到無起動機起動并著手進行無起動機 起動。 對借助無起動機起動方式的成功起動的檢查可以通過求出內燃機1的溫度如油 溫來進行。除此之外或作為替換方式,可以通過求出內燃機1的內燃發(fā)動機65的發(fā)動機轉 速來進行對借助無起動機起動方式的成功起動的檢查。在借助通過汽油直噴的直接起動的 無起動機起動的情況下,檢查單元35也通過求出內燃機1曲柄軸位置來執(zhí)行對借助無起動 機起動方式的成功起動的檢查。對于借助汽油直噴的直接起動來說,根據DE19743492A 1 所述,內燃發(fā)動機65的其中一個氣缸需要位于做功階段中。隨后,為了直接起動,燃油被噴 入該氣缸的燃燒室中并且在那里形成的油氣混合物被點燃。基于曲柄角度來進行相應的氣 缸是否在做功階段中的分析。 通過曲柄角度傳感器75,也可以求出發(fā)動機轉速,即由所測曲柄角度的時間梯度 來求出該轉速。 相應地,對于對借助起動機的成功起動的檢查來說,檢查單元35分析內燃機1的 溫度和/或內燃機1的發(fā)動機轉速,和/或在可能有的借助汽油直噴的無起動機直接起動 的情況下,它也檢查曲柄軸10的位置。 以下,結合圖4所示的流程圖來舉例描述本發(fā)明的方法,其中借助基于圖1所示第 一實施例的汽油直噴的直接起動也例如應被視為無起動機啟動方式。 在程序起動后,檢查單元35在一個程序點100上檢查是否存在起動_停止操作。 為此,檢查單元35例如可以分析一個在圖3中未示出的汽車速度傳感器的速度測量信號。 在這里,如果汽車速度低于一個預定值如40公里/小時,則識別出起動_停止操作并轉到 一個程序點105,否則離開程序。 在程序點105上,檢查單元35促使內燃發(fā)動機65例如在檢查單元35已探測到因 操作剎車踏板85而操縱了汽車制動器之后關停。此外,內燃發(fā)動機的關停例如由檢查單元 35通過以這樣的方式阻塞內燃發(fā)動機65的所有氣缸來實現(xiàn),即截停給內燃發(fā)動機65的所 有氣缸輸送燃油。除此之外或作為替換方式,檢查單元35可以通過關閉節(jié)流閥50來結束 空氣輸送。除此之外或作為替換方式,檢查單元35可以停止點火。在圖3中,象征性地示 出了檢查單元35對上述三個調節(jié)參量的影響。在程序點105之后,轉到一程序點110。
在程序點110上,檢查單元35檢查內燃發(fā)動機65的曲柄軸是否停留在一個對借助汽油直噴的直接起動有利的位置上,就是說,檢查內燃發(fā)動機65的氣缸95或其中一個氣 缸在發(fā)動機停機狀態(tài)下是否處于做功階段。如果是,則轉到一程序點115,否則的話,轉到程 序點120。此外,在程序點110上,檢查單元35或許可以檢查內燃機1的溫度是否低于一個 預定值如IO(TC。只有當該溫度低于該預定值時,則在該附加的溫度檢查中才轉到程序點 115上,否則的話,轉到程序點120。 在程序點115上存在一肯定的檢查結果。在駕駛員有起動愿望的情況下,檢查單 元35檢測油門踏板15的操縱。在這種情況下,檢查單元將該肯定的檢查結果傳給轉換單 元40。轉換單元40隨后促使噴油閥25將燃油噴入氣缸95里,這個氣缸恰好處于做功階段 并由此一來借助汽油直噴來啟動直接起動??諝廨斎牒忘c火相應地由檢查單元35來調節(jié)。 隨后,轉到一程序點125。 在程序點125上,檢查單元35檢查已開始的借助汽油直噴的直接起動是否成功地 運行。如果當時的發(fā)動機轉速nmot。在開始起動過程后的一個第一預定時刻t。超過了一 個預定的閾值,則表明直接起動成功了。當第一時刻是在開始起動過程后的約0.075秒時, 這個閾值例如可以被選為120轉/分。當發(fā)動機轉速的時間梯度在開始起動過程后的一個 預定時間段內超過了一個第二閾值時,直接起動也是成功的。該梯度可通過簡單方式如此 求出,即在開始起動過程后的一個第三預定時刻t2的發(fā)動機轉速nmot2除以在開始起動過 程后的一個第二預定時刻^的發(fā)動機轉速nmotp在這里,當直接起動應該是成功時,商數 必須在第二預定閾值之上。此外,第二預定時刻^在第一預定時刻^之后,第三預定時刻 在t2在第二預定時刻^之后。第二預定閾值可以約為4,其中第二預定時刻^被選定為約 0. 13秒,第三預定時刻t2被選定為約0. 18秒。如果檢查單元35在程序點125上檢測到上 述兩個條件之一得到滿足的話,則繼續(xù)無起動機起動并且離開程序,否則的話,轉到一程序 點130。 在程序點130上,檢查單元35檢查實際的發(fā)動機轉速nmot是否低于第三預定值 如150轉/分。如果是,則轉到一個程序點135,否則的話,轉到程序點140。
在程序點140上,一個等候循環(huán)進行一段預定的時間間隔如幾毫秒數量級的間 隔。隨后,返回程序點130。 在程序點135上,檢查單元35將否定的檢查結果傳輸給轉換單元40并促使該轉 換單元中斷借助汽油直噴的直接起動并開始起動機起動。隨后,轉到一程序點145。
在程序點145上,檢查單元35檢查已開始的起動機起動是否成功運行。檢查可以 按照與在程序點125處相同的方式進行。如果檢查單元35檢測到成功的起動機起動,則繼 續(xù)起動機起動并且離開程序。否則的話,轉到一程序點150。 在程序點150上,檢查單元35將否定的檢查結果傳輸給轉換單元40并且促使該 轉換單元中斷起動機起動并開始借助汽油直噴和對氣缸95噴油閥25的相應控制的無起動 機直接起動。此外,檢查單元35通過節(jié)流閥50以及利用火花塞60的點火時刻來調節(jié)空氣 輸送,以便實現(xiàn)借助汽油直噴的無起動機直接起動。隨后,返回程序點125。
在程序點120上,檢查單元35將一否定的檢查結果傳給轉換單元40,對于檢查單 元35檢測到基于操作油門踏板15的起動愿望的情況來說,促使轉換單元40著手進行起動 機起動。隨后,轉到程序點145。 因此,當無起動機起動方式失效時,轉換到起動機起動方式,或反之。這種轉換可根據啟動是否成功而多次進行。因而實現(xiàn)了一種起動協(xié)調,其中, 一旦確定了無起動機起動 方式不可行或失靈,則盡可能快速地轉換到起動機起動。 如果借助汽油直噴的無起動機起動不成功,則必須盡快地轉換到起動機起動,以 便不出現(xiàn)起動時間的顯著延長。在程序點125上,可以通過分析發(fā)動機轉速nmot而盡早發(fā) 現(xiàn)已開始的直接起動是不成功的或將會不成功。以下,發(fā)動機轉速nmot也用n來表示。在 最簡單的情況下,借助汽油直噴的直接起動的失敗是如此識別出來的,即內燃發(fā)動機65在 第一次噴油后只略微地運動。當發(fā)動機轉速nmot。在第一預定時刻t。小于一個第一預定閾 值時,情況就是如此。在這里,第一預定閾值例如被選為120轉/分。第一預定時刻t。例 如約為0.075秒。在圖5中,舉例畫出了發(fā)動機轉速n(單位1/min)隨時間t(單位s)的 變化曲線,在這里,起動過程開始于時刻t = 0。此外,在第一預定時刻t。,轉速曲線具有一 個第一局部峰值n = nmot。,它以200轉/分大于第一預定閾值,因而在第一預定時刻t。,借 助汽油直噴的直接起動仍被檢測為是成功的。 如果現(xiàn)在在第一時刻t。超過了第一預定閾值,則盡管如此,發(fā)動機轉速的加速也 可能不足以讓發(fā)動機高速運轉。越早發(fā)現(xiàn)這種錯誤起動,越能盡早啟動起動機起動。上述 時間梯度就是其準則,該時間梯度必須在第二預定閾值之上,以使借助汽油直噴的直接起 動能成功實現(xiàn)。另外,第二預定閾值可以被選定為約等于4,在圖5中,簡化表示為商數的梯 度計算值nmoty咖o^約為5并因而大于第二預定閾值。另外,轉速曲線在第三預定時刻t2 具有一個第二局部峰值n = nmot2,而轉速曲線在第二預定時刻^具有一個第一局部最小 值n = nmot10 如圖5所示,發(fā)動機高速運轉至少成功進展到時刻t = 0. 3秒并且接近要獲得的 1000轉分起動轉速。 而在可以操作起動機之前,發(fā)動機轉速n必須又降低到第三預定閾值之下,在程 序點130上檢測到這一情況。這意味著,在已造成發(fā)動機轉速n提高的在前的汽油直噴式 直接起動方式的情況下,必須先等待,直到發(fā)動機轉速n又降低到第三預定閾值之下。在這 里,內燃發(fā)動機65可選地還被制動,例如通過控制節(jié)流閥50來減少空氣輸入量或通過適當 控制起動發(fā)電機30(如果有的話)。這樣一來,在已檢測到無起動機起動失效后,起動機起 動可以盡快地開始進行。 如果起動機起動無法再實現(xiàn),例如由于電池跑電或輔助電路電壓不足,則也還可 以嘗試另一次或多次的借助無起動機起動方式的起動。 已結合圖4所示的用于汽油直噴式無起動機直接起動情況的流程圖舉例描述了 本發(fā)明的方法。如果基于圖2所示實施例地采用了使用起動發(fā)電機30時的無起動機起動, 則該流程就是如此。在這種情況下,無法通過相應地控制噴油閥25、節(jié)流閥50和火花塞60 來開始進行無起動機起動,而是通過由轉換單元40相應地控制起動發(fā)電機30來開始這種 起動。當將起動發(fā)電機30用于無起動機起動時,也不再需要汽油直噴,因此,在這種情況 下,噴油閥25也可以布置在進氣管55里,以便實現(xiàn)進氣管噴油。
結合圖6、7來描述本發(fā)明的另一個實施例。 這個實施例涉及以下事情,即在關停內燃機后但內燃機發(fā)動機仍然惰轉時存在一 個新的駕駛員起動愿望的情況下,要確保起動協(xié)調,這樣做的目的是盡快重新起動內燃發(fā) 動機65。在這里,與實際的發(fā)動機轉速即發(fā)動機轉速實際值有關地,為了在發(fā)動機惰轉工作階段內重新起動,通過啟動燃油輸入、空氣輸入和點火使內燃發(fā)動機65重新點火,或者起 動起動機5。 另外,在圖6中示出了另一個轉速-時間圖。用500表示發(fā)動機轉速實際值的時 間曲線。在一個第一時刻tlO,例如在檢查單元35已檢測到因操作剎車踏板85而造成的 汽車制動器操作之后,關停內燃發(fā)動機65。在這里,內燃發(fā)動機的關停通過由檢查單元35 如以這樣的方式阻塞內燃發(fā)動機65的所有氣缸來實現(xiàn),即截停給內燃發(fā)動機65的所有氣 缸的燃油輸送。除此之外或作為替換方式,檢查單元35可以通過關閉節(jié)流閥50來結束空 氣輸入。除此之外或作為替換方式,檢查單元可以停止點火。在圖5中,象征性示出了檢查 單元35對上述三個調節(jié)參量的影響。由于關停了內燃發(fā)動機65,發(fā)動機轉速的實際值500 由于開始進行發(fā)動機惰轉而從第一時刻t10起降低。但直到一個在第一時刻t10之后的第 二時刻t20,發(fā)動機轉速的實際值500仍然在一個第一閾值nl之上。在轉速第一閾值nl之 上的發(fā)動機轉速的轉速范圍在圖6中用Nl表示并且是第一轉速范圍。在第一時刻t10和 第二時刻t20之間產生一個第一時間段Tl。檢查單元35在在內燃發(fā)動機65關停后的第 一時間段Tl內但內燃發(fā)動機65仍然惰轉時通過檢測油門踏板15的操作而識別到駕駛員 的起動愿望時,則發(fā)動機轉速仍然在第一轉速范圍Nl里。在這里,第一轉速范圍Nl是如此 預定并在檢查單元35中截取的,即在發(fā)動機轉速在第一轉速范圍N1中時,可以無需起動機 5地進行內燃發(fā)動機65的重新起動。為此,例如在一個檢查臺上合適地使用并預定出第一 轉速范圍N1或限定出第一轉速范圍N1的第一轉速閾值nl。于是,在第一時間段T1內的 駕駛員起動愿望如此導致內燃發(fā)動機65的重新起動,即隨著識別出起動愿望而又馬上開 始噴入燃油、輸入空氣并點火。如果沒有這一措施,則必須要等到內燃發(fā)動機65惰轉且發(fā) 動機轉速達到零為止。這將導致時間的顯著延長。第一轉速范圍N1例如可以這樣規(guī)定,即 它包括大于或等于200轉分的發(fā)動機轉速。在這種情況下,第一轉速閾值nl將等于200轉 /分。但由于在第一時間段T1內按照上述方式執(zhí)行了重新起動,所以發(fā)動機轉速的實際值 仍然提前在第一時間段T1內又提高,就象在圖6中的虛線曲線所示的那樣,該曲線用標記 300表示。 如果在第一時間段T1內沒有駕駛員起動愿望,則發(fā)動機轉速的實際值500降低到 第一轉速閾值nl之下。在一個位于第二時刻t20之后的第三時刻t30,發(fā)動機轉速達到一 個第二轉速閾值n2,這個第二轉速閾值小于第一轉速閾值nl。第一轉速閾值nl和第二轉速 閾值n2限定出一個第二轉速范圍N2。第二時刻t20和第三時刻t30限定出一個第二時間 段t2。如果檢查單元35現(xiàn)在在內燃發(fā)動機65關停后的第二時間段T2里但內燃發(fā)動機仍 然惰轉時通過檢測到油門踏板15的操作而識別出駕駛員起動愿望,則發(fā)動機轉速在第二 轉速范圍N2中。在這里,第二轉速范圍N2是這樣預定和在檢查單元35中截取的,即當發(fā) 動機轉速在第二轉速范圍N2中時,可以利用起動機5進行內燃發(fā)動機65的馬上重新起動。 為此,例如適當地在一個檢查臺上采用并預定出第二轉速范圍N2或限定出第二轉速范圍N 2的下限的第二轉速閾值n2。于是,在第二時間段T2內的駕駛員起動愿望如此導致內燃發(fā) 動機65的重新起動,即隨著識別出起動愿望,馬上啟動起動機5。如果沒有這一措施,則必 須等到內燃發(fā)動機65惰轉并且發(fā)動機轉速達到零為止。這將導致時間的明顯延長。第二 轉速范圍N2例如可以如此來規(guī)定,即它包括小于200轉/分且大于或等于50轉/分的發(fā) 動機轉速。但由于在第二時間段T2里如上所述地實現(xiàn)了重新起動,所以,發(fā)動機轉速的實際值提前在第二時間段T2內就重新提高了。 如果在第二時間段T2內也沒有駕駛員起動愿望,則發(fā)動機轉速的實際值500降低 到第二轉速閾值n2之下。低于第二轉速閾值n2的轉速構成一個第三轉速范圍N3。因此, 在所述的轉速例子中,這個范圍包括小于50轉/分且大于或等于零的發(fā)動機轉速。從第三 時刻t30起到未在圖6中示出的且內燃發(fā)動機65將達到零轉速的時刻為止,形成了一個第 三時間段t3。如果檢查單元35現(xiàn)在在內燃發(fā)動機65關停后的第三時間段T3里但內燃發(fā) 動機65仍然惰轉時通過檢測到油門踏板15的操作而發(fā)現(xiàn)了駕駛員起動愿望,則發(fā)動機轉 速在第三轉速范圍N3內。于是,在第三時間段T3中的駕駛員起動愿望如此導致內燃發(fā)動 機65的重新起動,即要等到內燃發(fā)動機的惰轉和發(fā)動機轉速由此達到零,并且隨著發(fā)動機 轉速達到零,通過啟動起動機5開始進行起動機起動。因此,由于在第三時間段T3里按上述 方式執(zhí)行了重新起動,所以,發(fā)動機轉速的實際值只有在發(fā)動機轉速達到零時才重新提高, 就象通過如圖6所示的發(fā)動機轉速實際值曲線400所示的那樣。 結合圖7的流程圖,再次舉例表示和描述根據上述另一實施例的本發(fā)明方法的過 程。 在程序開始后,檢查單元35在一個程序點200上檢查是否有起動-停止操作。為 此,檢查單元35例如可以分析一個在圖3中未示出的汽車速度傳感器的速度測量信號。在 這里,如果汽車速度低于一個預定值如40公里/小時,則識別出起動_停止操作并且轉到 一程序點205,否則的話,離開程序。 在程序點205上,檢查單元35例如在檢查單元35檢查到由剎車踏板85操作造成 的汽車制動器操作之后促使內燃發(fā)動機65關停。在這里,內燃發(fā)動機65的關??梢酝ㄟ^ 由檢查單元35如此阻塞內燃發(fā)動機65的所有氣缸來完成,即截停對內燃發(fā)動機65的所有 氣缸的燃油輸入。作為替換方式或除此之外,檢查單元35可以通過關閉節(jié)流閥50來結束 空氣輸入。作為替換方式或除此之外,檢查單元35可以停止點火。在圖3中象征性地示出 了檢查單元35對上述三個調節(jié)參量的影響。在程序點205之后,轉到一程序點210。
在程序點210上,檢查單元35檢查是否存在駕駛員起動愿望。當檢查單元35檢 測到油門踏板15操作時,檢查單元35檢測到這樣的起動愿望。如果是這樣的情況,即存在 這樣的起動愿望,則轉到一個程序點215,否則的話,返回程序點200。 在程序點215上,檢查單元35通過分析由曲柄角度傳感器75發(fā)出的測量信號求 出發(fā)動機轉速的實際值。隨后,轉到一程序點220。 在程序點220上,檢查單元35檢查發(fā)動機轉速的實際值是否在第一轉速范圍Nl 內。如果是,則轉到一程序點235,否則的話,轉到一程序點225。 在程序點235上,檢查單元35促使馬上重新進行燃油噴入、空氣輸入和點火。隨 后,離開程序。 在程序點235上,檢查單元35檢查發(fā)動機轉速的實際值是否在第二轉速范圍N2 中。如果是,則轉到一程序點240,否則的話,轉到一程序點230。 在程序點240上,檢查單元35促使起動機4馬上啟動,以便馬上進行起動機起動。 隨后離開程序。 在程序點230上, 一旦發(fā)動機轉速的實際值達到零,則檢查單元35促使起動機5 啟動以執(zhí)行起動機起動。隨后離開程序。
當以上提到駕駛員起動愿望時,在這里,這例如是指因駕駛員操作油門踏板15而 引起的在內燃發(fā)動機65關停后的對內燃機扭矩的要求。在這里可以規(guī)定,起動愿望只有在 油門踏板15的操作梯度或與之相關的扭矩需求梯度高于一個預定閾值之上時才能被檢測 到,這個閾值例如可以用在一檢查臺上。
權利要求
一種起動內燃機(1)的方法,其特征在于,如果在關停該內燃機后并且在所述內燃機逐漸停下來的過程中有起動愿望,則根據該內燃機的轉速無起動機地或者借助起動機(5)來起動該內燃機。
2. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,為了一個起動愿望來檢查該無起動機起動 方式是否會導致該內燃機(1)的成功起動,并且在檢查結果是否定的情況下,借助起動機 (5)自動起動該內燃機(1)。
3. 如權利要求2所述的方法,其特征在于,這種對借助無起動機起動方式的成功起動 的檢查通過求出該內燃機(1)的溫度進行。
4. 如權利要求2所述的方法,其特征在于,這種對借助無起動機起動方式的成功起動 的檢查通過求出該內燃機(1)的曲柄軸(10)的位置來進行。
5. 如權利要求l-4之一所述的方法,其特征在于,檢查該內燃機轉速是否在一個第一 預定范圍里,如果在該第一預定范圍里,則無起動機地起動該內燃機。
6. 如權利要求5所述的方法,其特征在于,當該內燃機的轉速在一個小于該第一預定 范圍的第二預定范圍中時,通過起動機的馬上干預來起動該內燃機。
7. 如權利要求6所述的方法,其特征在于,當該內燃機的轉速在一個小于該第二預定 范圍的第三預定范圍內時,在該內燃機惰轉后通過起動機干預來起動該內燃機。
8. 如權利要求2所述的方法,其特征在于,對借助無起動機啟動方式的啟動是否成功 的檢查通過求出該內燃機(1)的轉速來進行。
9. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,在起用的起動機起動不起作用時,該內燃機 (1)又借助該無起動機起動方式被自動地起動。
10. 如權利要求l所述的方法,其特征在于,在該內燃機(1)關停的情況下,在操作一操 作件(15)時探測該起動愿望。
11. 如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述內燃機是汽車內燃機。
12. 如權利要求10所述的方法,其特征在于,所述操作件(15)是油門踏板。
13. —種起動內燃機(1)的裝置(90),其特征在于,設有檢查機構(35),該檢查機構對 于在關停該內燃機后并且在所述內燃機逐漸停下來的過程中的起動愿望求出內燃機的轉 速,還設有轉換機構(40),該轉換機構根據所求出的內燃機轉速無起動機地或借助起動機 (5)來起動該內燃機。
14. 如權利要求13所述的方法,其特征在于,所述內燃機是汽車內燃機。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種起動內燃機(1)且尤其是汽車內燃機的方法和裝置,它們能夠實現(xiàn)盡可能快速和舒適的內燃機(1)起動。在這里,為了一個起動愿望檢查檢查該無起動機的起動是否導致該內燃機(1)的成功起動。在檢查結果是否定的情況下,借助一起動機(5)自動起動該內燃機。
文檔編號F02N99/00GK101718241SQ20091022282
公開日2010年6月2日 申請日期2004年2月10日 優(yōu)先權日2003年2月10日
發(fā)明者D·莫斯納, K·里斯-米勒, U·卡斯納, U·斯伯 申請人:羅伯特-博希股份公司