CN104696130A - 用于启动汽车的内燃机的方法和汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于启动汽车的内燃机的方法，该汽车具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，其中，在内燃机被关停且离合器分离时的汽车无驱动地滚动的汽车滑行期间，内燃机能够通过离合器的接合被拖曳。快速、舒适和高效能的发动机启动由此实现，即，在滑行过程中，能够通过由接合离合器和使用启动器的组合来实施内燃机的组合式发动机启动。

Description

用于启动汽车的内燃机的方法和汽车
技术领域
本发明涉及一种用于启动汽车的内燃机的方法，该汽车具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，其中，在内燃机被关停且离合器分离时的汽车无驱动地滚动的汽车滑行期间，内燃机能够通过离合器的接合被拖曳。
背景技术
为了在具有内燃机的汽车中节省燃料消耗，内燃机也可以在行驶中、尤其在不索取内燃机的驱动力的运行阶段中被关停，例如当驾驶员的脚离开油门踏板时。在这种情况中在内燃机和驱动轮之间的驱动链断开并且内燃机被关停。驱动链的分离通常借助启动离合器的分离进行。所述运行阶段(其中汽车在驱动链分离并且内燃机断开的情况下无驱动地滚动)也称为滑行。
在内燃机被切断之后，它必须在滑行阶段结束时再次被启动。通常内燃机也可以在滑行运行中借助电力启动器启动。文献DE102007047091A1以及DE10317090A1分别公开了电力启动器的特殊的控制方法。但是其中的缺点在于过高的循环次数，在密集地使用滑行时、或者例如还附加地使用自动停启装置时电力启动器承受所述过高的循环次数。为了承受这种负载，启动器必须相应地设计得够大和耐用。此外启动器噪音尤其在较低速度时可以明显地听到。
由DE102010052385A1已知一种用于控制具有内燃机、变速器和离合器的汽车的飞轮应用运行的方法，其中在关停飞轮应用运行时内燃机根据汽车速度要么通过控制离合器接合被牵引、要么借助启动器启动。在牵引启动时利用汽车的动能来启动发动机。但是其中尤其在较低速度时车轮力矩由于需要较低的档位而在牵引时较大，并且因此明显得可以觉察到减速。因此牵引启动仅可以在速度较大时实施。此外在牵引启动时离合器必须非常慢地接合，用于使驾驶员尽可能不能察觉地采用动能，这明显延长了发动机启动并且在一些情况中是不利的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，改进汽车的内燃机的启动并且提供一种汽车，以便在内燃机启动时至少部分地克服上述缺点。
所述技术问题通过一种用于启动汽车的内燃机的方法解决，该汽车具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，其中，在内燃机被关停且离合器分离时的汽车无驱动地滚动的汽车滑行期间，内燃机能够通过离合器的接合被拖曳，其中，在滑行过程中，能够通过由接合离合器和使用启动器的组合来实施内燃机的组合式发动机启动。
此外，所述技术问题通过一种汽车解决，其具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，和控制器，所述控制器设置用于实施上述方法以及后续描述的方法优选实施例。
通过组合的拖曳启动和启动器启动可以减轻启动器的负担，该启动过程相对两种前述的方法显然被缩短并且也可以在拖曳启动过程中在车轮上形成明显更小的车轮力矩。因此发动机启动对于驾驶员可以尽可能舒适地进行并且同时缩短启动器的运行时间和负载。组合式发动机启动此外在这些情况中是有意义的，其中需要尽可能快地实施发动机启动，因为两种启动方法的组合明显缩短了启动时间。
以下进一步描述所述方法的实施例。所述汽车配备了内燃机和用于启动内燃机的启动器。所述启动器可以设计为小齿轮启动器。此外汽车具有离合器，其在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连。概念“耦连”在本说明书的范围中既包括固定连接、也包括可切换或可变化的连接，典型地通过至少一个优选可切换的变速器和驱动轴进行。离合器尤其是摩擦离合器并且还可以设计为双离合器。所述离合器被自动地控制。在内燃机被关停且离合器分离时的汽车无驱动地滚动的汽车滑行期间，内燃机能够通过离合器的接合被拖曳。此外汽车具有控制器，至少离合器和启动器通过该控制器控制或调节。
在汽车滑行并且内燃机应该被启动时，通过由接合离合器和使用启动器的组合来启动内燃机，可实施内燃机的组合式发动机启动。
在滑行时行驶参数和/或负载需求优选已经被确定和评估，并且据此可以选择是否实施组合式发动机启动、拖曳启动或者借助启动器的发动机启动。因此可以为各种行驶状态或运行状态选择最合适的发动机启动方法。行驶参数例如可以是汽车速度、汽车减速度、油门踏板角度、油门踏板角度改变梯度、发动机温度、用于启动器或汽车的蓄能器的充电状态。当然不必确定和评估所有在此举出的参数，并且还可以考虑其他在此未举出的参数。组合式发动机启动例如在汽车速度低于确定的第一阈值时被选择。在大于该第一阈值时可实施常规的拖曳启动。还可以的是，在大于第二汽车速度阈值时实施组合式发动机启动，该第二汽车速度阈值小于第一阈值。在该第二阈值以下内燃机通过启动器启动。
例如在这种情况中实施组合式发动机启动，即负载要求或负载要求变化达到特定的开关阈值。典型地是这种情况，即驾驶员猛烈地或快速地踩下油门踏板。这给控制器发出这样的信号，即此时存在紧急情况并且需要尽可能快的发动机启动。借助组合式发动机启动可以最快地启动内燃机并且供驾驶员支配。
此外当在驱动轮和路面之间的较低的摩擦系数被确定时实施组合式发动机启动。因此即使在较滑的路面上也可以保证舒适的和高效能的发动机启动，其中通常不实施纯粹的拖曳启动，因为这可能负面地影响汽车的稳定性。关于摩擦系数的信息例如由ABS或ESP确定。当之前已经切断单纯的拖曳启动过程并且内燃机没有启动时，组合式发动机启动可以有利地被触发。拖曳启动尝试例如由于在驱动轮和路面之间较低的摩擦系数被中止。因为静止的内燃机的阻力力矩远大于旋转的内燃机的阻力力矩，但是摩擦系数对于加速已旋转的内燃机是足够的。
组合式发动机启动优选包括以下步骤：
-连接离合器，
-激活启动器，
-当启动器开始与内燃机一起旋转时，可控地提高离合器力矩，
-在达到第一发动机转速阈值时关停启动器，
-自达到第二发动机转速阈值起调节离合器力矩。
在此实施的实施例中，小齿轮启动器被用作启动器，小齿轮基本上与离合器的连接同时地啮合到齿轮圈中，因为直到其将扭矩施加到内燃机的发动机轴上只经历很短的时间区间。表述“激活”指的是启动器开始向发动机轴施加扭矩，在此这通常在小齿轮啮合之后自动地进行。在持续地与发动机轴相连的启动器、例如传送带启动发电机的情况中，启动器的激活基本上与离合器力矩的提高同时进行。
内燃机的最大的阻力扭矩基本上被启动器扭矩和拖曳扭矩一起克服。一旦内燃机转速达到第一转速阈值，则启动器可以被关停并且发动机轴后续仅借助汽车的动能被加速。自内燃机的确定的转速起，对离合器的控制过渡至离合器对于发动机转速的调节。
当发动机转速达到空转转速或离合器输出侧的转速、或者当离合器完全接合时，发动机启动可以结束。自该时刻起内燃机再次承担汽车的驱动功能。
在另一种有利的变型中，汽车具有两个用于启动内燃机的启动器，即小齿轮启动器和传动带启动发电机。在这种情况中，组合式发动机启动通过使用小齿轮启动器和传动带启动发电机、或者仅使用二者中之一而实施。用于关停(亦即“去激活”)启动器的转速阈值可以在小齿轮启动器和传动带启动发电机中是不同的，其中内燃机通过传动带启动发电机(由于其很好的可调节性)即便在离合器力矩的调节阶段也可被驱动。必要时也可以仅控制离合器力矩并且通过传动带启动发电机调节发动机转速。
所述方法的其他变型也可以考虑。借助被确定的行驶参数和/或负载要求也可以决定组合式发动机启动是否通过使用传动带启动发电机或小齿轮启动器或两者的组合来实施。

Claims (9)

1.一种用于启动汽车的内燃机的方法，该汽车具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，其中，在内燃机被关停且离合器分离时的汽车无驱动地滚动的汽车滑行期间，内燃机能够通过离合器的接合被拖曳，其特征在于，在滑行过程中，能够通过由接合离合器和使用启动器的组合来实施内燃机的组合式发动机启动。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在滑行时对于行驶参数和/或负载需求进行确定和评估，并且选择是否实施组合式发动机启动、拖曳启动或者借助启动器的发动机启动。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当负载要求或负载要求变化达到特定的开关阈值时，实施组合式发动机启动。
4.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当确定在驱动轮和路面之间有较低的摩擦系数时实施组合式发动机启动。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当之前已经切断单纯的拖曳启动过程并且内燃机没有启动时，组合式发动机启动被触发。
6.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，组合式发动机启动包括以下步骤：
-连接离合器，
-激活启动器，
-当启动器开始与内燃机一起旋转时，可控地提高离合器力矩，
-在达到第一发动机转速阈值时关停启动器，
-自达到第二发动机转速阈值起调节离合器力矩。
7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，当发动机转速达到空转转速或离合器输出侧的转速、或者当离合器完全接合时，该方法结束。
8.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，汽车具有用于启动内燃机的小齿轮启动器和传动带启动发电机，并且组合式发动机启动通过使用小齿轮启动器和/或传动带启动发电机实施。
9.一种汽车，其具有至少一个用于启动内燃机的启动器、至少一个在输入侧与内燃机的输出轴耦连并且在输出侧与汽车驱动轮耦连的离合器，和控制器，所述控制器设置用于实施按照前述权利要求之一所述的方法。
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