DE102009006664A1 - Method for starting internal combustion engine, involves controlling internal combustion engine such that it is stopped or started automatically in response to travel condition of vehicle - Google Patents

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Abstract

The method involves controlling an internal combustion engine such that it is stopped or started automatically in response to the travel condition of the vehicle. The actual engine speed is checked at the time of setting a condition for restart, in which three ranges lie. The kinetic residual energy of the engine is used with the engine speed in the former range, and the engine is started without a starter. The starter is supplied with the engine speed in the latter range such that the starter speed is increased.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Start einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine eine Start-Stopp-Funktion aufweist, welche beispielsweise bei einem längeren Halt dafür sorgt, dass der Fahrzeugmotor abgeschaltet wird. Sobald der Fahrer die Fahrt wieder aufnehmen will, wird der Fahrzeugmotor neu gestartet.The The present invention relates to a method for starting an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine has a start-stop function, which for example with a longer stop for it ensures that the vehicle engine is switched off. Once the driver wants to resume the journey, the vehicle engine is restarted.

Automatische Start-Stopp-Steuervorrichtungen sind beispielsweise bereits aus der DE 100 40 094 B4 bekannt. Hier wird eine Start-Stopp-Steuerregel/-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine beschrieben, welche in Antwort auf Fahrzustände eines Fahrzeuges dieses automatisch stoppt oder startet, um Abgase zu verringern und gleichzeitig das Fahrverhalten beizubehalten. Diese bekannte Start-Stopp-Steuer-Regel-Vorrichtung umfasst eine Kupplungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Betätigung des Kupplungspedals, eine Beschleunigungsvorrichtung zum Erfassen einer Betätigung des Beschleunigungspedals, eine automatische Stopp-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines automatischen Stopps, eine Stoppgeschichte-Prüfvorrichtung zum Überprüfen einer Stoppgeschichte eines Fahrzeuges, wenn die automatische Stopp-Erfassungsvorrichtung den Stopp des Fahrzeuges erfasst und eine automatische Start-Vorrichtung zum Beenden des automatischen Stopps der Brennkraftmaschine, wenn die automatische Stopperfassungsvorrichtung den automatischen Stopp erfasst hat, wenn die Kupplungserfassungsvorrichtung die Betätigung des Kupplungspedals erfasst, wenn die Stoppgeschichte-Prüfvorrichtung keine Stoppgeschichte findet und wenn die Beschleunigungs-Erfassungsvorrichtung eine Betätigung des Beschleunigungspedals erfasst.For example, automatic start-stop control devices are already out of the DE 100 40 094 B4 known. Here, a start-stop control rule / apparatus for an internal combustion engine is described, which automatically stops or starts in response to driving conditions of a vehicle to reduce exhaust gases while maintaining drivability. This known start-stop control apparatus includes a clutch detecting device for detecting the operation of the clutch pedal, an accelerator for detecting an operation of the accelerator pedal, an automatic stop detecting device for detecting an automatic stop, a stop history checking device for checking a stop history of a stop Vehicle, when the automatic stop detecting device detects the stop of the vehicle and an automatic starting device for stopping the automatic stop of the internal combustion engine when the automatic stop detecting device has detected the automatic stop when the clutch detecting device detects the operation of the clutch pedal when the stop history Tester finds no stop history and when the acceleration detecting device detects an operation of the accelerator pedal.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Vorgang des automatischen Starten und Stoppens einer Brennkraftmaschine zu verbessern.outgoing from the known prior art, the object of the present Invention therein, the process of automatic starting and stopping an internal combustion engine to improve.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass nach dem Einleiten eines Stoppvorganges aufgrund verschiedener vorliegender Betriebsbedingungen bei einer Änderung einer dieser Betriebsbedingungen und ein sich daraus ergebenden gewünschter Wieder-Startvorganges dieser Startvorgang so ausgeführt wird, dass für den Fahrer keine Komforteinbuße entsteht. Hierzu wird die Motordrehzahl vorteilhaft in verschiedene Bereiche unterteilt, so dass je nachdem welche aktuelle Motordrehzahl beim Erkennen der Bedingungen für Wieder-Start vorliegen, verschiedene Abläufe für den Wieder-Start erfolgen. Bei einer sehr kurzen Zeit für das Erkennen der Bedingungen für Wieder-Start nach der vorherigen Einleitung eines Motorstopps kann auf das Bestromen des Starters vollständig verzichtet werden, da die kinetische Energie des Motors zu diesem Zeitpunkt für einen Wieder-Start ausreichend ist.These The object is achieved by the features of the independent claim solved. The inventive method has the advantage over the prior art that after initiating a stop due to various present ones Operating conditions when changing one of these operating conditions and a consequent desired reboot this boot process is executed so that for the driver no loss of comfort arises. For this purpose, the Engine speed advantageously divided into different areas, so that depending on which current engine speed when detecting the Conditions for re-start are present, different processes for the restart. In a very short time for recognizing the conditions for re-start after the previous initiation of a motor stop may be due to the energizing of the starter are completely dispensed with, since the kinetic Energy of the engine at this time for a re-start is sufficient.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the figures and in the following Description explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 die Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine für eine Start-Stopp-Steuerung, 1 the schematic diagram of an internal combustion engine for a start-stop control,

2 ein Diagramm zur Darstellung der Motordrehzahl und Anlasserdrehzahlverläufe über die Zeit. 2 a diagram showing the engine speed and starter speed curves over time.

Die 1 zeigt eine Anordnung in schematischer Darstellung für eine Brennkraftmaschine mit einer automatischen Start-Stopp-Steuerung. Hierbei ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Steuergerät dargestellt, welchem verschiedene Eingangssignale 11 wie Kupplung, Bremssignal, Drehzahl, Temperatur, Druck, Last und beispielsweise die Ganginformation zugeführt sind. Im Steuergerät 10 sind verschiedene Routinen und Bedingungen hinterlegt, aufgrund derer anhand der vorliegenden Eingangssignale 11 das Steuergerät verschiedene Steuergrößen 12 zur Ausgabe an die entsprechenden und hier nicht dargestellten Stelleinheiten für die Peripherie der Brennkraftmaschine wie beispielsweise die Einspritzung und die Zündung bestimmt. Innerhalb des Motorsteuergerätes 10 sind eine Vielzahl von Steuerprogrammen hinterlegt. Eine dieser Programmroutinen ist das Unterprogramm 13 zur Bestimmung der Start-Stopp-Vorgänge. Der Übersichtlichkeit halber ist dies lediglich als Prinzipbild angegeben.The 1 shows a schematic arrangement of an internal combustion engine with an automatic start-stop control. Here, by the reference numeral 10 a controller is shown, which various input signals 11 such as clutch, brake signal, speed, temperature, pressure, load and, for example, the gear information are supplied. In the control unit 10 There are various routines and conditions based on which they are based on the available input signals 11 the control unit different control variables 12 for output to the corresponding and not shown actuators for the periphery of the internal combustion engine such as the injection and the ignition determined. Inside the engine control unit 10 are a variety of control programs deposited. One of these program routines is the subroutine 13 for determining the start-stop operations. For the sake of clarity, this is only given as a schematic diagram.

In der Start-Stopp-Steuerung 13 sind verschiedene Bedingungen zur Freigabe eines Motorstopps bzw. zur Freigabe eines erneuten Startes der Brennkraftmaschine hinterlegt. Hierzu gehören beispielsweise die Bordnetzstabilität, Fahrwerksfunktionen, die Klimakomfortinformation, der Fahrerwunsch, die Abfrage des Fahrpedals, die Information des eingelegten Gangs, die Motortemperatur und der Lenkwinkel.In the start-stop control 13 Various conditions for releasing a motor stop or to release a restart of the internal combustion engine are stored. These include, for example, the vehicle electrical system stability, chassis functions, the climate comfort information, the driver's request, the query of the accelerator pedal, the information of the engaged gear, the engine temperature and the steering angle.

Diese verschiedenen Bedingungen werden erfasst, auf das Vorliegen definierter und festgelegter Vorgaben hin überprüft und in Abhängigkeit der Auswertung dieser verschiedenen Bedingungen, die Start-Stopp-Funktion aktiviert.These different conditions are detected, which are defined and specified specifications Dependence of the evaluation of these different conditions, the start-stop function is activated.

Mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung wird sichergestellt, dass nach dem Erkennen aller Bedingungen für einen Motorstopp und der entsprechenden steuergeräteseitigen Einleitung des Motorstopps der Motor schneller wieder gestartet werden kann, wenn sich die Bedingungen für den Motorstopp geändert haben, also eine Änderung der Motorstoppbedingungen erfolgt ist, z. B. weil sich die Absicht des Fahrers geändert hat.With the control according to the invention it is ensured that after detecting all conditions for engine stop and the corre sponding chenden ECU-side initiation of engine stop the engine can be restarted faster when the conditions for engine stop have changed, so a change in the engine stop conditions has occurred, eg. B. because the intention of the driver has changed.

Man nennt diese bedingte Änderungen change of mind. Mit der vorliegenden Lösung wird sichergestellt, dass der Motor im Falle von „change of mind” schneller wieder gestartet werden kann.you calls these conditional changes change of mind This solution ensures that the engine in the case of "change of mind" faster again can be started.

Hierzu wird der Starter jeweils direkt bei Einleitung eines Motorstopps in seinem Drehzahlbereich so angesteuert, dass er bei Gleichdrehzahl eingespurt werden kann. Im Normalfall läuft der Starter dann zusammen mit dem Motor bis zum Stillstand herunter. Wird während der Herunterlaufphase change of mind erkannt, so kann der Starter sofort wieder bestromt werden und der Motor kann schneller gestartet werden.For this The starter is each directly at the initiation of a motor stop in his speed range so controlled that he at constant speed can be harnessed. Normally the starter will run down to a standstill with the engine. Will while the run down phase change of mind detected, so the starter be re-energized immediately and the engine can start faster become.

Die 2 zeigt die Drehzahlverläufe von Motor und Anlasser über die Zeit. Hier werden verschiedene Bereiche dargestellt, die jeweils eine andere Ansteuerung nach change of mind bewirken.The 2 shows the speed curves of engine and starter over time. Here, different areas are shown, each causing a different activation after change of mind.

In der 2 ist die Drehzahl (Anlasser-, Motordrehzahl) in drei Bereiche (Bereich I, Bereich II und Bereich III) aufgeteilt. Diese Bereiche sind in der 2 durch waagrecht angeordnete Striche gekennzeichnet.In the 2 the speed (starter motor, engine speed) is divided into three areas (area I, area II and area III). These areas are in the 2 characterized by horizontally arranged lines.

Zum Zeitpunkt t0 befindet sich der Motor im normalen Fahrbetrieb und der Motor hat eine Drehzahl n0. In der Figur erfolgt zum Zeitpunkt t1 eine Anforderung für einen Motorstopp, weil die definierten Vorraussetzungen für einen Motorstopp vom Steuergerät 13 erkannt werden. Diese Bedingungen sind zum Beispiel eine gelöste Kupplung, eine betätigte Bremse, kein eingelegter Gang und die Geschwindigkeit unterhalb einer vorgebbaren Schwelle.At time t0, the engine is in normal driving and the engine has a speed n0. In the figure, a request for an engine stop occurs at time t1, because the defined conditions for an engine stop by the control unit 13 be recognized. These conditions are, for example, a released clutch, an applied brake, no engaged gear and the speed below a predetermined threshold.

Mit der Stoppanforderung t1 sinkt die Drehzahl des Motors, wie in der 2 mit der Kurve nM (Motordrehzahl) dargestellt ist.With the stop request t1, the speed of the motor decreases, as in the 2 with the curve nM (engine speed) is shown.

Wird nun nach Einleiten des Motorstopps während des Herunterlaufs des Motors die Notwendigkeit eines Weiterlaufs bzw. des sofortigen Neustarts erkannt, werden je nachdem welche aktuelle Motordrehzahl beim Erkennen der Notwendigkeit des Weiterlaufs vorliegt, verschiedene Reaktionsbereiche unterschieden, die wie bereits weiter oben ausgeführt in der erfindungsgemäßen Anordnung drei Bereiche I, II, und III darstellen.Becomes now after initiating the engine stop during the descent of the engine the need for a continuation or the immediate Reboots detected, depending on what current engine speed in recognizing the need to continue, there are different ones Reaction areas distinguished, as stated above in the inventive arrangement, three areas I, II, and III represent.

Liegt dieser Zeitpunkt im Bereich I, wird die kinetische Restenergie des Motors genutzt und der Motor läuft weiter. In der Figur ist dieses Ereignis zum Zeitpunkt t2 dargestellt und der Drehzahlverlauf des Motors mit einem Change of Mind zum Zeitpunkt t2 mit der Linie A gezeigt. Wird die erneute Startanforderung erst zu einem Zeitpunkt t3 gegeben und die Drehzahl nM ist fast bist auf die Grenze des Bereiches I abgefallen, dann reicht die kinetische Energie des Motors gerade noch aus, um den Motor alleine oder wieder hochlaufen zu lassen. Hier mit der punktierten Linie B dargestellt.Lies this time in area I, the kinetic residual energy of the Motors used and the engine keeps running. In the figure this event is shown at time t2 and the speed history of the engine with a change of mind at time t2 with the line A shown. Will the restart request be at a time given t3 and the RPM nM is almost on the limit of the limit Range I dropped, then the kinetic energy of the engine is enough just about to crank up the engine alone or again to let. Shown here with the dotted line B.

Nur eine minimale Zeit nach t3 zum Zeitpunkt t4 ist jedoch die Grenze des Bereichs I bereits überschritten und es muss zum Motorstart der Starter bestromt werden. Damit dreht der Starter hoch und spurt in den herunterdrehenden Motor ein. In der Figur ist die Drehzahl des Starters mit nSt dargestellt und es ist deutlich zu erkennen, dass der Starter mit dem Change of Mind zum Zeitpunkt t4 sich anfängt zu drehen. Zum Zeitpunkt t5 hat der Starter die gleiche Drehzahl wie der herunterlaufende Motor erreicht. Das bedeutet beide Drehzahlen sind gleich, nM entspricht nSt. Damit sind diese drehenden Elemente synchron und der Starter kann eingespurt werden, um die Motordrehzahl, wie mit Kurve C gezeigt, wieder auf Betriebsniveau anzuheben.Just however, a minimum time after t3 at time t4 is the limit of area I already exceeded and it has to start the engine the starter will be energized. The starter will turn up and spurt in the turning down engine. In the figure, the speed of the starter with nSt and it can be clearly seen that the starter with the change of mind starts at time t4 too rotate. At time t5, the starter has the same speed as the engine is running down. That means both speeds are the same, nM equals nSt. So these are rotating elements synchronous and the starter can be meshed to the engine speed, as shown by curve C, to raise back to operating level.

Mit der Kurve D ist gezeigt, wie der Motorsteuerung reagiert, wenn Change of Mind zum Zeitpunkt t6 erfolgt und die Motordrehzahl bereits im Bereich III liegt. Hier ist ein Abfangen des Motors nicht mehr möglich und es wird der Motorauslauf abgewartet. Die Motordrehzahl nM fällt auf einen Wert für den Motorstillstand ab. Nun wird der Starter eingespurt und dann bestromt, so dass wie bei einem herkömmlichen Anfahrvorgang üblich der Starter im eingespurten Zustand gemeinsam mit dem Motor hochdreht.With The curve D shows how the engine control responds when change of Mind is done at time t6 and the engine speed is already in Area III lies. Here a catching of the engine is no longer possible and wait for the engine to stop. The engine speed nM falls to a value for the engine standstill. Now the Starter meshed and then energized, so that as a conventional Starting procedure usual the starter in einpurten state up with the engine.

Die Unterscheidung der verschiedenen Steuerungen aufgrund der aktuellen Motordrehzahl nach Motorstopp zum Zeitpunkt der Erkennung eines erneuten Motorstarts bewirkt, dass die Schwungenergie zur Gewinnung elektrischer Energie genutzt werden kann. Hierzu wird der Starter nach dem Einspuren als Generater betrieben und damit die Phase des Herunterlaufs des Motors vorteilhaft verkürzt.The Differentiation of different controls due to the current Engine speed after engine stop at the time of detection of a new Motor starts causes the flywheel energy to generate electrical Energy can be used. For this purpose, the starter after the Einspuren operated as a generator and thus the phase of the descent of the Motors shortened advantageous.

Damit wird ein Teil der für den Motorstart benötigen Energie aus der Schwungenergie de Motors generiert.In order to will need part of the engine start Energy generated from the flywheel energy of the engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10040094 B4 [0002] - DE 10040094 B4 [0002]

Claims (3)

Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine, bei welchem eine Brennkraftmaschine derart gesteuert wird, dass sie in Antwort auf Fahrzustände eines Fahrzeugs automatisch gestoppt oder gestartet wird, wobei nach dem automatischen Stoppen einer Brennkraftmaschine das Herunterlaufen der Motordrehzahl (nM) überwacht wird und die Drehzahl in zumindest drei Bereiche (Bereich I, Bereich II, Bereich III) unterteilt ist und wobei zum Zeitpunkt des Eintretens einer Bedingung für Wiederstart die aktuelle Motordrehzahl dahin überprüft wird, in welchem der zumindest drei Bereiche sie liegt und wobei bei einer Drehzahl im ersten Bereich die kinetische Restenergie des Motors genutzt wird und ein Start des Motors ohne Starter erfolgt, wobei bei einer Drehzahl im zweiten Bereich der Starter bestromt wird, so dass die Starterdrehzahl (nST) hochläuft und wobei bei gleicher Motordrehzahl (nM) und Starterdrehzahl (nST) eine Synchronisation erfolgt und der Starter eingespurt wird, wobei bei einer Drehzahl im dritten Bereich der Starter wie bei einem herkömmlichen Motorstart eingespurt wird und gemeinsam mit dem Motor hochläuft.Method for starting an internal combustion engine, in which an internal combustion engine is controlled such that in response to driving conditions of a vehicle automatically is stopped or started, and after the automatic stop an internal combustion engine monitors the running down of the engine speed (nM) and the speed in at least three areas (area I, area II, area III) and where at the time of entry a condition for restarting the current engine speed is checked in which of at least three areas it lies and being at a speed in the first range the kinetic residual energy of the engine is used and a start the engine takes place without a starter, wherein at one speed in the second Area of the starter is energized, so the starter speed (nST) runs up and where at the same engine speed (nM) and Starter speed (nST) synchronization takes place and the starter is meshed being at a speed in the third range of starters like is meshed in a conventional engine start and starts up together with the engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei verschiedenen Bereiche motorspezifisch festlegbar sind und die Grenzen für die Bereiche in der Applikation ermittelt werden.Method according to claim 1, characterized in that that the three different areas can be determined engine-specifically are and the limits for the areas in the application be determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Eingangssignale für die Bestimmung der Steuervorgänge von den an der Brennkraftmaschine bereits vorhandenen Sensoren erfasst werden und an das Start-Stopp-Steuerung geführt werden.Method according to claim 1, characterized in that that for the input signals for the determination the control operations of the on the internal combustion engine already existing sensors are detected and sent to the start-stop control be guided.
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