DE10252511A1

DE10252511A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Starters einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10252511A1
Application number: DE2002152511
Authority: DE
Inventors: Juergen Loeffler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-05-27

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses durch einen Starter (4) einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei dem Starter (4) nur ein begrenzter Stromfluss (15) zur Verfügung gestellt wird. Dabei wird von einer ersten Recheneinheit (1) ein maximal erlaubter Batteriestrom (13) berechnet, die von einer zweiten Recheneinheit (14) unter Brücksichtigung einer Vorhersage (17) des Stromverbrauchs von weiteren Verbrauchern zur Berechnung eines maximal erlaubten Startstromes (14, 15) verwendet wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. Einrichtung zur Steuerung eines Starters einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus der DE 100 21 153 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Start eines Verbrennungsmotors bekannt, bei dem der zu einem Starter fließende Stromfluss begrenzt wird. Diese Maßnahme erfolgt zum Schutz des Starters.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, dass ein Spannungseinbruch auf dem Bordnetz begrenzt wird. Es wird so eine kontinuierliche Stromversorgung aller an das Bordnetz angeschlossenen Geräte sichergestellt. Besonders vorteilhaft ist dies bei Verbrauchern, die einen Speicher aufweisen, der eine kontinuierliche Spannungsversorgung erfordert oder bei Verbrauchern die einen Mikrorechner aufweisen.
Weitere Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Maßnahmen der abhängigen Patentansprüche.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt eine Vorrichtung zur Steuerung eines Stromflusses durch einen Starter.
Beschreibung
In der 1 wird schematisch eine Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses durch einen Starter 4 dargestellt. Anhand der Funktion der einzelnen Teile dieser Vorrichtung wird dann auch das erfindungsgemäße Verfahren erläutert. In einer ersten Berechnungseinheit 1 wird ein maximal erlaubter Batteriestrom 13 berechnet. Dieser maximal erlaubte Batteriestrom 13 wird einer zweiten Berechnungseinheit 2 zur Verfügung gestellt. Die zweite Recheneinheit 2 berechnet einen maximal erlaubten Startstrom 14, der einer Startersteuerung 3 zur Verfügung gestellt wird. Die Startersteuerung 3 versorgt den Starter 4 mit einem entsprechend ausgelegten Startstrom 15. Die zweite Recheneinheit 2 erhält weiterhin eine Vorhersage 17 für den Verbrauchsstrom während des Startvorganges. Diese Vorhersage 17 des Verbrauchsstromes während des Startvorganges wird von einer Vorhersageeinheit 5 berechnet, der als Eingangssignal der aktuelle Verbrauchsstrom 16 zugeführt wird. Ausgehend von diesem aktuellen Verbrauchsstrom 16 berechnet die Vorhersageeinheit 5 die Vorhersage 17 für den Verbrauchsstrom während des Starts. Dieser Wert kann sich von dem gemessenen aktuellen Verbrauchsstrom 16 unterscheiden, indem beispielsweise während des Startvorganges bestimmte Verbraucher, beispielsweise ein Klimakompressor oder eine Heckscheibenheizung nicht mit Strom versorgt werden. Bei diesen Einheiten kann die Stromversorgung ohne Probleme kurzzeitig ausgesetzt werden. Weiterhin können beim Startvorgang noch andere Einheiten aktiviert werden, wie beispielsweise eine Spannungsversorgung für eine Zündung und dergleichen, was ebenfalls in die Vorhersage 17 einfließen sollte. Der maximal erlaubte Startstrom 14 kann sich dann beispielsweise durch eine einfache Differenzbildung zwischen der Vorhersage 17 und dem maximal erlaubten Batteriestrom 13 ergeben. Es können aber auch zusätzliche Effekte wie Leistungsverluste oder Sicherheitszuschläge berücksichtigt werden. Für die Berechnung des maximal erlaubten Batteriestroms 13 werden eine Vielzahl von Werten berücksichtigt. Als erster Eingangswert wird beispielsweise die Batterietemperatur 10 berücksichtigt, weil dies einen starken Einfluss auf die Leistungsfähigkeit einer Batterie hat. Weiterhin wird ein Batteriezsutand 11 berücksichtigt. Dieser ergibt sich zum Einen aus einem Wert, der den Ladungszustand der Batterie angibt. Dies kann beispielsweise durch Betrachtung aller Stromflüsse in die Batterie und aus der Batterie heraus oder aus Strom-Spannungs-Messungen an der Batterie abgeleitet werden. Weiterhin sollte für den Batteriezustand 11 auch der Alterungszustand der Batterie berücksichtigt werden, der sich zum Einen aus dein Alter der Batterie und zum Anderen aus Betriebszuständen, die während dieser Zeitdauer aufgetreten sind, ergeben. Beispielsweise altert eine Batterie, die regelmäßig aufgeladen und entladen wird, deutlich anders als eine Batterie, die über einen langen Zeitraum weder entladen noch geladen wurde. All diese Informationen fließen in eine Information 11 über den Batteriezustand ein. Weiterhin fließt noch die Information 12 bezüglich der minimal erlaubten Spannung bei einem Startvorgang in die Berechnung des maximal erlaubten Batteriestroms 13 ein. Dabei kann beispielsweise auch das Verhalten der Batterie bei vorhergehenden Startvorgängen berücksichtigt werden, was ebenfalls eine Information über den Alterungszustand der Batterie gibt.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. durch das von dieser Vorrichtung ausgeführte Verfahren kann so sichergestellt werden, dass bei einem Startvorgang eines Kraftfahrzeugmotors durch den Starter 4 kein unzulässiger Einbruch der Spannungsversorgung der Versorgungsspannung erfolgt. Besonders interessant ist dies bei einem Verbrennungsmotor, der mit einem Startergenerator versehen ist, d. h. eine Vorrichtung, die zugleich zur Stromerzeugung als Generator und als Starter, d. h. als Elektromotor ausgebildet ist. Dies ist vor allem von Interesse, wenn der Startergenerator durch einen Keilriemen mit der Kurbelwelle verbunden ist, da bei diesem Generatortyp bei einem Start besonders große Ströme von dem Starter 4 (Startergenerator) benötigt werden. Wenn es zu einer kurzfristigen starken Stromentnahme durch den Starter 4 kommt, kann dadurch ein Einbruch der Bordnetzspannung verursacht werden. Dies kann bei anderen Verbrauchern, insbesondere Verbrauchern, die mit einem stromabhängigen Speicher (RAM) versehen sind, zu einer unzulässig niedrigen Spannungsversorgung und somit zu einer Löschung des Speichers kommen. Derartige Speicher sind üblicherweise bei allen Geräten vorgesehen, die einen Mikroprozessor aufweisen wie beispielsweise Steuergeräte oder Navigationssysteme. Weiterhin kommt es zu einem Einbruch des Radioempfangs, da auch ein Radioempfänger auf eine hinreichend gute Spannungsversorgung angewiesen ist.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann der Stromfluss durch den Starter 4 auf einen Wert begrenzt werden, der nach wie vor ausreicht, um die Brennkraftmaschine zuverlässig zu starten und gleichzeitig nicht zu einem unzulässigen Spannungseinbruch der Bordnetzspannung führt. Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass von der Berechnungseinheit 2 ein kontrolliertes Abschalten von zusätzlichen Verbrauchern erfolgt, wenn die Berechnungen ergeben, dass sich ein Spannungseinbruch nicht vermeiden lässt. Ein kontrolliertes Abschalten von Verbrauchern ist allemal einem unkontrollierten Spannungseinbruch vorzuziehen.
Die Funktionalitäten der verschiedenen Berechnungseinheiten sind in der 1 als einzelne Einheiten dargestellt. Diese Funktionalitäten können aber auch als Software in einem Steuergerät, beispielsweise einem Bordnetzsteuergerät, realisiert sein.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung des Stromflusses durch einen Starter (4) einer Brennkraftmaschine, wobei dem Starter (4) nur ein begrenzter Stromfluss (15) zur Verfügung gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von einer ersten Recheneinheit (1) ein maximal erlaubter Batteriestrom (13) berechnet wird, die von einer zweiten Recheneinheit (14) unter Berücksichtigung einer Vorhersage (17) des Stromverbrauchs von weiteren Verbrauchern zur Berechnung eines maximal erlaubten Startstromes (14, 15) verwendet wird.
Verfahren zur Steuerung eines Starters (4) einer Brennkraftmaschine mit einem begrenzten Stromfluss (14, 15), dadurch gekennzeichnet, dass ein maximal erlaubter. Batteriestrom (13) und eine Vorhersage (17) eines Stromflusses bei dem Startvorgang für die Berechnung eines maximal erlaubten Stromflusses (14) herangezogen werden.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung der Vorhersage (17) des Verbrauchsstromes durch eine Vorhersageeinheit (5) ein aktueller Verbrauchsstrom (16) berücksichtigt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des maximal erlaubten Batteriestroms (13) von der ersten Recheneinheit (1) eine Batterietemperatur (10) berücksichtigt wird.
Vorrichtung und Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des maximal erlaubten Batteriestroms (13) von der Recheneinheit (1) ein Batteriezustand (11) berücksichtigt wird.
Vorrichtung und Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Berechnung des maximal erlaubten Batteriestroms (13) von der Recheneinheit (1) eine minimal erlaubte Spannung (12) beim Startvorgang berücksichtigt wird.