DE19722916A1 - Verfahren zur Startabschaltung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Startab­ schaltung einer Brennkraftmaschine mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Es ist bekannt, daß Brennkraftmaschinen mittels einer Startvorrichtung gestartet werden müssen, da diese nicht von alleine anlaufen. Hierzu werden üblicher­ weise Startermotoren eingesetzt, die über ein als sogenanntes Einrückrelais ausgebildetes Starterrelais mit einer Spannungsquelle verbunden werden, und gleichzeitig ein Ritzel des Startermotors mit einem Zahnkranz eines Schwungrades der Brennkraftmaschine zum Andrehen in Eingriff gebracht wird. Zum Einschal­ ten des Starterrelais ist es bekannt, dieses über einen externen Schalter, beispielsweise einem Zünd­ schalter oder Startschalter des Kraftfahrzeuges anzu­ steuern. Nach Erreichen des Selbstlaufes der Brenn­ kraftmaschine muß der Startermotor ausgespurt werden, um einer Geräuschentwicklung und einem Verschleiß vorzubeugen. Bekannt ist eine manuelle Startabschal­ tung, durch Loslassen des Zünd- beziehungsweise Startschalters. Um eine Komforterhöhung in Kraftfahr­ zeugen zu erreichen, sind Lösungen bekannt, eine automatische Startabschaltung der Brennkraftmaschine durchzuführen. So ist beispielsweise in der DE 195 03 537 A1 vorgeschlagen, eine elektronische Erkennung des Selbstlaufes der Brennkraftmaschine durch Erfas­ sung der Welligkeit einer Batteriespannung und/oder eines Starterstroms zu realisieren. Es erfolgt ein Vergleich des Absolutwertes der Batteriespannung oder des Starterstromes mit einem Referenzwert um den Selbstlauf der Brennkraftmaschine zu detektieren. Hierbei ist nachteilig, daß Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine nur ungenügend berücksichtigbar sind, so daß, beispielsweise ein Kaltstart und ein Warmstart der Brennkraftmaschine nicht berücksichtig­ bar sind.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit dem im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß zur Be­ stimmung des Zeitpunktes der Startabschaltung Infor­ mationen über den Betriebszustand der Brennkraftma­ schine indirekt berücksichtigt werden. Dadurch, daß ein dem Starterstrom proportionales Signal zur Be­ stimmung des Zeitpunktes der Startabschaltung aus­ gewertet wird, wobei eine Kennlinie mit einem dem Starterstrom proportionalen Signal ausgewertet wird, welches von einem Betriebszustand der Brennkraftma­ schine abhängig ist, ist eine optimierte Startab­ schaltung unmittelbar nach Selbstlauf der Brennkraft­ maschine möglich, so daß eine Startzeitverkürzung, insbesondere bei betriebswarmer Brennkraftmaschine erreicht wird. Das Verfahren ist in einfacher Weise für alle Brennkraftmaschinen einsetzbar, wobei ledig­ lich eine Anpassung der Kennlinien der von dem Be­ triebszustand der Brennkraftmaschine bestimmten Para­ meter notwendig ist.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß als dem Starterstrom proportionales Signal eine Batteriespannung einer den Startermotor versor­ genden Kraftfahrzeugbatterie ausgewertet wird. Hier­ durch wird es möglich, ohne eine Drehzahlinformation einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine den Zeit­ punkt der Startabschaltung zu optimieren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Verlauf eines Starterstroms;

Fig. 2 Korrelationen zwischen dem Starterstrom und einer Kurbelwellendrehzahl einer Brennkraftmaschine und

Fig. 3 den Batteriespannungsverlauf während einer Startphase.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist der typische Verlauf eines Starter­ stromes I_S eines Startermotors einer Brennkraftma­ schine über der Zeit t gezeigt. Mit Einschalten des Startermotors steigt der Starterstrom I_S auf einen ersten Maximalwert I₁ zum Zeitpunkt t₁. Anschließend geht der Starterstrom I_S in einen Welligkeitsbereich über, ehe er nach Selbstlauf der Brennkraftmaschine in einen Strom I₀ übergeht. Die Welligkeit des Star­ terstromes I_S ergibt sich bekannterweise aus den während der Startphase wechselnden Kompressions- und Dekompressionsphasen der Brennkraftmaschine. Begin­ nend ab einem Zeitpunkt t₀, der einen definierten Abstand vom Zeitpunkt t₁, beispielsweise 150 ms be­ trägt, werden die Phasen mit positiver beziehungswei­ se negativer Steigung des Starterstromes I_S erfaßt. Im gezeigten Beispiel werden die Phasen negativer Steigung des Starterstromes durch die Zeitspannen t₂ bis t₃, t₄ bis t₅ und so weiter erfaßt, während die Phasen positiver Steigung von den Zeitspannen t₃ bis t₄ und t₅ bis t₆ und so weiter erfaßt sind. Jedem Spannungsminimum zu den Zeitpunkten t₂, t₄ und t₆ ist ein Starterstrommaximum 12, 14 beziehungsweise 16 zugeordnet.

Zum Ermitteln des Zeitpunktes der Startabschaltung wird beginnend ab jedem Maximum des Starterstromes 12, 14 und 16 die Zeitdauer des Starterstromes mit negativem Gradient ermittelt und mit einer fest abge­ legten Zeitkennlinie verglichen. Die fest abgelegte Zeitkennlinie bestimmt sich aus einer Funktion t_Abschalt = f(I₁). Anhand des ersten Strommaximums I₁ des Starterstromes I_S kann auf einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine geschlossen werden. So ist bekannt, daß bei unterschiedlichen Betriebstemperatu­ ren der Brennkraftmaschine das erste Maximum 11 einen entsprechenden, den Betriebstemperaturen zuordbaren Wert aufweist.

Diese Information wird anhand der in Fig. 2 gezeig­ ten Korrelation zwischen einer Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine zum Starterstrom I_S weiter ausgewertet. Die Kennlinien der Fig. 2 stellen die Korrelation einer Kurbelwellendrehzahl n zu dem Star­ terstrom I_S dar. Hierbei wird von einer geschlossenen Freilauf-Kupplung und einem quasi-stationären Betrieb des Startermotors und der Brennkraftmaschine ausge­ gangen. Es sind insgesamt drei Kennlinien für drei unterschiedliche Betriebstemperaturen, nämlich bei -20°C, +20°C und +80°C aufgetragen. Mit 10 ist ein Bereich gekennzeichnet, der den Endbereich einer Hochlaufunterstützung bei einer kalten Brennkraftma­ schine definiert. Eine Kennlinie 12 definiert eine Mindest-Kurbelwellendrehzahl n für einen Selbstlauf bei einer warmen Brennkraftmaschine. Die sich erge­ benden Kennlinien der Kurbelwellendrehzahl n über dem Starterstrom I_S sind in linearisierte Kennlinien überführt. Eine "Warm"-Kennlinie ist mit 14 und eine hierzu parallel verlaufende "Kalt"-Kennlinie ist mit 16 bezeichnet. Eine gute Korrelation zwischen dem Starterstrom I_S und der Drehzahl n ergibt sich für Temperaturen < ca. 10°C und für einen Drehzahlbe­ reich n bis ca. 300 1/min. Für eine betriebswarme Brennkraftmaschine kann hieraus ein Abschaltkriterium ermittelt werden, wenn keine Zünd- oder Verbrennungs­ aussetzer auftreten. Für Temperaturen < 0°C ergibt sich kein Schnittpunkt zwischen der mindesterforder­ lichen Drehzahl n und dem Starterstrom I_S.

Durch Auswertung der sich gemäß Fig. 1 ergebenden Strom-Zeit-Werte für den Starterstrom I_S mit der Drehzahl-Strom-Beziehung gemäß Fig. 2 wird eine Zeitkennlinie zur Startabschaltung der Brennkraftma­ schine gebildet. Hierbei können unterschiedliche Zeitkennlinien für unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine, beispielsweise in Abhängig­ keit einer Betriebstemperatur, abgelegt und verarbei­ tet werden. Durch Definition einer Ausgangstemperatur T_Krit von beispielsweise 10°C kann zwischen Kenn­ linien von < T_Krit und < T_Krit unterschieden werden. Das Umschalten dieser Kennlinien erfolgt beispiels­ weise durch Auswertung der Strommaxima 11, 12 des Starterstroms I_S, da diese die Informationen liefern, ob es sich um eine kalte oder betriebswarme Brenn­ kraftmaschine handelt. Insbesondere über die Ampli­ tude der Maxima I₁ und I₂, den Zeitabstand der Ampli­ tuden t₂-t₁ sowie die Differenz I₂-I₁ kann ein Krite­ rium zur Erkennung einer warmen beziehungsweise einer kalten Brennkraftmaschine sein.

Zur Vereinfachung kann vorgesehen sein, daß der Zeit­ punkt zur Startabschaltung anhand einer gemeinsamen Kennlinie ermittelt wird, wobei beispielsweise eine gemeinsame Kennlinie für eine warme und eine kalte Brennkraftmaschine verwendet wird.

Für eine Startabschaltung nach sicherem Selbstlauf der Brennkraftmaschine muß die Abschaltung über die Zeitdauer der offenen Freilauf-Kupplung erfolgen. Die offene Freilauf-Kupplung kann über den Verlauf des Starterstromes I_S detektiert werden. Die Beobach­ tungszeit bis zu der bei einer offenen Freilauf-Kupp­ lung mindestens gewartet werden muß, bevor die Start­ abschaltung erfolgen darf, entspricht der Zeit für 0,8 bis 1 halbe Umdrehung der Kurbelwelle bei un­ veränderter Durchdrehdrehzahl n ohne Verbrennungsmo­ mente, entsprechend des Zündabstandes bei einer 4-Zylinder-Brennkraftmaschine. Der Faktor 0,8 ergibt sich, da bei warmer Brennkraftmaschine und Vorgelege­ startermotor die Kraftschlußphase, bei geschlossener Freilauf-Kupplung circa 20% der Taktzeit der Brenn­ kraftmaschine nicht unterschreitet.

Eine Drehzahlermittlung der Drehzahl n kann über die jeweils einer Öffnungsphase der Freilauf-Kupplung vorausgehenden Geschlossenphase der Freilauf-Kupplung nach der Korrelation zwischen dem Starterstrom I_S und der Kurbelwellendrehzahl n (Warmkennlinien) erfolgen. Bei Temperaturen von deutlich unter +20°C und/oder teilentladener Kraftfahrzeugbatterie ergibt sich bei gleichem Starterstrom I_S ein entsprechend kleinerer zugeordneter Drehzahlwert n. Dies kompensiert sich bei niederen Brennkraftmaschinen-Temperaturen da­ durch, daß dort die relative Kraftschlußphase bei 0°C auf typisch 50% oder bei -20°C auf typisch 70% an­ steigt. Bleibt man auch dort beim Faktor 0,8, so wird eine Öffnungsphase der Freilauf-Kupplung bei negati­ ven Temperaturen ebenfalls sicher überbrückt. Späte­ stens aus der zweiten Kompressionsphase bei Kalttem­ peraturen ist über das hohe Stromniveau des Starter­ stromes I_S und eine geringe Absenkung zwischen den Strommaximas I₁ und I₂ eindeutig eine kalte Brenn­ kraftmaschine detektierbar, so daß auf eine höhere Wartezeit, also eine entsprechend andere Zeitkenn­ linie, umgeschaltet werden kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei der Startabschaltung der Brennkraftmaschine Verbrennungsaussetzer (bis zu einem bestimmten Grade) nicht zum Stillstand der Brennkraftmaschine führen. Gegebenenfalls kann zur Überbrückung von mindestens einem vollständigen Ver­ brennungsaussetzer bei der Zeitkennlinie eine höhere Verzögerungszeit bei offener Freilauf-Kupplung einge­ stellt werden.

Insgesamt wird der Starterstrom I_S ausgewertet, indem nach Verbinden des Startermotors mit der Spannungs­ quelle (Kraftfahrzeugbatterie) eine Vorphase bis zum Zeitpunkt t₀ ausgeblendet wird. Anschließend werden die Gradianten des Starterstromes I_S ständig ausge­ wertet, indem die Strommaxima I₂, I₄, I₆ . . . am Ende je einer Phase mit positiver Steigung gebildet wer­ den. Diese Werte bilden über die Zeitkennlinien ab negativer Steigung des Starterstromes I_S eine Verzö­ gerungszeit bis zu der die negative Steigung des Starterstromes I_S unverändert anhalten muß, um eine Stromabschaltung auszulösen. Hierbei gilt die Funk­ tion T_Abschalt = f₁(I₁), zur Ermittlung der Warm­ beziehungsweise Kaltkennlinien. Nach der zweiten vollständigen Kompressionsphase wird über zwei Strom­ maxima, I₂-I₄, I₄-I₆, . . . am Ende je einer Phase mit positivem Stromgradienten entschieden, ob die Tempe­ ratur der Brennkraftmaschine < 0°C oder < 0°C beträgt. Bei niedriger Temperatur erfolgt eine Umschaltung der Zeitkennlinie auf T_Abschalt = f₂(I₁). Hierdurch kann erreicht werden, daß bei kalter Brennkraftmaschine (große Werte des Starterstromes I_S) keine Startab­ schaltung erfolgt. Gleichzeitig wird die Verzöge­ rungszeit bei kleinerem Starterstrom I_S (höherer Temperatur der Brennkraftmaschine) automatisch über die abgelegte Kennlinie verkleinert, damit ein zu hoher Drehzahlwert n bei höherer Temperatur der Brennkraftmaschine zum Abschaltzeitpunkt vermieden.

Die in Fig. 2 dargestellten Kennlinien 14 und 16 lassen sich wie folgt ermitteln.

Beispielhafte Berechnungen der applikationsabhängigen Verzögerungszeit:
Die vereinfachte (linearisierte) "Warmkennlinie" nach Fig. 2 lautet:

Nkw_warm = Nkwl.(1.-I₁/Iwk) Nkwl = 300 1/min
Iwk = 1000 A

Für die "Kaltkennlinie" gilt vereinfacht eine paral­ lel verschobene Gerade:

Nkw_kalt = Nkw_warm - 50 1/min

Für die Verzögerungszeit (tfenster) in Abhängigkeit der Kurbelwellendrehzahl gilt:

tfenster = 120..Faktor/(Nkw.Nzz) Nzz = 4; Zylinderzahl Faktor = 0,8; s. oben
tfenster = 24./Nkw

Die nach diesen (linearisierten) Formeln ermittelten Drehzahlen und Wartezeiten für die warme und kalte Brennkraftmaschine sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Wobei I₁ [A]: das Strommaximum bei Beginn einer fallenden Stromkurve,
Nkwwarm [1/min]: die geschätzte Warmdreh­ zahl,
Nkwkalt [1/min]: die geschätzte Kaltdreh­ zahl,
Tfenwarm [ms]: die Mindestverzögerungszeit bei warmer Brennkraftma­ schine und
Tfenkalt [ms]: die Mindestverzögerungszeit bei kalter Brennkraftma­ schine ist.

Anhand von Fig. 3 wird ein weiteres Verfahren zur Startabschaltung einer Brennkraftmaschine erläutert, bei dem anstelle des Starterstromes I_S die Kraftfahr­ zeugbatteriespannung U als starterstromproportionales Signal verwendet wird. Der Verlauf der Spannung U (Batteriespannung) verhält sich beim Startvorgang der Brennkraftmaschine spiegelbildlich zum Starterstrom I_S. Die Spannung U weist eine Welligkeit auf, die der Welligkeit des Starterstromes I_S entgegengesetzt ist, das heißt, bei Abschnitten mit steigendem Starter­ strom I_S ist die Spannung U fallend, und bei Ab­ schnitten mit fallendem Starterstrom I_S ist die Span­ nung U steigend. Zur Verdeutlichung sind in Fig. 3 die Zeitpunkte t₂, t₄ und t₆ mit den Strömen I₂, I₄ und I₆ eingetragen. Die Spannung U wird an einer Klemme des Startermotors abgegriffen, die mit dem Pluspol der Fahrzeugbatterie in Verbindung steht. Hierbei gilt die Beziehung:

U = U_Batt - I_S(Ri_Batt + Ri_L)

wobei U_Batt die Leerlaufspannung der Kraftfahrzeug­ batterie ist, I_S der Starterstrom, Ri_Batt der Innen­ widerstand der Kraftfahrzeugbatterie und Ri_L der Leitungswiderstand von der Anschlußklemme zur Kraft­ fahrzeugbatterie.

Der Batterieinnenwiderstand Ri_Batt und die Leerlauf­ spannung U_Batt sind grundsätzlich von der verwendeten Kraftfahrzeugbatterie, von der Temperatur und vom Ladezustand abhängig. Der insgesamt nichtlineare Zusammenhang ergibt sich aus nachfolgender Tabelle, wobei die Leerlaufspannung U_Batt in Volt und der Batterieinnenwiderstand Ri_Batt in Milliohm angegeben sind:

Für Temperaturen T < 20°C gilt, daß der Batterieinnen­ widerstand Ri_Batt noch etwas fallend und die Leer­ laufspannung U_Batt noch etwas ansteigend verlaufen.

Der in Reihe zum Batterieinnenwiderstand Ri_Batt lie­ gende Leitungswiderstand Ri_L hat einen Nennwiderstand von 1 mOhm, entsprechend der Leitungslänge vom Plus­ anschluß der Kraftfahrzeugbatterie bis zur Anschluß­ klemme des Startermotors. Dieser Wert ist abhängig vom Temperaturkoeffizienten des Leitungsmaterials, also in der Regel von Kupfer.

Insgesamt ergibt sich hierdurch, daß bei höheren Tem­ peraturen T < +10°C und normalen Batterieladezustän­ den sich ein Gesamtwiderstand von circa 6 bis 7 mOhm einstellt. Bei niederen Temperaturen und schlecht geladener Kraftfahrzeugbatterie erhöht sich der Ge­ samtwiderstand auf Werte von circa 7 bis 9 mOhm.

Um ein aufwendiges Momentanmessen des Batterieinnen­ widerstandes Ri_Batt zu vermeiden, der sich bei kurzen Belastungsimpulsen nur sehr aufwendig durchführen läßt, da nur mit großen Meßströmen, von circa 100 A auch eine entsprechende Meßgenauigkeit erreicht wird, kann bei der Errechnung des Zeitpunktes der Startab­ schaltung der Brennkraftmaschine der Batterieinnen­ widerstand Ri_Batt von 6 mOhm angenommen werden, da dieser Widerstandswert bei < 10°C und normal gelade­ ner Batterie die Mehrzahl aller möglichen Betriebs­ fälle der Brennkraftmaschine abdeckt.

In jedem Fall ergibt sich durch diese Annahme ein sicheres Abschaltkriterium, da bei niedrigen Tempera­ turen automatisch ein größerer Strom I_S geschätzt wird, und damit ein vergrößertes Zeitfenster bis zur Startabschaltung aktiviert wird.

Um bei der Auswertung der Spannung U als dem Starter­ strom proportionales Signal die Leerlaufspannung und weitere elektrische Verbraucher zu eliminieren, er­ folgt eine erste Messung der Spannung U nach einer Initialisierungsphase t_in vor Beginn einer Relaisein­ zugsphase eines dem Startermotor zugeordneten Ein­ rückrelais. Hieraus folgt

U_0 = U_Batt - I_Verb 0(Ri_Batt + Ri_L)

wobei U_Batt die Leerlaufspannung und I_Verb ein zum Startzeitpunkt angeschlossener Strom anderer elektri­ scher Verbraucher ist. Die Spannung U_0 beinhaltet also die Batterieleerlaufspannung abzüglich dem Span­ nungsabfall durch die zu diesem Zeitpunkt angeschlos­ senen elektrischen Verbraucher. Es ergibt sich ein notwendiges Spannungsfenster von 10 V bis +13 V.

Die Hauptmessung der Spannung U erfolgt nach 150 ms nach Schließen des Hauptkontaktes des Startermotors also zum Zeitpunkt t₀. Hierbei ergibt sich:

U_1= U_Batt - (I_Verb + I_S).(Ri_Batt + R_L).

Durch Differenzbildung der zuletzt genannten Glei­ chung ergibt sich eine Spannungsdifferenz

d_U = I_S (Ri_Batt + R_L),

wobei für den Widerstandswert Ri_Batt + R_L pauschal ein Widerstand R_X = 6 mOhm eingesetzt wird. Hierdurch ergibt sich

I_S = (U_0 - U_1)/6 mOhm.

Ein notwendiges Spannungsfenster beträgt somit 7 Volt bis +13 Volt. Um die Genauigkeit der Messung zu erhö­ hen, müssen die zum Startvorgang sich im Betrieb befindlichen elektrischen Nebenverbraucher systema­ tisch erfaßt und über den gesamten Zeitbereich des Startvorganges aufgezeichnet werden. Entscheidend ist hierbei das Niveau und der Verlauf der jeweiligen Ströme, da unter Umständen auch eine Eliminierung der elektrischen Nebenverbraucher über ein geeignet di­ mensioniertes Filter erfolgt.

In der Fig. 3 sind schraffierte Zeitbereiche darge­ stellt, die jeweils einem Zeitfenster in einer Phase steigender Spannung U entsprechen. Die Phase steigen­ der Spannung U entspricht, gemäß Fig. 1 der Phase eines fallenden Starterstromes I_S, so daß für den Starterstrom I_S entsprechendes gilt.

Durch Vergleich der sich ergebenden Zeitspannen mit der entsprechend des Betriebszustandes der Brenn­ kraftmaschine zugeordneten Kennlinien, beispielsweise Warmkennlinie oder Kaltkennlinie, ergibt sich nach Überschreiten der Zeitspanne innerhalb einer steigen­ den Phase der Spannung U zum Zeitpunkt t_A die Start­ abschaltung der Brennkraftmaschine.

Eine Erhöhung der Genauigkeit der Bestimmung des Abschaltpunktes t_A, bei Auswertung der Spannung U als dem Starterstrom proportionales Signal läßt sich erreichen, indem kraftfahrzeugspezifische Einstell­ größen, insbesondere hinsichtlich der Kraftfahrzeug­ batterie und der Verbindungsleitung zur Anschlußklem­ me des Startermotors eliminiert, und Temperatur- und Lebensdauereinflüsse möglichst wenig Einfluß auf die Bestimmung der Startabschaltung haben.

Hierzu wird die Spannung U an der Anschlußklemme des Startermotors zunächst zum Zeitpunkt des Maximalwer­ tes des Starterstromes I_S, also des Stromes I₁ zum Zeitpunkt t₁ gemessen, bei dem die Spannung U ihr Minimum Umin hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der induk­ tive Spannungsanteil Null (L.di/dt = 0; di/dt = 0) und der aus einer Drehzahl des Startermotors resul­ tierende Spannungsanteil U_ista relativ klein und unabhängig von einer Temperatur des Startermotors. Dieser beträgt 0,3 bis 0,5 V im gesamten möglichen Temperaturbereich.

Unter Zugrundelegung dieser Randbedingungen lassen sich für U_min zwei Gleichungen aufstellen, über die sich der Starterstrom I_S zu diesem Zeitpunkt an der Anschlußklemme und der Widerstand, der sich aus dem Batterieinnenwiderstand Ri_Batt und dem Leitungswider­ stand Ri_L ermitteln läßt. Es gilt:

I_stag = (U_min - U_xx)/Ra und
R_ig = (U_Batt - U_min)/I_S,

wobei I_stag der geschätzte Maximalstarterstrom, Ista der simulierte Maximalstarterstrom, U_Batt die Kraft­ fahrzeugbatterie-Leerlaufspannung, U_min die Minimal­ spannung an der Anschlußklemme des Startermotors, U_xx die Bürstenspannung des Startermotors zuzüglich der induzierten Spannung des Startermotors und Ri_G der geschätzte Batterieinnenwiderstand Ri_Batt zuzüglich des Leitungswiderstandes Ri_L sowie Ra ein Kontakt­ widerstand zuzüglich eines masseseitigen Leitungs­ widerstandes zuzüglich eines Wicklungswiderstandes des Startermotors und eines auf die Starterbürsten entfallenden Anteils ist.

Nachfolgend werden die anhand einer Simulation in einem angenommenen Temperaturbereich von -20°C bis +80°C ermittelten Ergebnisse wiedergegeben. Ein Ab­ gleichpunkt liegt bei +20°C. Die eingesetzten Parame­ ter gelten für einen 1,8 kW Startermotor mit magneti­ scher Erregung.

Claims (12)

1. Verfahren zur Startabschaltung einer Brennkraftma­ schine, wobei ein mit der Brennkraftmaschine zum Andrehen in Eingriff bringbarer Startermotor bei Selbst lauf der Brennkraftmaschine ausgespurt und abgeschaltet wird, und der Zeitpunkt der Startab­ schaltung aus einem Verlauf eines Starterstromes des Startermotors ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Starterstrom (I_S) proportionales Signal zur Bestimmung des Zeitpunktes (t_A) der Startabschal­ tung ausgewertet wird, wobei eine Kennlinie mit einem dem Starterstrom proportionalen Signal ausgewertet wird, welche von einem Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine abhängig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Welligkeit des Starterstromes (I_S) beginnend mit den Strommaxima (I₂, I₄, I₆) während eines fallenden Verlaufes des Starterstromes (I_S) die Zeitdauer (t) mit negativem Gradient ermittelt und mit wenigstens einer fest abgelegten Zeitkennlinie verglichen wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkennlinie (t_A = f(I_S)) anhand eines ersten Strommaximas (I₁) des Starterstromes (I_S) ausgewählt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinien von einer Temperatur der Brennkraftmaschine abhängig sind.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einer wählbaren kritischen Temperatur (T_Krit) bei Über­ schreiten der Betriebstemperatur der Brennkraft­ maschine von der kritischen Temperatur (T_Krit) eine Warmkennlinie und bei Unterschreiten eine Kalt­ kennlinie verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für eine warme und eine kalte Brennkraftmaschine eine gemeinsame Zeitkennli­ nie verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkennlinien aus einer Korrelation zwischen einer Kurbelwellendrehzahl (n) und dem Starterstrom (I_S) ermittelt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gradienten des Star­ terstromes (I_S) nach Ausblendung einer Vorphase ab einem Zeitpunkt (t₀) ausgewertet werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als dem Starterstrom (I_S) proportionales Signal die Kraftfahrzeugbatteriespan­ nung (U) ausgewertet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung der Kraftfahrzeugbatteriespannung (U) ein Batterieinnen­ widerstand (Ri_Batt) und ein Leitungswiderstand (Ri_L) von einer Anschlußklemme des Startermotors zur Kraft­ fahrzeugbatterie berücksichtigt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfluß weiterer momentaner elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeu­ ges auf die Kraftfahrzeugbatteriespannung (U) elimi­ niert wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfluß kraft­ fahrzeugspezifischer Größen, insbesondere ein La­ dungszustand der Batterie, eine Temperatur der Batte­ rie, auf die Kraftfahrzeugbatteriespannung (U) elimi­ niert wird.