EP1541843A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1541843A1
EP1541843A1 EP04027033A EP04027033A EP1541843A1 EP 1541843 A1 EP1541843 A1 EP 1541843A1 EP 04027033 A EP04027033 A EP 04027033A EP 04027033 A EP04027033 A EP 04027033A EP 1541843 A1 EP1541843 A1 EP 1541843A1
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EP
European Patent Office
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combustion engine
internal combustion
electric machine
crankshaft
engine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04027033A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Klinkner
Matthias Kronewitter
Dietrich Dr. Sahm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F02D2041/0095—Synchronisation of the cylinders during engine shutdown

Definitions

  • the invention relates to a method for leak detection of a Internal combustion engine, wherein the internal combustion engine with a acting as a starter / generator electric machine is coupled and a corresponding powertrain.
  • Internal combustion engines are commonly used in motor vehicles Internal combustion engines used.
  • the internal combustion engines is Usually associated with a control unit, which the ignition times and the fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine controlled.
  • the ignition timing and the like Sizes should be allowed when starting the engine the control unit of the crankshaft angle and the Camshaft angle be known. These are typically when starting the engine first top dead centers the crankshaft position and the camshaft position in 720 ° Crankshaft rotation recorded. Only after completion of this Learning process, the internal combustion engine can be ignited.
  • the Crankshaft so first complete two revolutions, where from these two first crankshaft revolutions the crankshaft position and the camshaft position or the corresponding top dead centers to be determined.
  • a camshaft sensor may be used be waived.
  • the from the control unit The internal combustion engine required data can with a crankshaft sensor and due to the speed curve of the crankshaft be determined at engine start.
  • the disadvantage, however, is that in the worst case two crankshaft revolutions must be serviced until the appropriate information available. This can be in long start times of the internal combustion engine result.
  • crankshaft sensors are usually used in automotive Applications inductive sensors used, which for low Speeds have a deadtime behavior and only at Speeds of typically more than 50 revolutions per minute provide a usable signal.
  • the inductive sensors can be very small Speeds are not recorded.
  • the published patent application DE 100 62 985 A1 discloses a method for determining a crankshaft angle of an internal combustion engine known.
  • the internal combustion engine is equipped with a coupled as a starter / generator usable electrical machine, wherein the rotor rotatably connected to the crankshaft is. It is therefore in the electrical machine around an integrated starter / generator, which is on the crankshaft arranged between the engine and transmission is.
  • the electric machine is a control unit and a device for determining the angular position of the rotor in Assigned to the stator. By means of this device the current angular position of the rotor is detected. From this Angular position determines the controller, the current crankshaft position or the current crankshaft angle.
  • EP 1 344 919 A2 is a method for Determining a crankshaft angle position before a crankshaft rotation an internal combustion engine known. After this Shutdown of the engine is by means of a crankshaft sensor an initial crankshaft position determined. Furthermore, the angular movement of a rotor in the Powertrain integrated starter / generator by means of this associated sensors, in particular Hall sensors determined. The starter / generator is between the engine and transmission arranged on the crankshaft. A processor calculates the angular change of the rotor in an incremental angle change the crankshaft and adds it to the initial one Angular position of the crankshaft.
  • the object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a drive train with the features of claim 2.
  • the inventive method for leak detection of a Internal combustion engine relates to an internal combustion engine, with a functioning as a starter / generator electric machine is coupled.
  • the electric machine is powered by a Controlled control unit and the electric machine is a sensor unit associated with the determination of the speed a rotor of the electric machine is used.
  • the invention Method is characterized in that the electric machine via a belt drive with the drive shaft the internal combustion engine is in operative connection.
  • the invention Method is characterized further by from that the speed of the drive shaft of the internal combustion engine via a previously known transmission ratio of the belt drive is determined from the rotational speed of the rotor and that a leakage of the internal combustion engine is detected when the Speed of the drive shaft in the tolerance range of zero revolutions per minute, especially at zero revolutions per minute, lies.
  • the drive train according to the invention is characterized from that the electric machine with a belt drive with the drive shaft of the internal combustion engine is coupled and, that it comprises means for carrying out the above Method are suitable.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 which has an electric motor Machine 2 is assigned, which via a belt drive. 3 with the unspecified crankshaft of the internal combustion engine or the internal combustion engine 1 is coupled.
  • Belt drive includes as usual a belt and Pulleys, which the crankshaft and the rotor of the electric Machine 2 are assigned. He serves the power transmission from crankshaft to electric machine 2 or from electric machine 2 to crankshaft.
  • internal combustion engine 1, electric machine 2 and belt drive 3 preferably form a part of a drive train for a motor vehicle.
  • a control unit 4 serves to control the internal combustion engine, for example, the setting of the ignition times and the Injection quantity.
  • the control unit 4 for controlling the Internal combustion engine 1 is hereinafter also engine control. 4 called.
  • a control unit 5 serves to control the electrical Machine 2, for example, their speed or their torque.
  • the control unit 5 preferably includes a power electronics not shown with corresponding Power semiconductors or transistors for driving the electric machine 2.
  • Alternative or additional Communication channels such as by means of Fiber optic cables and / or via hardware signals are also available conceivable.
  • the engine controller 4 and the control unit 5 for the electric Machine 2 can of course also within a be summarized common control unit.
  • the engine control 4 transmits the control unit 5 via the signal path 6 a signal, a so-called engine stop signal, when the internal combustion engine 1 is turned off. thereupon transmits the control unit 4 of the engine controller 5 after the Leaking of the internal combustion engine 1, the relative position of Crankshaft or the drive shaft via the signal path. 7
  • the belt-driven electric machine 2 is not one shown sensor unit, in particular for the motor Operation associated with the electric machine 2. Through this Sensor unit, the speed and preferably also the Rotary seal of the rotor relative to the stator of the electric Machine 2 are determined.
  • the sensor unit preferably comprises three Hall sensors offset by 120 °. The Hall sensors are coaxial to the axis of rotation of the rotor of the electric Machine arranged.
  • the translation or ratio of the belt drive is from the development of the Powertrain underlying considerations previously known and preferably in the control unit 4 and / or 5 or another Vehicle control unit deposited.
  • This translation is, preferably by multiplication, from the relative Speed of the electric machine 2 rotor relative speed of the crankshaft until the crankshaft stops certainly.
  • the direction of rotation of Crankshaft be determined. Are the values of the relative Crankshaft speed in the tolerance range of zero revolutions per minute, especially at zero revolutions per Minute, so a leakage of the internal combustion engine is completed and this fact is recognized.
  • From the relative Speed of the crankshaft can turn, for example by means of Integration, which determines the relative position of the crankshaft become.
  • the leakage detection and the determination of the Relative position are preferably carried out directly in the control unit 5, but can also be done in the engine control 4. Successfully determine the relative crankshaft position and the leak detection in the control unit 5, so this information of the engine control 4 preferably fed via a CAN bus.
  • FIG 2 are corresponding, exemplary waveforms shown.
  • the diagram a) shows the speed signal of the electric machine 2 with direction detection.
  • the diagram b) shows the speed curve of the Internal combustion engine 1 and the crankshaft.
  • the diagram c) shows the relative position of the crankshaft in positive Direction of rotation since the motor stop signal was issued.
  • the Engine stop signal for example, at a time t1 discharged from the engine controller 4.
  • the internal combustion engine 1 is switched off and then the speed of the crankshaft decreases until a time t3 (see diagram b).
  • the relative crankshaft position increases from the time t1 until the time t3 and then runs until at a time t2 at which another engine start takes place, constant.
  • the speed signal consists of pulses whose Distance after switching off the internal combustion engine. 1 enlarged and after the leakage of the internal combustion engine becomes zero after time t3.
  • the electric machine 2 associated with the control unit 5 transmits the relative Crankshaft position and the information that leakage the internal combustion engine 1 is done.
  • the engine control 4 in turn knows the absolute angular position of the crankshaft at the time of the engine stop, that is at the time t1.
  • the absolute angular position is obtained at time t1 the engine control 4 via a in a motor vehicle usually provided crankshaft sensor.
  • the engine control 4 can thus from this absolute angular position and the relative angular position the actual and thus an updated Determine the angular position of the crankshaft and as soon as possible with respect to the current crankshaft position optimized restart at time t2, where the position of the time t2 in the diagrams a), b) and c) is an example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) mit einer als Starter/Generator fungierenden, riemengetriebenen elektrischen Maschine (2) gekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine (2) über eine Steuereinheit (5) angesteuert wird und wobei über eine der elektrischen Maschine zugeordnete Sensoreinheit eine Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine (2) ermittelt wird und die Drehzahl der Antriebswelle der Brennkraftmaschine (1) über das Übersetzungsverhältnis des Riementriebes (3) aus der Drehzahl des Rotors ermittelt wird und ein Auslauf der Brennkraftmaschine (1) erkannt wird, wenn die Drehzahl der Antriebswelle im Toleranzbereich von Null Umdrehungen pro Minute liegt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mit einer als Starter/Generator fungierenden elektrischen Maschine gekoppelt ist und einen entsprechenden Antriebsstrang.
Brennkraftmaschinen werden häufig in Kraftfahrzeugen als Verbrennungsmotoren eingesetzt. Den Brennkraftmaschinen ist üblicherweise eine Steuereinheit zugeordnet, welche die Zündzeiten und die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der Brennkraftmaschine kontrolliert. Um eine genaue Steuerung bzw. Regelung der Zündreihenfolge, des Zündzeitpunktes und ähnlichen Größen zu ermöglichen, sollten beim Starten der Brennkraftmaschine der Steuereinheit der Kurbelwellenwinkel und der Nockenwellenwinkel bekannt sein. Hierzu werden typischerweise beim Starten der Brennkraftmaschine zunächst die oberen Totpunkte der Kurbelwellenlage und der Nockenwellenlage in 720° Kurbelwellenumdrehung erfasst. Erst nach Abschluss dieses Lernvorgangs kann der Verbrennungsmotor gezündet werden.
Um den Lernvorgang optimal durchführen zu können, muss die Kurbelwelle also zunächst zwei Umdrehungen absolvieren, wobei aus diesen beiden ersten Kurbelwellenumdrehungen die Kurbelwellenlage und die Nockenwellenlage bzw. die entsprechenden oberen Totpunkte, bestimmt werden.
Bei einem Dreizylinderverbrennungsmotor kann auf einen Nockenwellensensor verzichtet werden. Die von der Steuereinheit der Brennkraftmaschine benötigten Daten können mit einem Kurbelwellensensor und aufgrund des Drehzahlverlaufs der Kurbelwelle beim Motorstart ermittelt werden. Nachteilig ist jedoch, dass im schlechtesten Fall zwei Kurbelwellenumdrehungen gewartet werden muss, bis die entsprechenden Informationen vorliegen. Dies kann in langen Startzeiten des Verbrennungsmotors resultieren.
Als Kurbelwellensensoren werden üblicherweise in automobilen Applikationen induktive Sensoren eingesetzt, welche für geringe Drehzahlen ein Totzeitverhalten aufweisen und erst bei Drehzahlen von typischerweise mehr als 50 Umdrehungen pro Minute ein brauchbares Signal liefern.
Die oben genannten Lösungen zur Erkennung der Kurbelwellenlage haben den Nachteil, dass relativ lange Startzeiten erforderlich sind, da zunächst im schlechtesten Fall zwei komplette Kurbelwellenumdrehungen abgewartet werden müssen. Bei einer solchen Wartezeit ist jedoch kein sinnvoller Stopp/Start-Betrieb der Brennkraftmaschine möglich. Bei einem derartigen Stopp/Start-Betrieb wird die Brennkraftmaschine bei einem kurzzeitigen Stillstand des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel oder bei Stopp-and-go-Verkehr, kurzzeitig abgeschaltet und bei erneutem Anfahren des Kraftfahrzeugs automatisch wieder durch die elektrische Maschine gestartet.
Außerdem können durch die induktiven Sensoren sehr kleine Drehzahlen nicht erfasst werden. Ein Stopp/Start-Betrieb beispielsweise bei Stopp-and-go-Verkehr kann also nicht sichergestellt werden.
Durch den Einsatz eines sogenannten Hallsensors auf der Nockenwelle kann mittels eines kodierten Nockenwellensignals ein Schnellabgleich der Steuereinheit mit der momentanen Kurbelwellenlage erfolgen. Dies kann auch durch den Einsatz von zwei Hallsensoren auf der Kurbelwelle und einer entsprechenden kodierten Scheibe, welche der Kurbelwelle zugeordnet ist, realisiert werden. Diese Lösung erfordert allerdings den Einsatz zusätzlicher Sensoren.
Aus der Offenlegungsschrift DE 100 62 985 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Kurbelwellenwinkels einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Brennkraftmaschine ist mit einer als Starter/Generator einsetzbaren elektrischen Maschine gekoppelt, wobei der Rotor drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Es handelt sich also bei der elektrischen Maschine um einen integrierten Starter/Generator, welcher auf der Kurbelwelle zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe angeordnet ist. Der elektrischen Maschine sind eine Steuereinheit und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Winkellage des Rotors in Bezug auf den Stator zugeordnet. Mittels dieser Vorrichtung wird die aktuelle Winkellage des Rotors erfasst. Aus dieser Winkellage ermittelt die Steuereinrichtung die aktuelle Kurbelwellenlage bzw. den aktuellen Kurbelwellenwinkel.
Aus der Veröffentlichung EP 1 344 919 A2 ist eine Methode zur Bestimmung einer Kurbelwellenwinkelposition vor einem Kurbelwellendrehereignis einer Brennkraftmaschine bekannt. Nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine wird mittels eines Kurbelwellensensors eine anfängliche Kurbelwellenposition ermittelt. Weiterhin wird die Winkelbewegung eines Rotors eines im Antriebsstrang integrierten Starter/Generators mittels diesem zugeordneter Sensoren, insbesondere Hallsensoren, bestimmt. Der Starter/Generator ist zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe auf der Kurbelwelle angeordnet. Ein Prozessor rechnet die Winkelveränderung des Rotors in eine inkrementale Winkelveränderung der Kurbelwelle um und addiert diese zu der anfänglichen Winkelposition der Kurbelwelle.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Auslauferkennung eines Verbrennungsmotors zu schaffen, welches sich mittels weniger Komponenten realisieren lässt. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Antriebssystem zu schaffen, mit dem das oben genannte Verfahren durchgeführt werden kann und welches wenig Stauraum benötigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine betrifft eine Brennkraftmaschine, die mit einer als Starter/Generator fungierenden elektrischen Maschine gekoppelt ist. Die elektrische Maschine wird über eine Steuereinheit angesteuert und der elektrischen Maschine ist eine Sensoreinheit zugeordnet, die der Ermittlung der Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine dient. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Maschine über einen Riementrieb mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung steht. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die Drehzahl der Antriebswelle der Brennkraftmaschine über ein vorbekanntes Übersetzungsverhältnis des Riementriebs aus der Drehzahl des Rotors ermittelt wird und dass ein Auslaufen der Brennkraftmaschine erkannt wird, wenn die Drehzahl der Antriebswelle im Toleranzbereich von Null Umdrehungen pro Minute, insbesondere bei Null Umdrehungen pro Minute, liegt.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang kennzeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Maschine über einen Riementrieb mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist und, dass er Mittel aufweist, die zur Durchführung des oben genannten Verfahrens geeignet sind.
Durch den Einsatz eines riemengetriebenen Starter/Generators anstelle beispielsweise eines integrierten Starter/Generators kann in horizontaler Richtung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug oder in einem anderen Verkehrsmittel Platz bzw. Bauraum eingespart werden. Somit ist das erfindungsgemäße Verfahrens bzw. der erfindungsgemäße Antriebsstrang besonders vorteilhaft für den Einsatz in kleinen Kraftfahrzeugen. Vorteilhafterweise werden auch keine weiteren Sensoren für die Bestimmung der Kurbelwellenposition benötigt, die nicht ohnehin schon in einem brennkraftmaschinenangetriebenen Verkehrsmittel, insbesondere einem Kraftfahrzeug, vorgesehen sind, da die der elektrischen Maschine zur Bestimmung der Rotorposition zugehörige Sensoreinheit ebenfalls zur Bestimmung der Kurbelwellenposition eingesetzt wird. Es ist vorteilhafterweise eine schnelle Ermittlung der Kurbelwellenposition möglich und es kann somit ein unmittelbarer Start des Verbrennungsmotors erzielt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei einem Stopp/Start-Betrieb. Schnelle Wiederholstarts sind ebenso möglich wie Starts nach einem Abschalten der Brennkraftmaschine bei niedrigen Kurbelwellendrehzahlen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2
eine graphische Darstellung des Drehzahlsignals des riemengetriebenen Starter/Generators (Diagramm a), eine graphische Darstellung des Drehzahlverlaufs der Brennkraftmaschine (Diagramm b) und die relative Position der Kurbelwelle (Diagramm c).
Figur 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 1 dem eine elektrische Maschine 2 zugeordnet ist, welche über einen Riementrieb 3 mit der nicht näher gekennzeichneten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors bzw. der Brennkraftmaschine 1 gekoppelt ist. Der Riementrieb beinhaltet wie allgemein üblich einen Riemen und Riemenscheiben, welche der Kurbelwelle und dem Rotor der elektrischen Maschine 2 zugeordnet sind. Er dient der Kraftübertragung von Kurbelwelle zu elektrischer Maschine 2 bzw. von elektrischer Maschine 2 zu Kurbelwelle. Verbrennungsmotor 1, elektrische Maschine 2 und Riementrieb 3 bilden vorzugsweise einen Teil eines Antriebsstranges für ein Kraftfahrzeug.
Eine Steuereinheit 4 dient der Ansteuerung des Verbrennungsmotors, beispielsweise der Einstellung der Zündzeiten und der Einspritzmenge. Die Steuereinheit 4 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 wird im folgenden auch Motorsteuerung 4 genannt. Eine Steuereinheit 5 dient der Ansteuerung der elektrischen Maschine 2, beispielsweise ihrer Drehzahl bzw. ihres Drehmoments. Die Steuereinheit 5 beinhaltet vorzugsweise eine nicht dargestellte Leistungselektronik mit entsprechenden Leistungshalbleitern bzw. Transistoren zur Ansteuerung der elektrischen Maschine 2. Die Kommunikation zwischen der Motorsteuerung 4 und der Steuereinheit 5 erfolgt über Signalpfade 6 und 7, die vorzugsweise ein CAN-Bus-System bzw. einen Teil eines CAN-Bus-Systems bilden. Alternative bzw. zusätzliche Kommunikationswege, wie beispielsweise mittels Glasfaserkabeln und/oder über Hardwaresignale sind ebenfalls denkbar.
Die Motorsteuerung 4 und die Steuereinheit 5 für die elektrische Maschine 2 können selbstverständlich auch innerhalb eines gemeinsamen Steuergerätes zusammengefasst sein. Die Motorsteuerung 4 übermittelt der Steuereinheit 5 über den Signalpfad 6 ein Signal, ein sogenanntes Motor-Stopp-Signal, wenn die Brennkraftmaschine 1 abgeschaltet wird. Daraufhin übermittelt die Steuereinheit 4 der Motorsteuerung 5 nach dem Auslaufen der Brennkraftmaschine 1 die relative Position der Kurbelwelle bzw. der Antriebswelle über den Signalpfad 7.
Der riemengetriebenen, elektrischen Maschine 2 ist eine nicht dargestellte Sensoreinheit, insbesondere für den motorischen Betrieb, der elektrischen Maschine 2 zugeordnet. Durch diese Sensoreinheit kann die Drehzahl und vorzugsweise auch die Drehdichtung des Rotors relativ zum Stator der elektrischen Maschine 2 ermittelt werden. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise drei um 120° versetzte Hallsensoren. Die Hallsensoren sind koaxial zur Drehachse des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet.
Die Übersetzung bzw. Übersetzungsverhältnis des Riementriebes (von Rotor zur Kurbelwelle) ist aus den der Entwicklung des Antriebsstrangs zugrundeliegenden Überlegungen vorbekannt und vorzugsweise in der Steuereinheit 4 und/oder 5 bzw. einer anderen Fahrzeugsteuereinheit hinterlegt. Mittels dieser Übersetzung wird, vorzugsweise durch Multiplikation, aus der relativen Drehzahl des Rotors der elektrischen Maschine 2 die relative Drehzahl der Kurbelwelle bis zum Stillstand der Kurbelwelle bestimmt. Ebenso kann über die vorbekannte Übersetzung aus der Drehrichtung des Rotors die Drehrichtung der Kurbelwelle bestimmt werden. Befinden sich die Werte der relativen Kurbelwellendrehzahl im Toleranzbereich von Null Umdrehungen pro Minute, insbesondere bei Null Umdrehungen pro Minute, so ist ein Auslaufen der Brennkraftmaschine abgeschlossen und dieses Faktum wird erkannt. Aus der relativen Drehzahl der Kurbelwelle kann wiederum, beispielsweise mittels Integration, die relative Position der Kurbelwelle ermittelt werden. Die Auslauferkennung und die Ermittlung der relativen Position erfolgen vorzugsweise direkt in der Steuereinheit 5, können aber auch in der Motorsteuerung 4 erfolgen. Erfolgen die Ermittlung der relativen Kurbelwellenposition und die Auslauferkennung in der Steuereinheit 5, so werden diese Informationen der Motorsteuerung 4 bevorzugterweise über einen CAN-Bus zugeführt.
In der Figur 2 sind entsprechende, beispielhafte Kurvenverläufe dargestellt. Auf der Abszisse ist in den Diagrammen a), b) und c) jeweils die Zeit aufgetragen und auf den Ordinaten ist das jeweilige Signal dargestellt. Das Diagramm a) zeigt das Drehzahlsignal der elektrischen Maschine 2 mit Richtungserkennung. Das Diagramm b) zeigt den Drehzahlverlauf des Verbrennungsmotors 1 bzw. der Kurbelwelle. Das Diagramm c) zeigt die relative Position der Kurbelwelle in positiver Drehrichtung seit dem Erlassen des Motor-Stopp-Signals. Das Motor-Stopp-Signal wird beispielsweise bei einem Zeitpunkt t1 von der Motorsteuerung 4 abgegeben. Der Verbrennungsmotor 1 ist abgeschaltet und daraufhin sinkt die Drehzahl der Kurbelwelle bis zu einem Zeitpunkt t3 ab (siehe Diagramm b). Die relative Kurbelwellenposition wiederum steigt von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t3 an und verläuft danach bis zu einem Zeitpunkt t2, an dem ein weiterer Motorstart erfolgt, konstant. Das Drehzahlsignal besteht aus Impulsen, deren Abstand sich nach Abschalten des Verbrennungsmotors 1 vergrößert und das nach dem Auslaufen des Verbrennungsmotors nach dem Zeitpunkt t3 gleich null wird.
Die der elektrischen Maschine 2 zugeordnete Steuereinheit 5 übermittelt also vorzugsweise der Motorsteuerung 4 die relative Kurbelwellenposition und die Information, dass ein Auslaufen der Brennkraftmaschine 1 erfolgt ist. Die Motorsteuerung 4 wiederum kennt die absolute Winkelposition der Kurbelwelle zum Zeitpunkt des Motorstops, das heißt zum Zeitpunkt t1. Die absolute Winkelposition zum Zeitpunkt t1 erhält die Motorsteuerung 4 über einen in einem Kraftfahrzeug üblicherweise vorgesehenen Kurbelwellensensor. Die Motorsteuerung 4 kann somit aus dieser absoluten Winkelposition und der relativen Winkelposition die tatsächliche und somit eine aktualisierte Winkelposition der Kurbelwelle ermitteln und schnellstmöglich einen in bezug auf die momentane Kurbelwellenposition optimierten Wiederstart zum Zeitpunkt t2, wobei die Position des Zeitpunktes t2 in den Diagrammen a), b) und c) beispielhaft ist, veranlassen.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) mit einer als Starter/Generator fungierenden elektrischen Maschine (2) gekoppelt ist, wobei die elektrische Maschine (2) über eine Steuereinheit (5) angesteuert wird und wobei über eine der elektrischen Maschine (2) zugeordneten Sensoreinheit eine Drehzahl eines Rotors der elektrischen Maschine (2) ermittelt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (2) über einen Riementrieb (3) mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine (1) in Wirkverbindung steht, dass die Drehzahl der Antriebswelle der Brennkraftmaschine (1) über das Übersetzungsverhältnis des Riementriebes (3) aus der Drehzahl des Rotors ermittelt wird und dass ein Auslauf der Brennkraftmaschine (1) erkannt wird, wenn die Drehzahl der Antriebswelle im Toleranzbereich von Null Umdrehungen pro Minute liegt.
  2. Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine (1), die mit einer als Starter/Generator fungierenden elektrischen Maschine (2) gekoppelt ist, wobei der elektrischen Maschine (2) eine Steuereinheit (5) zur Steuerung derselben und eine Sensoreinheit zur Ermittlung der Rotordrehzahl zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (2) über einen Riementrieb (3) mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine (1) gekoppelt ist und das Mittel (4, 5) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 vorgesehen sind.
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die der elektrischen Maschine (2) zugeordnete Sensorreinheit drei Hallsensoren umfasst, die in 120 Grad Winkeln koaxial an einem Stator der elektrischen Maschine (2) angeordnet sind.
EP04027033A 2003-12-13 2004-11-13 Verfahren und Steuereinrichtung zur Auslauferkennung einer Brennkraftmaschine Withdrawn EP1541843A1 (de)

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