JP5096562B2 - 自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法 - Google Patents

自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5096562B2
JP5096562B2 JP2010504592A JP2010504592A JP5096562B2 JP 5096562 B2 JP5096562 B2 JP 5096562B2 JP 2010504592 A JP2010504592 A JP 2010504592A JP 2010504592 A JP2010504592 A JP 2010504592A JP 5096562 B2 JP5096562 B2 JP 5096562B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crankshaft
starter motor
internal combustion
duration
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010504592A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010525777A (ja
Inventor
ゲ イェ
リヒターマン ヤン
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2010525777A publication Critical patent/JP2010525777A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5096562B2 publication Critical patent/JP5096562B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F02N11/0855Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear during engine shutdown or after engine stop before start command, e.g. pre-engagement of pinion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/008Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position

Description

本発明は、自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法に関し、クランクシャフトは、ワンウェイクラッチを有する電気的なスタータモータを用いて内燃機関の後続の始動のための所望の目標位置へと回転される。
先行技術
内燃機関を始動させるためには一般的にスタータモータが使用され、このスタータモータは定常状態の内燃機関においていわゆるスタータピニオンがクランクシャフトのリングギヤと噛み合わされ、そのようにして生じたピニオン−リングギヤ噛み合わせを介してクランクシャフトの回転を開始する。この場合、クランクシャフトは最初の点火が行われる前に回転運動に移行される。内燃機関の停止後では、クランクシャフトは安定した回転角位置にある。しかしながらこの回転角位置は、状況によっては、例えば内燃機関のシリンダ内に支承されているピストンが点火にとって好適な位置にない場合には、内燃機関の後続の始動にとって不利となる。
DE 10 2005 004 326 A1からは、クランクシャフトを内燃機関の停止状態において内燃機関の始動にとって最適な目標位置へと移動させる、冒頭で述べたような方法が公知である。このためにスタータモータはクランクシャフトが目標位置に達するまで駆動される。スタータモータのワンウェイクラッチに基づき、スタータモータによるクランクシャフトの回転運動は一方の回転方向においてしか制御することができない。すなわち、スタータモータはクランクシャフトの回転運動を制動できない。クランクシャフトは回転角位置に依存してそのトルクに関して種々の回転特性を有する。回転角位置に応じてクランクシャフトには正または負のトルクが加えられる可能性がある。負のトルクによって、クランクシャフトがスタータモータを追い越す可能性がある。これによりやはり所望の目標位置を通り過ぎる可能性がある。
発明の概要
本発明によれば、所定の動作ケースに関して、スタータモータに正規化された持続時間のパルス電流が印加された場合の回転角位置とクランクシャフトが回転して進む距離との関係を表す少なくとも1つの特性曲線および/または特性値が求められ、クランクシャフトの目下の回転角位置が求められ、クランクシャフトの求められた回転角位置ならびに目標位置および特性曲線/特性値に依存して、少なくとも1つの見積もられた持続時間でのパルス電流の電気的なスタータモータへの印加が行われる。すなわち本発明による方法においては、先ず少なくとも1つの特性曲線および/または特性値が求められ、この特性曲線および/または特性値は、所定の動作ケースに関してスタータモータに正規化された持続時間のパルス電流が印加された場合の、クランクシャフトが回転して進む距離と、クランクシャフトが回転して進んだ距離にある回転角位置との関係を求める。すなわちより簡単に表現すれば、所定の動作ケースに関して、正規化された持続時間のパルス電流が印加される場合に所定の回転角位置からクランクシャフトがどれほど移動もしくは回転しているかが求められる。有利には、クランクシャフトの複数の回転角位置に関して上述の関係か求められ、殊にクランクシャフトの安定した位置の領域における回転角位置が考慮される。考察する回転角位置の数を多く選択するほど、より正確にクランクシャフトを位置決めすることができる。特性曲線および/または特性値は有利には一度だけ事前に求められる。特性曲線および/または特性値は有利には、スタータモータを駆動制御する制御装置の不揮発性メモリに格納されるので、いつでも実行することができる。クランクシャフトを所望の目標位置に回転させるために、先ず、内燃機関が停止ないし静止した際にクランクシャフトの目下の回転角位置が求められる。このことは簡単に慣用のセンサを用いて行うことができる。もちろん、内燃機関の既存の相応のセンサの信号を利用することもできる。クランクシャフトの回転角位置に依存して、目標位置、殊に次の目標位置に到達するために進まねばならない距離が決定される。続いて、求められた値に依存して電気的なスタータモータには目標位置に達するために見積もられた少なくとも1つの持続時間のパルス電流が印加される。すなわちスタータモータには、求められた目下の回転角位置ならびに(次の)目標位置および事前に求められたクランクシャフトの「既知の」特性(特性曲線/特性値)に依存するパルス電流が印加され、殊に特性曲線/特性値を用いてパルス電流の持続時間を見積もることができる。有利には少なくとも1つの別のパラメータに依存して見積もりが行われる。事前に求められた特性曲線(および/または特性値)によって、回転角位置に依存するクランクシャフトのトルクも一緒に考慮される。これによって、スタータモータに必要とされるパルス電流持続時間を簡単に見積もり、クランクシャフトを所望の目標位置に移動させることができる。好適には、所望の目標位置はクランクシャフトの安定領域内にある。
本発明の別の実施形態によれば、電気的なスタータモータには目標位置に到達させるための少なくとも1つの別の持続時間のパルス電流が印加される。所望の目標位置を超えないようにするために、パルス電流は「保守的に」見積もられる。すなわち、通常の場合は第2の電流パルスが印加された後に所望の目標位置に達するようにパルス電流持続時間は分配される。これによって所望の目標位置の迅速な調整が簡単に実現される。
電気的なスタータモータに(第1の)持続時間のパルス電流を印加した後に、有利には、再び静止状態になるクランクシャフトの別の回転角位置が求められる。すなわちスタータモータに(第1の)持続時間のパルス電流が印加された後では、クランクシャフトが安定した領域において静止状態になると即座にクランクシャフトの回転角位置が改めて求められる。
さらには、求められたクランクシャフトの別の回転角位置および事前に求められた特性曲線/特性値に依存して、別の(第2の)パルス電流持続時間が見積もられる。換言すれば、(第1の)見積もられた持続時間のパルス電流を最初に印加した後にクランクシャフトが未だ目標位置にない場合には、上述の方法が繰り返され、新たな回転角位置が別の(第2の)パルス電流持続時間を見積もる際に考慮される。
本発明の有利な実施形態においては、電気的なスタータモータには目標位置に達するために最大で3つの持続時間の電流パルスないし3つの電流パルスが印加される。したがって目標位置へのクランクシャフトの移動は最大で3つのステップに制限されるので、クランクシャフトの迅速な調整が行われる。しかしながら、それぞれのパルス電流持続時間を見積もる際に目下のパラメータを考慮することによって、大抵の場合は第2のパルス電流の印加後に既に目標位置または目標領域に達している。有利には、内燃機関の最適で迅速な始動のためにクランクシャフトが存在していても良い許容領域が目標位置の付近に規定される。換言すれば、内燃機関の後続の始動のためにクランクシャフトが回転されるべき目標領域が設定される。
有利には、パルス電流の持続時間を見積もるために、電気的なスタータモータに電気的なエネルギを供給するエネルギ蓄積器の電圧が考慮される。殊に、正規化された電圧レベルから最大限考えられる偏差が考慮されるので、パルス電流持続時間は相応に短めまたは長めに見積もることができる。さらには、エネルギ蓄積器の動作状態を考慮することによって、自動車の搭載電源網における電圧降下も阻止される。
本発明の実施形態によれば、パルス電流持続時間を見積もるために内燃機関の目下の温度が考慮される。内燃機関の温度は殊に内燃機関の摩擦値に影響を及ぼす。またこの温度はクランクシャフトの運動ないしトルクに直接的にも作用する。殊に、例えば内燃機関が暖機運転している場合の高温時には、クランクシャフトのトルクは低温時よりも小さくなる。付加的または択一的に、内燃機関の動作時間も考慮することができる。動作時間は例えば内燃機関の潤滑剤の粘性ならびに温度に作用する。
さらに有利には、パルス電流の持続時間を見積もるために評価係数が考慮され、この評価係数は目標位置に対するクランクシャフトの目下の回転角位置の差/偏差に依存して決定される。目標位置に対するクランクシャフトの目下の回転角位置の偏差が大きい場合、好適には比較的大きい評価係数が設定される。すなわち、パルス電流持続時間を短い距離の場合よりも長くする、または上方に修正する評価係数が設定される。この結果、クランクシャフトが目標位置に近付けば近付くほど、クランクシャフトの運動ないし回転は小さくなる。これによってクランクシャフトは有利には目標位置に近付けられる。
さらには、内燃機関の動作の例としてスタート・ストップ運転モードに関する特性曲線/特性値が求められる。自動車の燃費を低減するために、例えば信号の手前において比較的長い時間にわたり停止する場合に、殊に内燃機関の遮断が遵守される。この遮断をドライバによって手動で実施することができるか、機械的かつ電子的にいわゆるスタート・ストップ運転モードによって行うことができる。しかしながらこれによってスタータモータには大きい負荷が掛かり、さらには内燃機関の後続の始動時のスタート時間も、内燃機関の停止後にクランクシャフトが静止状態になる回転角位置に依存して変化する。スタート・ストップ運転モードに関する特性曲線/特性値が求められるということは、実質的に、内燃機関の暖機運転時の特性曲線/特性値が求められることを意味する。有利には、特性曲線/特性値は実験によって事前に求められて記憶される。
有利にはスタータモータは事前に噛み合わされる。このことは、クランクシャフトが静止状態になると、スタータモータの駆動ピニオンが既にクランクシャフトのリングギヤと噛み合わされており、その結果スタータモータに供給されるエネルギを直接的に回転運動に変換できることを意味している。択一的に、駆動ピニオンはクランクシャフトが静止した後に初めて噛み合わされることも勿論考えられる。
さらに本発明は、ワンウェイクラッチを有する、少なくとも1つの電気的なスタータモータと、このスタータモータを駆動制御する制御装置と、内燃機関のクランクシャフトの目下の回転角位置を検出するセンサとを備えた、上述の方法を実施する装置に関する。本発明によれば、制御装置は、電流制限器を備え、且つメイン回路に並列に接続されているバイパス回路を有する。これによって、メイン回路がスイッチオンされることなく、クランクシャフトを所望の目標位置に移動/回転させるためにスタータモータに電流パルスを印加することができる。これによって、クランクシャフトの位置を本来の始動プロセスないし回転開始プロセスから切り離すことが可能である。
以下では、本発明を幾つかの図面に基づき詳細に説明する。
内燃機関のスタータモータの概略的な斜視図を示す。 スタータモータ用の制御装置の機能ブロック図を示す。 内燃機関のクランクシャフトの安定した回転角領域が示されているグラフを表す。 本発明による方法の実施例のフローチャートを示す。 本方法の用途に関する第1の実施例を示す。 本方法の用途に関する第2の実施例を示す。 本方法の用途に関する第3の実施例を示す。
発明を実施するための形態
図1は、噛み合わせ可能および/または事前噛み合わせ可能な駆動ピニオン2を有する、自動車の駆動装置における内燃機関のスタータモータ1の斜視図を例示的に示したものである。スタータモータ1にはこのスタータモータ1を駆動制御する制御装置3が配置されている。制御装置3は、ここでは図示していない駆動装置の制御装置を接続することができる接続装置4を有する。さらに制御装置3は、スタータモータ1によって駆動される内燃機関のクランクシャフト6の回転角位置を検出するためのセンサを接続することができる接続装置5を有する。図1に示されているように、駆動ピニオンが噛み合わされた状態では、この駆動ピニオンが相対回動不能にクランクシャフト6と結合されているリングギヤ7と協働するので、駆動ピニオン2の回転運動をクランクシャフト6に伝達することができる。スタータモータ1ないし駆動ピニオン2はワンウェイクラッチを有するので、駆動ピニオン2は1つの回転方向にのみ力を伝達することができる。
図2は、内燃機関のスタート・ストップ運転モード用のスタータモータ1の制御装置の機能ブロック図を示す。スタート・ストップ運転モードでは、例えば自動車が赤信号の手前で停車している場合のように、内燃機関が出力をもたらす必要のない期間に内燃機関は短時間停止ないし遮断される。駆動装置の制御ユニット8は制御装置の制御ユニット3にスタート・ストップ運転モードを設定する。さらには、スタータモータ1の制御装置3によって噛み合わせ装置9が駆動制御される。この噛み合わせ装置9は、図2に示されている非噛み合わせ状態から、図1に示されている噛み合わせ状態へと移行させるために、駆動ピニオン2を軸方向に移動させる。さらに制御装置3は、メイン回路に対して並列に接続されており、かつ直列抵抗RVによって実現されている電流制限器を備えたバイパス回路を有する。これによって、メイン回路が閉じられなくても、典型的な構成のスタータモータ1を噛み合わされた状態においても回転させることができる。
スタータモータ1は噛み合わされた状態において内燃機関のクランクシャフト6を一方向においてのみ駆動させることができる。クランクシャフトの回転角位置に応じて負荷がスタータモータ1に作用する。これに関して図3には、種々の回転角位置におけるクランクシャフトの特性を表したグラフが示されている。グラフはクランクシャフトの回転角位置αにわたるクランクシャフトトルクMの経過10を示している。経過10は回転角位置αにわたり実質的に正弦波状ないし余弦形状の経過を示す。クランクシャフトは一回転する毎に、トルクが0より大きい複数のプッシュゾーン11,13と、トルクが0よりも小さいプルゾーン12,14を通過する。このグラフにおいてはさらに2つの線15および16が示されており、これら2つの線15,16は内燃機関の摩擦モーメントを表す領域17を規定する。線15の上側には別の領域18が示されており、この別の領域18はスタータモータ1のブロックモーメントを規定する。スタータモータ1のブロックモーメントはある程度の角度(約10Nm)までクランクシャフトの振り戻しに反作用する。スタータモータ1はワンウェイクラッチに基づきクランクシャフト6を制動することができないので、トルクが0よりも大きい場合にブロックモーメントは一方の側においてのみ作用する。クランクシャフトのトルクの経過10は領域17および18の外側において正の最大値および負の最大値を有する。
領域17および/または領域18内にある経過10の部分には、いわゆる安定領域19,20,21,22,23が存在し、これらの領域内ではクランクシャフト6が内燃機関の停止後に静止状態になる。何故ならば、これらの領域においては内燃機関の摩擦モーメントおよび/またはスタータモータ1のブロックモーメントがクランクシャフト6のトルクよりも大きいからである。スタート・ストップ運転モードにおいて内燃機関の迅速な始動を保証するために、クランクシャフト6は図4に示した方法でもって、好適には安定領域19〜23のうちの1つの領域にある所望の目標位置に回転される。
図4は、スタート・ストップ運転モードにおいて停止している内燃期間のクランクシャフト6を位置決めするための有利な方法の実施例のフローチャートを示す。第1のステップ24において本方法が開始される。続く判定ステップ25においては、駆動装置ないし内燃機関のスタート・ストップ運転モードが存在するか否かが検査される。否定の場合、例えば内燃機関が点火キーの回転によって停止される場合には、本方法は続くステップ26において終了する。これに対してスタート・ストップ運転モードが存在する場合には、さらなる判定ステップ27に進み、この判定ステップ27においてはスタータモータ1の駆動ピニオン2が噛み合わされているか否かが検査される。肯定である場合、すなわち噛み合わされている場合には、さらなる判定ステップ28に進み、この判定ステップ28においては内燃機関の動作状態が求められる。内燃機関が静止状態になったときに初めてさらなる判定ステップ29に進む。この判定ステップ29では内燃機関のクランクシャフト6の回転角位置が検査され、目標位置または目標領域と比較される。クランクシャフト6の回転角位置が目標領域内にあるか目標位置に対応すると、本方法はステップ26に進む。
しかしながら、クランクシャフト6の回転角位置を検出する上述のセンサを用いて、クランクシャフトは目標領域または目標位置から外れた回転角位置にあることが求められるとさらなる判定ステップ30に進み、この判定ステップ30においては目標位置ないし目標範囲に対する回転角位置の偏差量が検出される。偏差が極僅かである場合には、さらなるステップ31においてクランクシャフト6の回転角位置と後続/次の目標位置または後続/次の目標領域までの距離が算出される。この際に、目標位置/目標領域までのクランクシャフト6の目下の回転角位置の距離に依存して決定される評価係数が考慮される。判定ステップ30において、目標位置までの偏差が大きいことが求められると、評価係数は判定ステップ30に続くステップ32において上方に修正される。
ステップ31に続くステップ33においては、クランクシャフト6を目標位置ないし目標領域に移動させるために、後続のステップ34においてスタータモータ1に印加されるパルス電流の持続時間が決定される。上方に修正された評価係数によりパルス電流の持続時間は比較的長くなる。内燃機関のクランクシャフト6が再び静止状態になると(これは判定ステップ28によって求められる)、目下の回転角位置は所望の目標位置/目標領域に対応するか否かが改めて検査される(ステップ29)。肯定の場合、本方法はステップ26において終了する。
しかしながらクランクシャフトが依然として目標領域ないし所望の目標位置にない場合には、判定ステップ30において目標位置に対する偏差が改めて求められ、相応の評価係数が設定され、スタータモータ1には所定の持続時間のパルス電流が印加される。ステップ33においてパルス電流の持続時間を算出する際に、スタート・ストップ運転モードに関して、スタータモータ1に正規化された持続時間のパルス電流が印加された場合にクランクシャフト6が回転して進む距離と、回転角位置との関係を表す、少なくとも1つの事前に求められた特性曲線および/または特性値が使用される。すなわち特性曲線ないし特性値は、正規化された持続時間のパルス電流をスタータモータ1に印加することによってクランクシャフト6が所定の回転角位置からどれほど移動したかを表す。上述したように、この値を用いることによって目標位置に達するまでに必要とされるパルス電流の持続時間を見積もることができる。クランクシャフト6を可能な限り僅かなステップ(最大で3ステップ)で目標位置に移動させるために、評価係数は上述のパラメータ、例えばクランクシャフトの回転角位置、内燃機関の動作温度および/またはパルス電流の数に依存して設定される。有利には、目標位置に達するまでにスタータモータ1にパルス電流が複数回印加される場合、ないしスタータモータ1が複数回調整される場合、パルス電流の持続時間は回を重ねる毎に短縮されるように設定される。
図4に図示されていないステップにおいては、ステップ33におけるパルス電流の持続時間の決定の際に別のパラメータ、例えば内燃機関の動作温度および/または動作時間ならびにスタータモータ1にエネルギを供給しているエネルギ蓄積器の目下の電圧レベルを考慮することによって、本方法を拡張することができる。
後続の図5,6および7においては、幾つかの実施例に基づき有利な方法を詳細に説明する。ここで図5,6および7には殊に図3から既知のグラフが示されているので、それについては図3の説明を参照されたい。
図5に示されている第1の実施例では、図4の方法のステップ29において、クランクシャフト6が回転角位置34(矢印34によって示唆されている)にあることが求められる。論理的に、回転角位置34は安定領域20内にある。後続/次の目標位置35は同一の安定領域20内にある。その結果、判定ステップ30では目標位置35までの偏差が小さく、且つ、通常の場合は小さく設定される評価係数を補正する必要ないことが求められる。
図5の下側の領域には第2の積分グラフが示されており、このグラフはスタータモータ1に印加される電圧Uを時間tにわたり表したものである。ステップ30において目標位置35に対する偏差が小さいことが求められていることに基づき、クランクシャフトないし特性曲線/特性値の「既知の」特性に依存して、パルス電流の短い持続時間Δt1が決定/算出され、このパルス持続時間Δt1中にスタータモータ1には電圧Uが印加される。クランクシャフト6は安定領域20内にあるので、時間Δt1にわたりスタータモータ1に電圧が印加された後では、クランクシャフトが目標位置において静止状態になるまで、内燃機関の摩擦に基づき回転数が急速に低下する。すなわちこの実施例においては、クランクシャフトを目標位置35に移動させるためには、幅Δt1のパルス電流をスタータモータ1に一度だけ供給すれば十分である。
図6は第2の実施例を示し、この第2の実施例は目標位置35がプルゾーン13の後方にある点において前述の実施例とは異なる。クランクシャフト6の求められた目下の回転角位置は、図5の求められた回転角位置34に相当する。すなわち回転角位置は安定領域20内にある。しかしながら次の目標位置35は、プルゾーン13に続く安定領域21内にある。この実施例は前述の実施例とは異なり、図4による方法において評価係数がステップ32において上方に修正される。何故ならば、目標位置35に対する求められた回転角位置34の偏差が大きいからである。求められた特性曲線/特性値を用いて、差し当たり「保守的に」第1のパルス電流持続時間Δt2が設定され、この第1のパルス電流持続時間Δt2にわたりスタータモータ1にパルス電流が印加される。これによって、クランクシャフト6は安定領域20から外れるように移動ないし回転する。パルス電流持続時間Δt2は、スタータモータ1が安定領域20から外れたときに漸く遮断されるように選定または見積もられる。ワンウェイクラッチに基づき、クランクシャフト6は、後続の安定領域21において静止状態になるまで、プルゾーン13においてさらに回転することができる。これは例示的に、図6の下側の領域における積分グラフ中の回転数nでもって表されている。クランクシャフトが静止状態になると即座に(これは判定ステップ28によって検査される)、クランクシャフトの目下の回転角位置36が求められ、上述のように目標位置35と比較される。ここでは目標位置35までの偏差が僅かであるので、予め求められた特性曲線/特性値および相応に選択/決定された評価係数を用いて短いパルス電流幅Δt3が算出される。見積もられた持続時間Δt3にわたりパルス電流が印加されるスタータモータ1は、クランクシャフト6の回転数nが続いて内燃機関の摩擦力に基づき急速に低下し、クランクシャフト6が目標位置35において静止状態になるまで加速される。所定の目標位置35の代わりに、もちろんクランクシャフト6が存在するべき目標領域も設定することができる。
図7は、目標位置35がプッシュゾーン14の後方に位置する場合を示す。図7の実施例では、スタート・ストップ運転モードにおいて図4の方法を用いてクランクシャフト6の目下の回転角位置34が安定領域21内にあることが求められる。スタータモータ1には、有利な方法に基づき、クランクシャフト6が後続の安定領域22に達するまでの期間にわたり駆動される持続時間Δt4のパルス電流が供給される。押し出しソーン12を抜けなければならないので、これは必要である。さもなければクランクシャフト6が再び安定領域21に振り戻される可能性がある。したがってパルス電流持続時間は殊に、既知の/求められたトルク比に基づき見積もられる。クランクシャフト6が安定領域22において静止状態になると即座に、上述のように、目下の回転角位置37が検出され、目標位置35と比較される。この実施例においては、有利な方法によって、スタータモータ1には持続時間Δt5のパルス電流が印加され、これによってクランクシャフト6が差し当たり加速される。パルス電流持続時間Δt5は有利な方法によれば、クランクシャフト6が目標位置35において静止状態になるように回転数が続いて低減されるように見積もられている。
クランクシャフト6の目下の回転角位置に依存してその都度のパルス電流持続時間を決定するために予め求められた特性曲線/特性値が使用される上述の評価方法によって、クランクシャフト6を内燃機関の始動にとって有利な位置に移動させることが簡単に実現される。有利な方法は、クランクシャフト6を従来のスタータモータ1を用いて位置決めする可能性を提供する。本方法を簡単且つ廉価に、スタータモータ1の制御装置3、もしくはここでは図示していないが駆動装置の制御装置8に組み込むことができる。

Claims (11)

  1. 自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法であって、
    前記クランクシャフトは、ワンウェイクラッチを有する電気的なスタータモータを用いて内燃機関の後続の始動のための所望の目標位置へと回転される、クランクシャフトの位置決め方法において、
    スタート・ストップ運転モードに関して、スタータモータに正規化された持続時間のパルス電流が印加された場合に、クランクシャフトが回転して進む距離と回転角位置との関係を表す少なくとも1つの特性曲線および/または特性値を求め、
    前記クランクシャフトの目下の回転角位置を求め、
    前記クランクシャフトの求められた回転角位置ならびに目標位置および前記特性曲線/特性値に依存して、少なくとも1つのパルス電流を見積もられた持続時間にわたり、電気的なスタータモータへの印加を行なうことを特徴とする、クランクシャフトの位置決め方法。
  2. 第1のパルス電流持続時間を、前記目標位置に到達させるためには前記電気的なスタータモータに少なくとも1つの別のパルス電流を見積もられた持続時間にわたり印加する必要があるように見積もる、請求項1記載の方法。
  3. 前記電気的なスタータモータにパルス電流を見積もられた持続時間にわたり印加した後に、静止状態になった前記クランクシャフトの別の回転角位置を求める、請求項1または2記載の方法。
  4. 前記別の回転角位置および前記特性曲線/特性値に依存して、別のパルス電流持続時間を見積もる、請求項記載の方法。
  5. 前記目標位置に達するために最大で3つの持続時間の電流パルスを前記電気的なスタータモータに印加する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
  6. パルス電流の持続時間を見積もるために、前記電気的なスタータモータに電気的なエネルギを供給するエネルギ蓄積器の電圧を考慮する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. パルス電流の持続時間を見積もるために内燃機関の目下の温度を考慮する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. パルス電流の持続時間を見積もるために評価係数を考慮し、該評価係数を、前記クランクシャフトの目下の回転角位置から前記目標位置までの前記クランクシャフトの距離に依存して決定する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
  9. 前記内燃機関の動作ケースとしてスタート・ストップ運転モードに関する特性曲線/特性値を求める、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. 前記スタータモータを事前に噛み合わせる、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
  11. ワンウェイクラッチを有する、少なくとも1つの電気的なスタータモータと、該スタータモータを駆動制御する制御装置と、内燃機関のクランクシャフトの目下の回転角位置を検出するセンサとを備えた、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法を実施する装置において、
    前記制御装置は、電流制限器を備え、且つメイン回路に並列に接続されているバイパス回路を有することを特徴とする、装置。
JP2010504592A 2007-04-27 2008-02-29 自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法 Active JP5096562B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007019941.6 2007-04-27
DE102007019941A DE102007019941A1 (de) 2007-04-27 2007-04-27 Verfahren zum Positionieren einer Kurbelwelle einer abgeschalteten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
PCT/EP2008/052469 WO2008131983A1 (de) 2007-04-27 2008-02-29 Verfahren zum positionieren einer kurbelwelle einer abgeschalteten brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010525777A JP2010525777A (ja) 2010-07-22
JP5096562B2 true JP5096562B2 (ja) 2012-12-12

Family

ID=39272077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010504592A Active JP5096562B2 (ja) 2007-04-27 2008-02-29 自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100101522A1 (ja)
EP (1) EP2150697B1 (ja)
JP (1) JP5096562B2 (ja)
CN (1) CN101688509A (ja)
BR (1) BRPI0810122A2 (ja)
DE (2) DE102007019941A1 (ja)
WO (1) WO2008131983A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040945B4 (de) * 2008-08-01 2019-08-14 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Einspuren eines Andrehritzels einer Startvorrichtung in einen Zahnkranz einer Brennkraftmaschine
JP4636199B2 (ja) * 2008-10-04 2011-02-23 株式会社デンソー エンジン自動停止始動制御装置
DE102008054965B4 (de) * 2008-12-19 2018-08-23 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren und Vorrichtung für Start-Stopp-Anlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen
DE102008054979A1 (de) 2008-12-19 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung für Start-Stopp-Anlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen
DE102009001350A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
DE102009002116A1 (de) 2009-04-02 2010-11-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Positionieren einer Kurbelwelle eines Antriebsaggregats
JP2011001947A (ja) * 2009-04-17 2011-01-06 Denso Corp 始動制御装置
DE102010022106A1 (de) 2009-06-18 2010-12-23 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Geberzylinder
US8141534B2 (en) * 2010-02-03 2012-03-27 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for assisted direct start control
DE102010030751A1 (de) 2010-06-30 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
JP5517988B2 (ja) * 2011-04-22 2014-06-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン始動装置
FR3062883B1 (fr) * 2017-02-13 2019-06-07 Valeo Equipements Electriques Moteur Systeme et procede de repositionnement de rotor de moteur thermique
US10511238B2 (en) * 2017-11-15 2019-12-17 Schneider Electric USA, Inc. Temperature-based diagnostics method for a starter island
US10677212B2 (en) * 2018-05-01 2020-06-09 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlled stopping of internal combustion engine
US11066065B2 (en) * 2019-01-10 2021-07-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for repositioning a vehicle

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62152995A (ja) * 1985-12-26 1987-07-07 本田技研工業株式会社 自動二輪車等の車両における後退装置
DE4439849A1 (de) * 1994-11-08 1996-05-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine
DE19741294A1 (de) * 1997-09-19 1999-03-25 Bosch Gmbh Robert Antrieb eines Kraftfahrzeuges
JPH11218068A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Hitachi Ltd エンジン始動装置
JP4076108B2 (ja) * 1999-04-23 2008-04-16 本田技研工業株式会社 エンジン始動装置
US7023150B2 (en) * 2000-07-11 2006-04-04 Aisin Aw Co., Ltd. Drive device
US6271648B1 (en) * 2000-09-27 2001-08-07 Ford Global Tech., Inc. Method of preconditioning a battery to improve cold temperature starting of a vehicle
US6615786B2 (en) * 2001-05-11 2003-09-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Starter system for internal combustion engine
JP3690596B2 (ja) * 2001-12-05 2005-08-31 本田技研工業株式会社 エンジン始動制御装置
JP4082578B2 (ja) * 2002-10-04 2008-04-30 本田技研工業株式会社 エンジン始動制御装置
DE60232524D1 (de) * 2002-11-25 2009-07-16 Ford Global Tech Llc Blockierungsmechanismus für die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
DE602004012838T2 (de) * 2003-01-27 2009-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi Steuervorrichtung für verbrennungsmotor
JP2004308593A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Toyota Motor Corp エンジンの始動装置
JP4136926B2 (ja) * 2003-12-24 2008-08-20 日産自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置及び始動制御方法
EP1586765B1 (de) * 2004-04-15 2011-06-29 TEMIC Automotive Electric Motors GmbH Verfahren und Steuersystem zum Positionieren einer Kurbelwelle beim Abstellen eines Verbrennmotors
DE102005004326A1 (de) 2004-08-17 2006-02-23 Robert Bosch Gmbh Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit separatem Einrück- und Startvorgang
US7654238B2 (en) * 2004-11-08 2010-02-02 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for controlled shutdown and direct start for internal combustion engine
US7146960B2 (en) * 2004-11-16 2006-12-12 Ford Global Technologies, Llc Engine shut down using fluid pump to control crankshaft stopping position
JP2006214386A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102005027728A1 (de) * 2005-06-16 2007-03-22 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Verfahren und System zum kontrollierten Abschalten und Starten einer Verbrennungsmaschine
JP2007205166A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Kokusan Denki Co Ltd エンジン制御装置
FR2903538B1 (fr) * 2006-07-07 2008-09-26 Schneider Toshiba Inverter Eur Sas Procede et dispositif d'estimation de la vitesse d'un moteur electrique
US7461626B2 (en) * 2006-12-21 2008-12-09 Ford Global Technologies, Llc Powertrain including a rotary IC engine and a continuously variable planetary gear unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE502008000913D1 (de) 2010-08-19
JP2010525777A (ja) 2010-07-22
WO2008131983A1 (de) 2008-11-06
US20100101522A1 (en) 2010-04-29
EP2150697A1 (de) 2010-02-10
BRPI0810122A2 (pt) 2014-10-29
DE102007019941A1 (de) 2008-11-06
CN101688509A (zh) 2010-03-31
EP2150697B1 (de) 2010-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5096562B2 (ja) 自動車の停止している内燃機関のクランクシャフトの位置決め方法
JP4480886B2 (ja) 内燃機関の始動装置の制御方法及びその制御装置
JP5335093B2 (ja) 内燃機関のスタート・ストップ制御方法およびスタート・ストップ制御装置
JP5193068B2 (ja) 第2の伝動装置部材に噛み合わせるための第1の伝動装置部材を備えた装置、特に内燃機関のリングギヤに噛み合わせるためのピニオンを備えた始動装置ならびにこのような形式の装置を運転するための方法
US6966868B2 (en) Method for adapting the adjustment of a clutch in an unconventional drive train of a vehicle
EP3144520B1 (en) System for restarting internal combustion engine when engine restart condition is met
JP4790015B2 (ja) 自動車の始動援助方法および装置
JP4813971B2 (ja) エンジンの制御方法
JP2008088939A (ja) 内燃機関の停止位置制御装置
JP6332137B2 (ja) ハイブリッド車の制御装置
US20200130695A1 (en) Hybrid vehicle
JP6248864B2 (ja) 車両の制御装置
US9574506B2 (en) Engine starting device of idle reduction vehicle
FR2965779A1 (fr) Procede de commande d'un demarrage d'un vehicule equipe d'un systeme de mise en veille d'un moteur
JP5413325B2 (ja) エンジン停止始動制御装置
JP6076146B2 (ja) 車両の制御装置
JP5392147B2 (ja) 油圧システム
EP2937554B1 (fr) Procédé de diagnostic pour la détection d'un glissement de la courroie d'accessoires d'un groupe motopropulseur
JP2010190208A (ja) エンジン自動停止始動制御装置
US20160115931A1 (en) Engine automatic stop/restart device
JP3572446B2 (ja) 車両のエンジン自動停止再始動装置
JP3999595B2 (ja) 内燃機関の油圧式始動装置
JP6036085B2 (ja) エンジン始動装置
JP4909118B2 (ja) 自動変速機の変速判断装置、変速判断方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
KR102463457B1 (ko) 엔진시동 신속제어방법 및 isg 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120328

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120628

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120822

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5096562

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150928

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250