KR20090043524A - 시동기의 회전 속도를 검출하는 방법 - Google Patents

시동기의 회전 속도를 검출하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090043524A
KR20090043524A KR1020097003469A KR20097003469A KR20090043524A KR 20090043524 A KR20090043524 A KR 20090043524A KR 1020097003469 A KR1020097003469 A KR 1020097003469A KR 20097003469 A KR20097003469 A KR 20097003469A KR 20090043524 A KR20090043524 A KR 20090043524A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
starter
calculated
rotational speed
temperature
calculation algorithm
Prior art date
Application number
KR1020097003469A
Other languages
English (en)
Inventor
클라우스 하이어스
위 게
아포스톨로스 차키리스
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
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 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20090043524A publication Critical patent/KR20090043524A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/245—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • 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
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • 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
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F02N11/0844—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop with means for restarting the engine directly after an engine stop request, e.g. caused by change of driver mind
    • 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
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851—Circuits 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
    • F02N11/0855—Circuits 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/46—Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable
    • 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
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/041—Starter speed
    • 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
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/043—Starter voltage
    • 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
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/044—Starter current
    • 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
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/045—Starter temperature or parameters related to it
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진의 시동을 위한 시동기(1)의 회전 속도를 검출하는 방법에 관한 것이다. 시동기 회전 속도(n)는 상이한 전기적 변수들(U45, Ubr)로부터 계산되어 엔진 회전 속도와의 비교를 통해 보정됨으로써, 매우 적은 비용으로 간단하게 검출될 수 있다.
엔진, 시동기, 회전 속도, 전기적 변수

Description

시동기의 회전 속도를 검출하는 방법 {METHOD FOR DETERMINING THE ROTATION SPEED OF A STARTER}
본 발명은 청구의 범위 제1항의 전제부에 따른, 엔진의 시동을 위한 시동기의 회전 속도를 검출하는 방법에 관한 것이다.
근래 자동차들의 엔진은 일반적으로 소위 피니언 시동기에 의해 시동된다. 이 피니언 시동기는 실질적으로, 크랭크축의 링 기어에 맞물려 시동이 시도될 때 엔진을 회전시키는, 모터 구동식 피니언을 구비한 직류 모터를 포함한다. 모터 제어 장치에 의해 시동 명령이 개시되면, 상기 직류 모터에 의해 소위 솔레노이드 스위치가 작동되어 피니언이 크랭크축의 링 기어에 맞물리게 된다. 솔레노이드 스위치가 작동되면, 시동기에 전력을 공급하는 주 전류 경로가 자동으로 폐쇄된다. 그럼으로써 본질적인 회전 과정이 시작된다.
시동-정지 작동 모드가 구현되도록 설계된 차량의 경우, 피니언은 대부분 엔진의 정지 상태 이전에 이미 링 기어에 맞물린다. 따라서 후속 시동 과정이 훨씬 더 빠르게 수행될 수 있는데, 이는 시동 시 이미 피니언이 맞물려 있기 때문이다. 이 경우, 시동기는 멈춤 신호가 검출되는 즉시 회전되고, 피니언은 엔진이 완전히 정지 상태에 놓이기 전에는 아직 맞물려 있다. 가급적 소음 및 마모가 적은 맞물 림을 보장하기 위해서는, 시동기 피니언이 크랭크축의 원주 속도에 정확히 도달되고 동기화되어 맞물려야 한다. 그러므로 시동기의 회전 속도가 매우 정확하게 인지되어야 한다.
시동기 회전 속도는 예컨대 회전 속도 센서를 이용하여 검출될 수 있다. 그러나 이러한 센서는 비교적 복잡하고 고가이다.
따라서 본 발명의 과제는 시동기의 회전 속도를 검출하기 위한 간단하고 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 제1항에 제시된 특징들에 의해 해결된다.
본 발명의 중요한 관점은, 시동기 회전 속도를 전기적 변수들로부터 산출하는 데 있다. 이러한 방법은 특히, 회전 속도 검출이 특수한 회전 속도 센서 없이도 가능하기 때문에 매우 간단하게 경제적으로 구현되는 장점이 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 시동기의 단자 전압(U45) 및/또는 브러시 전압(Ubr) 및 경우에 따라서는 시동기의 전기자 전류(I)로부터 시동기 회전 속도(n)가 산출된다. 각각의 변수들을 측정하기 위해 바람직하게는 적절한 전류 센서들 또는 전압 센서들이 제공된다. 브러시 전압은 바람직하게 소정의 알고리즘을 이용하여 추정된다.
시동기 회전 속도는 예컨대 하기의 관계식을 통해 산출될 수 있다.
Figure 112009010508940-PCT00001
(1)
여기서,
U45는 시동기의 외부 단자 전압이고,
I는 시동기 전류이고,
Rstatt는 전기자 저항이고,
Ubr은 브러시 전압이고,
kn은 특히 시동기의 구성 및 자계 강도를 고려하는 기계 매개변수이고,
kB는 전류 의존적 브러시 전압 강하의 상수이다.
전기적 변수들(U45, Ubr, I)은 바람직하게 공회전 시, 특히 시동기가 서서히 멈출때 측정된다. 시동기의 무전류 감속 모드(즉, 공급 전압으로의 연결이 끊긴 상태)에서는 방정식 (1)이 하기와 같이 축소된다.
Figure 112009010508940-PCT00002
(2)
여기서 전압들(U45 및 Ubr)은 동적 변수들이다.
주행 작동 초기, 특히 냉간 시동 시에는 시동기 회전 속도가 바람직하게 식 (1) 또는 식 (2)에 따라 산출된다.
계산 알고리즘은 바람직하게, 검출된 회전 속도, 특히 엔진 회전 속도에 기초하여 보정된다. 시동기가 맞물린 상태에서 엔진 회전 속도는 (시동기 피니언과 링 기어 또는 크랭크축 사이의 변속비의 고려 하에) 시동기 회전 속도에 상응한다. 엔진 회전 속도는 통상 엔진 제어 장치에서 이용된다. 따라서 계산 알고리즘[예컨대 (1) 또는 (2)]은 엔진 회전 속도를 이용하여 보정될 수 있다. 이러한 목적으로 예컨대 보정 매개변수(kkorr)가 결정될 수 있다.
시동 과정이 계속되면 시동기가 점차 가열된다. 시동기 온도 및 시동기의 노후화 상태의 변수들(Ubr 및 kn)로 인해 방정식 (1) 또는 (2)에 따라 산출된 시동기 회전 속도가 실제 값과 비교적 큰 차이를 보일 수 있다. 따라서 회전 속도 산출값을 조정하고, 적어도 온도 변동을 보상할 것을 제안한다.
시동기 회전 속도(n)의 산출을 위해, 예컨대 하기의 방정식이 적용될 수 있다.
Figure 112009010508940-PCT00003
(3)
상기 식에서, ΔT는 마지막 시동 시와 비교한 시동기의 온도 변동량을 나타내고, km과 kbr은 바람직하게 선형이며 온도에 의존하지 않는 온도 상수들이며, kkorr은 냉간 시동 시 산출값의 편차를 보정하는 보정 계수이다.
최초 시동 이전의 시동기 초기 온도는 엔진 온도와 동일하다고 간주된다. 이는 통용되는 모든 엔진에서 측정되며, 그 값은 제어 장치 내에 존재한다.
온도 변동량(ΔT)은 바람직하게 시동기에서의 열적 프로세스들을 반영하는 열적 모델로부터 얻어진다. 시동기 온도 또는 온도 변동을 검출하기 위해, 바람직하게는 시동 과정에서 발생하는 손실 에너지가 추정되고, 열적 모델에 기초하여 온도 또는 온도 변동량이 산출된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 메모리 내에 저장된 데이터 세트에 기초하여 손실 에너지가 산출된다. 이 데이터 세트는 예컨대 초기 온도의 함수로서 시동 과정에서의 손실 에너지를 표(탐색표)의 형태로 포함하고 있다. 이 경우, 시동기 온도 또는 그의 변동이 열적 모델을 토대로 산출된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전기적 에너지 평형으로부터 시동 과정에서 발생하는 손실 에너지(Wl)가 산출되고, 이와 관련하여 하기의 식,
Figure 112009010508940-PCT00004
(4)
가 적용될 수 있다. 이 식에서 Ubr은 브러시 전압이고, I는 전기자 전류이며, Rstat는 전기자의 옴의 저항이다. 여기서 브러시 전압(Ubr)은 기지수인 것으로 가정한다. 즉, 브러시 전압은 전류에 따라 특성도로서 저장되거나, 상수로서 저장되고, 전기자 저항(Rstat)은 기지수이다.
방정식 (4)의 전기자 전류(I)는 예컨대 시동 과정에서의 시동기의 회전 속도 거동으로부터 산출될 수 있다. 이와 관련하여 시동기의 n = f(I) 특성곡선이 특성 맵으로서 저장된다. 이 특성곡선은 이제 현재 온도로 변환되고, 시간 의존적 시동기 전류를 공급한다. 시동기 회전 속도를 검출하기 위해 바람직하게는 엔진 제어 장치에 의해 공급된, 회전 단계 동안의 엔진 회전 속도가 이용된다.
그 대안으로, 시동 과정 동안에도 전기자 전류(I)가 측정될 수 있고, 이를 기초로 손실 에너지(Wl)가 산출될 수 있다. 이 경우, 시동기 온도 또는 그의 변동량은 역시 시동기의 열적 모델로부터 산출된다.
예컨대 방정식 (3)에 따라, 온도와 관련하여 보상된 시동기 회전 속도는 후속 시동 시 다시 측정된 실제 값(n)에 매칭될 수 있다. 이러한 목적으로, 역시 시동기가 맞물린 상태에서 엔진 회전 속도(nmot)가 검출되고, 예컨대 식 (3)에 따라 시동기 회전 속도(n)가 산출되며, 상기 두 회전 속도(n, nmot)가 차이가 나는 경우 계산 알고리즘이 보정된다. 상기 보정을 위해 예컨대 보정된 온도 또는 온도 변동량(ΔT)이 산입될 수 있다. 열적 모델로부터 추정된 온도 또는 온도 변동량(ΔT)은 예컨대 보정 계수(kth)에 의해 보정될 수 있다. 이와 관련하여 예컨대 하기의 관계식이 적용될 수 있다.
Figure 112009010508940-PCT00005
(5)
이 식에서, ΔTest는 열적 모델로부터 추정된 온도이다.
하기에서는 첨부된 도면들을 참고로 실시예에 따라 본 발명을 더 상세히 설명한다.
도 1은 피니언 시동기의 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 시동기 회전 속도(n)를 산출하는 방법의 주요 방법 단계들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 시동기 온도 또는 온도 변동을 검출하기 위한 시동기의 열적 모델이다.
도 1에는, 특히 자동차에서 사용되는 엔진용 시동기(1)의 매우 간략화된 개략도가 도시되어 있다. 시동기(1)는 실질적으로 전기자 권선들을 구비한 전기자(2)와, 다수의 영구 자석(3)을 구비한 고정자로 구성된 직류 모터(2, 3)를 포함한다. 전기자(2)에 포함된 전기자 권선들은 브러시(4)를 통해 전력을 공급받는다. 모터 축(5)에는 시동 과정에서 크랭크축(9)의 링 기어(8)에 맞물리는 피니언(7)이 고정된다. 피니언(7)의 맞물림 및 맞물림 분리를 위해 맞물림 기계 장치(6)가 제공되고, 이 장치는 통상 시동기(1)의 주 전류 경로의 접속에 사용되는 맞물림 레버와 솔레노이드 스위치를 포함한다.
시동기(1)는 고유의 시동기 제어 장치(10)를 포함하며, 이 시동기 제어 장치는 특히 시동기(1)의 회전 속도(n)를 산출하여 그에 상응하게 시동기(1)를 제어하는 데 이용된다. 본 발명에서 시동기(1)는 시동-멈춤 작동 모드를 갖는 차량에서 사용되도록 설계되어 있다. 시동-멈춤 작동 모드에서는 예컨대 신호등 앞에서 정지하는 경우와 같은 특정 주행 상황에서 엔진이 자동으로 꺼지고, 이때 멈춤 신호(STOP)가 발생한다. 운전자가 다시 출발하기 위해, 예컨대 브레이크 페달을 놓는 즉시 엔진이 다시 시동된다. 이때, 피니언이 먼저 엔진 회전 속도에 도달하여 링 기어(8)와 동기화되어 회전하고, 이어서 서서히 멈추고 있는 엔진의 링 기어(8)에 맞물린다. 시동기 회전 속도(n)는 수학적 알고리즘을 이용하여 산출되며, 이를 위해 예컨대 하기의 방정식이 적용될 수 있다.
Figure 112009010508940-PCT00006
상기 식에서,
U45는 시동기의 외부 단자 전압이고,
I는 시동기 전류이고,
Ubr은 브러시 전압이고,
kn은 특히 시동기의 구성 및 자계 강도를 고려하는 기계 매개변수이고,
kkorr, kbr 및 km은 보정 계수들이다.
엔진의 냉간 시동 시, "ΔT = 0 그리고 kkorr = 1"이 적용된다. 시동기 온도로는 예컨대 오일 온도와 같은 주변 온도가 사용된다. 전압 U45(단자 전압) 및 Ubr(브러시 전압)은 공회전 시 시동기가 가속될 때 검출되고, 그 결과로부터 회전 속도(n)가 산출된다.
도 2a에는 냉간 시동의 경우에 방정식 (3)에 기초하여 시동기 회전 속도(n)를 산출하기 위한 방법의 필수 방법 단계들이 도시되어 있다. 단계 20에서 시동기(1)가 먼저 가속되고, 피니언(7)이 링 기어(8)와 동기화된다. 단계 21에서 방정 식 (3)에 따라 시동기(1)의 회전 속도(n)가 산출되는데, 이때 ΔT = 0이고 kkorr = 1이다. 전압 U45 및 Ubr(브러시 전압)은 공회전 시 검출된다. 원하는 회전 속도(n)에 도달하는 즉시, 피니언(7)이 서서히 멈추는 엔진의 링 기어에 맞물린다(단계 22).
맞물린 상태에서 엔진 회전 속도가 (변속비의 고려 하에) 시동기 회전 속도(n)에 상응하기 때문에, 알고리즘이 보정될 수 있다. 이러한 목적으로 단계 23에서는 엔진 회전 속도(nmot)가 검출되고, 단계 24에서는 알고리즘(3)의 매칭에 이용될 보정 계수(kkorr)가 산출된다.
시동기 온도가 주변 온도보다 더 높은 후속 시동 시, 브러시 전압(Ubr) 및 기계 매개변수(kn)의 온도 의존도가 고려되어야 한다. 이 경우, 시동기의 온도 또는 온도 변동량이 바람직하게 시동기의 열적 모델을 이용하여 추정된다.
도 2b에는 후속 시동 과정(온간 시동)에서 방정식 (3)에 기초하여 시동기 회전 속도(n)를 산출하기 위한 방법의 필수 방법 단계들이 도시되어 있다. 여기서는 제1 단계(30)에서 먼저 멈춤 신호(STOP)가 발생하는지의 여부가 검출된다. 만일 멈춤 신호가 발생하였다면(J), 시동기(1)가 가속되고 피니언(7)이 링 기어(8)와 동기화된다. 이 경우, 시동기(1)의 회전 속도(n)는 방정식 (3)에 따라 산출된다. 방정식 (3)의 온도 변동량(ΔT)은, 도 3에 일례로 도시된 것과 같은 시동기의 온도 모델로부터 산출된다. 온도 모델은 단계 32에서 초기 온도와, 마지막 시동 시 에 너지 도입량과, 마지막 시동 이후의 냉각 기간의 고려 하에 시동기(1)의 온도 또는 온도 변동량을 산출한다. 에너지 도입량은 예컨대 방정식 (4)를 이용하여 산출될 수 있다.
회전 속도 계산의 결과는 단계 33에서 도출된다. 시동기 회전 속도(n)가 엔진 회전 속도와 동일하면, 단계 34에서 피니언(7)이 맞물린다.
후속하는 단계들(35 및 36)에서는 계산 알고리즘이 다시 보정된다. 이를 위해, 단계 35에서 엔진 회전 속도(nmot)가 검출되어, 그 이전에 계산된 시동기 회전 속도(n)와 비교된다. 상기 두 값이 상이한 경우, 단계 36에서 열적 모델로부터 추정된 온도의 보정 계수(kth)가 산출된다.
도 3에는 시동기(1)의 온도 모델의 필수 요소들이 도시되어 있다. 본 실시예에서 시동기(1)의 온도 모델은 시동기(1)의 공급 라인들을 위한 열 저항(Rzul)과, 전기자의 열 커패시터(CAnk)와, 브러시(4)와 전기자(2) 사이의 에어 갭의 열 저항(RLuftsp)과, 자석들(3)의 열 커패시터(CMag)와, 자석들(3)의 열 커패시터(CMag)에 병렬 배치된 열적 블리더 저항(RAbl)을 포함한다. 열 공급망 내로 유입되는 열 흐름이 도면부호 "11"로 표시되어 있다.
상기 열 흐름은 예컨대 시스템 내에 저장된 표로부터 판독될 수 있다. 선택적으로, 예컨대 방정식 (4)가 적용될 수 있는 에너지 평형으로부터도 열 흐름이 산출될 수 있다.
전기자 전류(I)는 선택적으로 측정될 수도 있고, 또는 엔진 제어 장치의 회전 속도 정보(nmot)로부터 산출될 수도 있다. 브러시 전압(Ubr)은 바람직하게 추정된다. 그 결과로서 열적 모델이 온도 또는 온도 변동량을 제공하고, 이는 방정식 (3)에서 사용된다.

Claims (13)

  1. 시동기(1), 특히 자동차 엔진용 시동기의 회전 속도(n)를 검출하는 방법에 있어서,
    회전 속도(n)는 전기적 변수들(U45, Ubr, I)로부터 계산 알고리즘을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전 속도(n)는 단자 전압(U45) 및/또는 브러시 전압(Ubr) 및/또는 전기자 전류(I)로부터 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전기적 변수들(U45, Ubr, I) 중 하나 이상이 시동기(1)의 공회전 시 측정되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  4. 제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 계산 알고리즘은 보정되며, 상기 보정 시 엔진 회전 속도(nmot)가 검출되어, 시동기가 맞물린 상태에서 상기 계산된 시동기 회전 속도(n)와 비교되며, 상기 두 값이 상이한 경우 계산 알고리즘이 그에 상응하게 보정되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  5. 제4항에 있어서, 계산 알고리즘의 보정을 위해 하나 이상의 보정 계수(kkorr, kbr, km)가 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 계산 알고리즘은 시동기의 온도 또는 온도 변동량(ΔT)을 고려하는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 시동 과정에서 발생하는 손실 에너지(Wl)가 검출되고, 열적 모델에 기초하여 시동기(1)의 온도(T) 또는 온도 변동량(ΔT)이 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  8. 제7항에 있어서, 손실 에너지(Wl)는 메모리 내에 저장된 데이터 세트에 기초하여 초기 온도의 함수로서 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  9. 제7항에 있어서, 손실 에너지(Wl)는 전기적 에너지 평형을 토대로 산출되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서, 시동 과정 동안 시동기(1)의 회전 속도 거동(n)이 검출되고, 그 회전 속도 거동(n)을 토대로 전기자 전류(I)가 산출되며, 그에 기초하여 손실 에너지(Wl)가 계산되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  11. 제9항에 있어서, 시동 과정 동안 시동기(1)의 전기자 전류(I)가 측정되고, 그에 기초하여 손실 에너지(Wl)가 계산되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 시동기의 회전 속도(n)는 하기의 식,
    Figure 112009010508940-PCT00007
    을 이용하여 계산되고, 상기 식에서
    U45는 시동기(1)의 외부 단자 전압이고,
    Ubr은 브러시 전압이고,
    ΔT는 시동기(1)의 온도 변동량이고,
    kkorr, kbr 및 km은 상이한 보정 계수들인 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속 도 검출 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 시동기(1)가 맞물린 상태에서 엔진 회전 속도(nmot)가 검출되어 계산된 시동기 회전 속도(n)와 비교되고, 상기 두 회전 속도가 차이가 나는 경우 온도 변동량(ΔT)이 보정되는 것을 특징으로 하는, 시동기 회전 속도 검출 방법.
KR1020097003469A 2006-08-21 2007-07-09 시동기의 회전 속도를 검출하는 방법 KR20090043524A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006039112.8 2006-08-21
DE102006039112A DE102006039112A1 (de) 2006-08-21 2006-08-21 Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl eines Starters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090043524A true KR20090043524A (ko) 2009-05-06

Family

ID=38973226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097003469A KR20090043524A (ko) 2006-08-21 2007-07-09 시동기의 회전 속도를 검출하는 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100064786A1 (ko)
EP (1) EP2057734B1 (ko)
JP (1) JP2010501056A (ko)
KR (1) KR20090043524A (ko)
CN (1) CN101507098B (ko)
DE (1) DE102006039112A1 (ko)
WO (1) WO2008022841A2 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008163818A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Hitachi Ltd スタータ
JP4849074B2 (ja) * 2008-01-21 2011-12-28 株式会社デンソー 内燃機関の回転速度算出装置、内燃機関の始動状態予測装置、内燃機関のフリクション定量化装置、及び内燃機関の自動停止制御装置
DE102008001751A1 (de) 2008-05-14 2009-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren für die Bestimmung der Drehzahl eines Motors
DE102008040830A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE102008041040A1 (de) 2008-08-06 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuerung für eine Startvorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102008041037A1 (de) * 2008-08-06 2010-02-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Steuerung für einen Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102008041110A1 (de) 2008-08-07 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Steuerung für einen Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP5007839B2 (ja) * 2008-09-02 2012-08-22 株式会社デンソー エンジン自動停止始動制御装置
DE102008042946A1 (de) 2008-10-20 2010-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung einer Start-Stopp-Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE102008043546A1 (de) 2008-11-07 2010-05-12 Robert Bosch Gmbh Strombegrenzungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Strombegrenzungsvorrichtung für eine Steuerung
DE102008043555A1 (de) 2008-11-07 2010-05-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren einer Steuerung für eine Startvorrichtung, Computerprogrammprodukt und Steuerung
DE102008043544A1 (de) 2008-11-07 2010-05-12 Robert Bosch Gmbh Startersteuerung, Startersystem, Verfahren für dieselben, Computerprogrammprodukt
DE102008043780B4 (de) 2008-11-17 2020-08-13 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Startvorrichtung sowie Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP5235757B2 (ja) 2009-04-03 2013-07-10 三菱電機株式会社 アイドリングストップ車両のためのエンジン始動装置
JP5029680B2 (ja) * 2009-05-20 2012-09-19 株式会社デンソー エンジン停止始動制御装置
DE102009027015A1 (de) 2009-06-18 2010-12-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Drehzahlerfassung von Gleichstrommaschinen
DE102009028535A1 (de) 2009-08-14 2011-02-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Steuerung für eine Startvorrichtung, Steuerung und Computerprogrammprodukt
DE102009029210A1 (de) * 2009-09-04 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen einer Bestromungsdauer eines Starters eines Startersystems
DE102009029207A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Starterdrehzahl eines Starters eines Startersystems
DE102009045159A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überprüfen eines Einspurens eines Ritzels eines Startersystems
US8251034B2 (en) * 2009-12-15 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Control of a pre-spun starter
DE102010001762B4 (de) 2010-02-10 2018-12-13 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zur Vorausbestimmung eines Bewegungszustandes einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine
JP5108040B2 (ja) 2010-02-18 2012-12-26 三菱電機株式会社 エンジン自動停止再始動装置
DE102010009648A1 (de) 2010-02-27 2011-09-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Drehzahl einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine
JP4937374B2 (ja) * 2010-04-06 2012-05-23 三菱電機株式会社 始動制御装置
US8534082B2 (en) * 2010-07-20 2013-09-17 Thermo King Corporation Engine starter predictive maintenance system
JP5724238B2 (ja) * 2010-08-02 2015-05-27 株式会社デンソー エンジン停止始動制御装置
US8408175B2 (en) * 2010-08-03 2013-04-02 GM Global Technology Operations LLC Stop-start self-synchronizing starter system
DE102010042802A1 (de) 2010-10-22 2012-04-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine und Wechselschaltvorrichtung
FR2971555B1 (fr) * 2011-02-11 2013-02-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Methode de determination du regime d'un demarreur d'un moteur thermique
FR2971554B1 (fr) * 2011-02-11 2015-04-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage du demarreur d'un moteur thermique equipe d'un systeme d'arret et de remise en route automatique du moteur
DE102011090077A1 (de) * 2011-12-29 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer mittleren Drehzahl einer sich drehenden Antriebswelle einer Brennkraftmaschine
SE536801C2 (sv) * 2012-02-07 2014-09-02 Scania Cv Ab Diagnostisering av startmotor
US20140260793A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Remy Technologies, L.L.C. Starter motor for a motor vehicle
FR3018556B1 (fr) * 2014-03-13 2019-06-21 Psa Automobiles Sa. Methode de prediction de l'etat thermique d'un demarreur
FR3018557A1 (fr) * 2014-03-17 2015-09-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Methode et systeme d'estimation du temps restant d'activation d'un demarreur avant sa surchauffe
FR3052813A1 (fr) * 2016-06-15 2017-12-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de recalage d’une estimation d’un regime de synchronisation d’un demarreur avec un regime moteur lors d’un redemarrage

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935579A (ja) * 1982-08-24 1984-02-27 Olympus Optical Co Ltd 直流電動機の速度制御装置
AT388457B (de) * 1986-11-25 1989-06-26 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren und einrichtung zur pruefung einer brennkraftmaschine
DE4026232C2 (de) * 1990-08-18 2003-09-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Überwachung eines Drehzahlgebers
DE19524913A1 (de) * 1995-07-08 1997-01-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Drehzahl eines Gleichstrommotors
DE19949822A1 (de) * 1999-10-15 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Elektrostarter für einen Verbrennungsmotor mit einer Schutzvorrichtung
DE10021645A1 (de) * 2000-05-04 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Notstart einer Verbrennungskraftmaschine bei Drehzahlgeberdefekt
KR20040018716A (ko) * 2002-08-26 2004-03-04 삼성전자주식회사 무정류자 직류모터의 속도제어장치 및 방법
US7640795B2 (en) * 2002-12-20 2010-01-05 Spx Corporation Apparatus and method for starter RPM detection
US7134414B2 (en) * 2003-02-10 2006-11-14 Robert Bosch Gmbh Method and device for starting an internal combustion engine
JP4641181B2 (ja) * 2004-08-26 2011-03-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリ状態管理装置及びバッテリ状態管理方法
DE102006018059A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parallelhybridantriebsstranges
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
JP4516576B2 (ja) * 2007-01-31 2010-08-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両駆動装置
DE102008005525A1 (de) * 2008-01-22 2009-07-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Start einer Brennkraftmaschine mit Start-Stopp-Funktion

Also Published As

Publication number Publication date
CN101507098B (zh) 2012-05-30
JP2010501056A (ja) 2010-01-14
WO2008022841A2 (de) 2008-02-28
WO2008022841A3 (de) 2008-09-12
EP2057734A2 (de) 2009-05-13
CN101507098A (zh) 2009-08-12
EP2057734B1 (de) 2018-12-12
DE102006039112A1 (de) 2008-02-28
US20100064786A1 (en) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090043524A (ko) 시동기의 회전 속도를 검출하는 방법
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
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
KR101173050B1 (ko) 전동식 오일펌프의 구동 제어 장치 및 방법
US20120191329A1 (en) Method for operating a controller for a starter device, controller, and computer program product
JP5291797B2 (ja) 内燃機関の始動装置のための制御方法と制御部
JP4144348B2 (ja) エンジン始動システム
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
US9429131B2 (en) Starter system and method
JP2009533592A (ja) カムシャフト調節装置用の同期装置及び方法及びメモリ媒体及びプログラム要素
CN107849996B (zh) 获取起动发电机传递到内燃机上的转矩的转矩精度的方法
JP2007262935A (ja) 燃料ポンプの駆動制御装置
JP2005508779A (ja) 車両の、従来とは異なるドライブトレイン内でクラッチの調整を適応させるための方法
CN102066743A (zh) 使用参数估计算法的起动机马达诊断和预报的系统和方法
JP4799652B2 (ja) アイドリングストップ再始動制御システム
JP2006258070A (ja) 内燃機関のアイドル運転停止制御方法
JPH0971138A (ja) 車両の制御装置
CN103016233B (zh) 发动机自动停止再起动装置及发动机自动停止再起动方法
JP2015197067A (ja) エンジン始動装置
US8549939B2 (en) Start control device
JP2008291756A (ja) 燃料ポンプの故障診断装置
KR101173049B1 (ko) 전동식 오일펌프의 구동 제어 방법
JP2515817B2 (ja) ステッピングモ―タの始動加熱装置
CN111055843B (zh) 发动机瞬态工况的电机扭矩控制方法及装置
US10260622B2 (en) Transmission arrangement and electric machine for motor vehicle and temperature detection method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid