WO2012116882A2 - Method and device for monitoring an engagement procedure of a starter pinion of a starter motor - Google Patents
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- WO2012116882A2 WO2012116882A2 PCT/EP2012/052194 EP2012052194W WO2012116882A2 WO 2012116882 A2 WO2012116882 A2 WO 2012116882A2 EP 2012052194 W EP2012052194 W EP 2012052194W WO 2012116882 A2 WO2012116882 A2 WO 2012116882A2
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for monitoring an engagement process of a Einspurritzels a starter motor for a vehicle drive, in which an armature of the starter motor is moved.
- Starter motors are known in which, during the starting process, a single-pinion gear of the starter motor is meshed with the aid of a solenoid in a ring gear of a vehicle drive, in particular an internal combustion engine.
- a solenoid in a ring gear of a vehicle drive
- the Einpurritzel closes during or before reaching aSteprurten end position of a contact bridge in the solenoid, whereby the electric starter motor is powered.
- the Einpurritzel the starter motor and a corresponding sprocket in the vehicle drive are so rotated relative to each other that when activating a solenoid, the Einspurritzel slides directly into the sprocket.
- a tooth of the pinion during Einspurvorgang initially completely or partially overlaps with a tooth of the ring gear and thereby the direct meshing is prevented.
- the object on which the invention is based can therefore be regarded as specifying a method and a device for monitoring a meshing operation of a single lash pin of a starter motor for a vehicle drive, with which a property of the meshing operation can be determined in a shorter time.
- a method of monitoring a meshing action of a single lance pinion of a starter motor for a vehicle drive wherein an armature of the starter motor is moved.
- a speed of a movement of the armature is detected and, on the basis of the detected speed, a characteristic of the meshing process is determined.
- the speed of the armature corresponds, for example, to the speed with which the single-pinion gear moves in the direction of a toothed rim of the vehicle drive.
- the detected speed can thus be used advantageously to assess how the Einspurvorgang the Einspurritzels runs or has run.
- the determined property can advantageously also be in a forecast about the further course of the meshing process in order, for example, to control a control of the meshing process on the basis of the prognosis.
- the determined characteristic comprises at least one of the following: a successfully executable meshing operation, a successfully performed meshing operation, a retarded meshing action, an unsuccessful meshing operation, an unsuccessful meshing operation, a tooth-on-tooth position of the Einspurritzels at the Meshing.
- a quality of the Einspurvorgangs can be assessed with little effort.
- determining the property may include evaluating a velocity history. For example, with a given temporal resolution, an instantaneous speed of the armature is determined and used as a basis for determining the characteristic of the meshing process. This makes it possible in a simplified manner to determine a property of the Einspurvorgangs already during the ongoing appeal process. Thus, for example, can be reacted to certain determined properties faster.
- the speed is detected by measuring a signal profile, in particular a current profile, at a starter relay of the starter motor.
- the measurement of the signal profile can for example take place at a terminal of the starter relay, via which a solenoid for attracting the armature is supplied with power, for which purpose preferably a shunt is used as a measuring resistor.
- a terminal is a so-called terminal 50 of a vehicle electrical system.
- a conclusion can be drawn about the respective speed of the armature.
- the signal profile of the signal profile is evaluated, in particular with respect to absolute magnitudes in the waveform and slopes in the waveform.
- a reference profile is created for a starter motor, which represents, for example, an ideal, successfully performed Einspurvorgang.
- a reference profile can be created, for example, analytically or by reference measurements prior to commissioning of the starter motor.
- the determination of the property comprises comparing the measured signal profile with a reference profile. With such a comparison, the characteristic of the meshing process can thus be determined with little effort.
- the signal profile of a meshing operation may vary over the life of the starter motor, so that the signal profile of a successfully performed In the case of a successfully performed single-lane traversing operation, the latening operation at the beginning of the service life differs from a signal profile at the end of the service life.
- the reference profile can advantageously be adapted, in particular adaptable, depending on a lifetime of the starter motor. Accordingly, an expired life of the starter motor can also be determined or estimated by comparison with an adapted reference profile. For example, a current life is defined by the number of already completed starting operations or by number of faulty starting operations of the starter motor. Alternatively or additionally, a degree of wear of the starter motor, in particular the Einspurritzels and / or the associated sprocket can be determined. If, for example, a certain degree of wear is determined by means of a measured signal curve, then this can be signaled in order to trigger possible further measures.
- the meshing process is determined to be successful if the second amplitude increase is smaller by a threshold than the first amplitude increase.
- a threshold value it is predetermined in advance how much two successive amplitude peaks are to be differentiated from one another in order to detect a successfully performed meshing process. Such a threshold comparison can be carried out with little effort both in the production and in operation.
- the result of the determined property can be evaluated for further, following actions. For example, at least one of the following is performed if the meshing operation is not determined successful: the signal profile is stored, for example, to be shared with other stored signal profiles later; an error counter is increased in order to be evaluated, for example, during service or inspection of the starter motor as an indication of wear of the starter motor; the meshing process is aborted and / or restarted to allow a possible mechanical to prevent wear on a faulty Einspurvorgang or reduce; a warning message is output, for example, to a control electronics or via the control electronics to a user.
- an apparatus for monitoring a meshing operation of a single lobe pinion of a starter motor for a vehicle drive in which an armature of the starter motor is moved.
- the apparatus includes a sensor configured to detect a speed of movement of the armature and a detector configured to determine a property of the objection based on the detected speed.
- Such a device can be used, for example, advantageously in vehicles, in particular motor vehicles with internal combustion engines. By ascertaining the property of the objecting process on the basis of the speed, this determination can take place with a slight time delay, in particular already during the meshing process.
- a device can be used advantageously in internal combustion engines with start-stop function, in which a quick and error-free starting process is important, especially in comparison with conventional internal combustion engines without start-stop function.
- the device can also be used with other internal combustion engines, especially slow-speed engines, or engines with automatic transmissions, regardless of whether a start-stop function is implemented for such engines.
- FIG. 1 is a schematic flow diagram of a method for monitoring a meshing operation of a Einspurritzels
- 2 shows a schematic illustration of a first exemplary meshing process
- 3 is a schematic representation of a second example Einspurvorgangs
- Fig. 6 is a schematic representation of an apparatus for monitoring a Einspurvorgangs a Einspurritzels.
- FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a method for monitoring a meshing operation of a single-groove pinion.
- the meshing process is started, for example, by an armature of the starter motor is brought about a solenoid in motion.
- a speed of movement of the armature is detected.
- a characteristic of the meshing operation is determined on the basis of the speed detected in step 103.
- the property of the Einspurvorgangs is, for example, how or with what quality the Einspurvorgang runs.
- the meshing process can be carried out neatly or quickly, so that there is a successfully performed meshing process.
- a faulty meshing operation can also be determined as a characteristic, with different gradations being possible for such a faulty meshing operation.
- Fig. 2 shows, for example, a schematically illustrated sequence of a successful Einspurvorgangs.
- a tooth 210 Einspurritzels a starter motor and teeth 220 of a ring gear of a vehicle to be started vehicle drive, such as an internal combustion engine, shown.
- a force in the direction of the arrow is exerted on the tooth 210, for example with the aid of the lifting magnet, in order to load it into the teeth 220 of the toothed ring.
- the tooth 210 is positioned in such a way relative to the teeth 220 of the ring gear that a meshing can be done directly and without disabilities. Accordingly, in FIG.
- the tooth 210 of the single-toothed sprocket is shown in the toothed state in the engaged state.
- Fig. 3 an erroneous Einspurvorgang a tooth 310 of a Einspurritzels is shown in teeth 320 of a sprocket by way of example.
- Fig. 3a In a starting position shown in Fig. 3a, in which the tooth 310 is set in motion, this is positioned relative to the ring gear so that the tooth 310 is opposite to one of the teeth 320.
- the speed in particular a profile of the speed of the armature during the meshing process, it can be determined which characteristic the meshing process has. In particular, it can be determined whether the meshing process has one of the abovementioned properties of a faultless or faulty meshing operation.
- the determined property can be used for further actions. For example, if a startup operation leading to ratcheting is detected, it can be canceled or restarted. As a result, the mechanical load on the Einpurritzel and the ring gear decreases, which can increase the life of the starter motor. Also, the particular property of the Einspurvorgangs be analyzed over the life, for example, by caching the property determined to a maintenance or inspection to be used.
- the speed can be detected, for example, on the basis of a signal profile.
- a current is measured at a starter relay, for which purpose preferably a shunt is used as a measuring resistor.
- amounts, amplitude values or also a slope of the signal profile are evaluated.
- a measured signal profile can also be compared with a stored reference profile.
- FIG. 4 shows an exemplary signal profile of a signal profile as a function of time t.
- the signal curve of FIG. 4 corresponds to a successfully performed one-track operation. From the graph it can be seen that after a start of the Einspurvorgangs in which a solenoid is energized and begins to move the armature, the force on the pinion and the armature due to the decreasing air gap increases in the magnetic circuit. A speed of movement of the armature results from the slope in the signal curve, for example from a back-induced electromagnetic force, which makes itself felt as back-induced voltage in the windings of the lifting magnet against a battery voltage. The signal rises up to a first amplitude increase 401 and then drops off slightly.
- the second amplitude peak 402 makes noticeable.
- the second amplitude peak 402 is visibly lower than the first amplitude peak 401.
- the difference between the first and second amplitude peaks 401, 402 is greater than a threshold, so that a successfully performed meshing operation can be assumed.
- a threshold a threshold
- FIG. 5 another exemplary waveform of a Einspurvorgangs is shown. Similar to FIG. 4, a first and a second amplitude peak 501, 502 can also be seen in FIG. However, the second amplitude superelevation 502 is approximately the same as the first amplitude superelevation 501.
- An evaluation of the measured signal profile of the Einspurvorgangs can be done in various embodiments by a comparison with a reference profile, which represents, for example, a course of the successfully performed single track operation.
- a reference profile is similar to the signal profile shown in FIG.
- Fig. 6 shows a schematic representation of a starter system with a starter control 601, a starter relay 603 and a starter motor 605.
- the system further comprises a monitoring device 607 with a sensor 609 and a detector
- the starter control 601 is coupled to the starter relay 603 to initiate a starting operation of the starter motor 605 via the starter relay 603.
- the starter controller may be coupled to the monitoring device 607 to provide information about a start-up procedure to be started to the device 607.
- the sensor 609 detects a signal, in particular a current, at the starter relay 603 via the measuring resistor 613. From the course of the measured signal, a speed of a movement of the armature in the starter motor 605 can be derived. On the basis of the detected speed or based on the measured signal profile is in the
- Detector determines a property of the objection process.
- various NEN possibilities of evaluation and determination by the device 607 and the detector 611 is referred to the above explanations in order to avoid repetition.
- a system can be used advantageously, in particular, in a motor vehicle having an internal combustion engine.
- a system is suitable for engines having a start-stop function in which the internal combustion engine is stopped during a stance phase of the vehicle, for example during a traffic light stop, and restarted when the driver drives on via the starter motor.
- the invention provides a method and an apparatus which make it possible, in particular, to monitor a meshing operation of a single lobe of a starter motor in such a way that a characteristic of the meshing process can be determined in a short time, in particular whether the meshing operation is performed error-free or error-prone. In particular, a faulty meshing operation can be detected before the meshing process is completed.
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Abstract
The invention relates to a method for monitoring an engagement procedure of a starter pinion of a starter motor for a vehicle drive, wherein an armature of the starter motor is moved, comprising: detecting (103) a speed of a movement of the armature; and identifying a feature of the engagement procedure on the basis of the detected speed.
Description
Beschreibung Titel Description title
Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors Method and device for monitoring a meshing operation of a Einspurritzels a starter motor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Ein- spurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb, bei dem ein Anker des Startermotors bewegt wird. The invention relates to a method and a device for monitoring an engagement process of a Einspurritzels a starter motor for a vehicle drive, in which an armature of the starter motor is moved.
Stand der Technik State of the art
Es sind Startermotoren bekannt, bei denen beim Startvorgang ein Einspurritzel des Startermotors mit Hilfe eines Hubmagneten in einen Zahnkranz eines Fahrzeugantriebs, insbesondere eines Verbrennungsmotors, eingespurt wird. Beispielsweise schließt das Einspurritzel beim oder vor dem Erreichen einer eingespurten Endposition eine Kontaktbrücke im Hubmagneten, wodurch der elektrische Startermotor mit Strom versorgt wird. Starter motors are known in which, during the starting process, a single-pinion gear of the starter motor is meshed with the aid of a solenoid in a ring gear of a vehicle drive, in particular an internal combustion engine. For example, the Einpurritzel closes during or before reaching a eingeprurten end position of a contact bridge in the solenoid, whereby the electric starter motor is powered.
Im Idealfall sind das Einspurritzel des Startermotors und ein entsprechender Zahnkranz im Fahrzeugantrieb derart relativ zueinander verdreht angeordnet, dass bei einem Aktivieren eines Hubmagneten das Einspurritzel unmittelbar in den Zahnkranz hineingleitet. Jedoch ist es auch möglich, dass ein Zahn des Ritzels beim Einspurvorgang zunächst ganz oder teilweise mit einem Zahn des Zahnkranzes überlappt und dadurch das direkte Einspuren verhindert wird. Insbesondere bei einem verschlissenen Ritzel oder einem verschlissenen Zahnkranz kann es in einer solchen Situation dazu kommen, dass der Startermotor zu rotieren beginnt und das Einspurritzel wegen der Zahnstellung nicht in den Zahnkranz einspurt. Vielmehr können die Zähne des Einspurritzels und die Zähne des Zahnkranzes übereinander hinweggleiten, so dass der Fahrzeugantrieb von dem Startermotor nicht angetrieben wird. Ideally, the Einpurritzel the starter motor and a corresponding sprocket in the vehicle drive are so rotated relative to each other that when activating a solenoid, the Einspurritzel slides directly into the sprocket. However, it is also possible that a tooth of the pinion during Einspurvorgang initially completely or partially overlaps with a tooth of the ring gear and thereby the direct meshing is prevented. In particular, with a worn pinion or a worn sprocket, it may happen in such a situation that the starter motor starts to rotate and the Einpurritzel does not lash into the sprocket because of the tooth position. Rather, the teeth of the Einspurritzels and the teeth of the ring gear can slide over each other, so that the vehicle drive is not driven by the starter motor.
Bei herkömmlichen Startermotoren wird beispielsweise dementsprechend überprüft, ob nach einer bestimmten Zeit ein Einspurvorgang abgeschlossen ist. Falls nach dieser bestimmten Zeit kein erfolgreicher Einspurvorgang detektiert werden kann, wird bei-
spielsweise der Einspurvorgang abgebrochen und kann neu gestartet werden. Dies kann sich aber ungünstig auswirken auf den Betrieb von Startermotoren in Start-Stopp- Systemen, bei denen ein Neustart des Fahrzeugantriebs in möglichst geringer Zeit erfolgen soll. In conventional starter motors, for example, accordingly checks whether after a certain time a meshing process is completed. If after this certain time no successful meshing can be detected, then For example, the Einspurvorgang aborted and can be restarted. However, this can have an unfavorable effect on the operation of starter motors in start-stop systems, in which a restart of the vehicle drive should take place in the shortest possible time.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Ein- spurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb anzugeben, mit welchen sich in kürzerer Zeit eine Eigenschaft des Einspurvorgangs bestimmen lässt. The object on which the invention is based can therefore be regarded as specifying a method and a device for monitoring a meshing operation of a single lash pin of a starter motor for a vehicle drive, with which a property of the meshing operation can be determined in a shorter time.
Die Aufgabe wird gelöst mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Un- teransprüchen. The object is achieved by means of the respective subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of each dependent dependent claims.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb bereitgestellt, bei dem ein Anker des Startermotors bewegt wird. Hierbei wird eine Geschwindigkeit einer Bewe- gung des Ankers erfasst und, auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit, eine Eigenschaft des Einspurvorgangs ermittelt. In one aspect, there is provided a method of monitoring a meshing action of a single lance pinion of a starter motor for a vehicle drive, wherein an armature of the starter motor is moved. In this case, a speed of a movement of the armature is detected and, on the basis of the detected speed, a characteristic of the meshing process is determined.
Die Geschwindigkeit des Ankers entspricht beispielsweise der Geschwindigkeit, mit der das Einspurritzel sich in Richtung eines Zahnkranzes des Fahrzeugantriebs bewegt. Die erfasste Geschwindigkeit kann somit in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, zu beurteilen, wie der Einspurvorgang des Einspurritzels verläuft oder verlaufen ist. Zudem kann die ermittelte Eigenschaft in vorteilhafter Weise auch in einer Prognose über den weiteren Verlauf des Einspurvorgangs liegen, um beispielsweise auf Basis der Prognose eine Steuerung des Einspurvorgangs zu kontrollieren. The speed of the armature corresponds, for example, to the speed with which the single-pinion gear moves in the direction of a toothed rim of the vehicle drive. The detected speed can thus be used advantageously to assess how the Einspurvorgang the Einspurritzels runs or has run. In addition, the determined property can advantageously also be in a forecast about the further course of the meshing process in order, for example, to control a control of the meshing process on the basis of the prognosis.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die ermittelte Eigenschaft wenigstens eines der folgenden: einen erfolgreich durchführbaren Einspurvorgang, einen erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang, einen verzögert ablaufenden Einspurvorgang, einen nicht erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang, einen nicht erfolgreich durch- führbaren Einspurvorgang, eine Zahn-auf-Zahn-Stellung des Einspurritzels bei dem
Einspurvorgang. Somit kann mit geringem Aufwand eine Qualität des Einspurvorgangs beurteilt werden. In various embodiments, the determined characteristic comprises at least one of the following: a successfully executable meshing operation, a successfully performed meshing operation, a retarded meshing action, an unsuccessful meshing operation, an unsuccessful meshing operation, a tooth-on-tooth position of the Einspurritzels at the Meshing. Thus, a quality of the Einspurvorgangs can be assessed with little effort.
Beim Erfassen der Geschwindigkeit kann in verschiedenen Ausführungsformen ein zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeit aufgenommen werden. Dementsprechend kann das Ermitteln der Eigenschaft eine Auswertung eines Geschwindigkeitsverlaufs umfassen. Beispielsweise wird mit einer vorgegebenen zeitlichen Auflösung eine Momentangeschwindigkeit des Ankers festgestellt und als Grundlage für die Ermittlung der Eigenschaft des Einspurvorgangs verwendet. Dadurch wird es vereinfacht möglich, eine Eigenschaft des Einspurvorgangs bereits während des noch ablaufenden Einspruchvorgangs zu ermitteln. Somit kann beispielsweise schneller auf bestimmte ermittelte Eigenschaften reagiert werden. When detecting the speed, a temporal course of the speed can be recorded in various embodiments. Accordingly, determining the property may include evaluating a velocity history. For example, with a given temporal resolution, an instantaneous speed of the armature is determined and used as a basis for determining the characteristic of the meshing process. This makes it possible in a simplified manner to determine a property of the Einspurvorgangs already during the ongoing appeal process. Thus, for example, can be reacted to certain determined properties faster.
In verschiedenen Ausführungsformen erfolgt das Erfassen der Geschwindigkeit durch eine Messung eines Signalprofils, insbesondere eines Stromprofils, an einem Starterrelais des Startermotors. Die Messung des Signalprofils kann beispielsweise an einer Klemme des Starterrelais erfolgen, über die ein Hubmagnet zur Anziehung des Ankers mit Strom versorgt wird, wobei hierfür vorzugsweise ein Shunt als Messwiderstand eingesetzt wird. Beispielsweise ist eine solche Klemme eine sogenannte Klemme 50 einer Fahrzeugelektrik. Aus dem Signalprofil kann beispielsweise ein Rückschluss auf die jeweilige Geschwindigkeit des Ankers gezogen werden. Hierzu wird beispielsweise der Signalverlauf des Signalprofils ausgewertet, insbesondere bezüglich absoluter Größen im Signalverlauf und Steigungen im Signalverlauf. Es ist auch möglich, dass für einen Startermotor ein Referenzprofil erstellt wird, welches beispielsweise einen idealen, erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang darstellt. Ein solches Referenzprofil lässt sich beispielsweise analytisch oder durch Referenzmessungen vor Inbetriebnahme des Startermotors erstellen. Dementsprechend ist es möglich, dass das Ermitteln der Eigenschaft ein Vergleichen des gemessenen Signalprofils mit einem Referenzprofil umfasst. Bei einem derartigen Vergleich kann somit mit geringem Aufwand die Eigenschaft des Einspurvorgangs ermittelt werden. Das Signalprofil eines Einspurvorgangs kann sich über die Lebensdauer des Startermotors hinweg verändern, so dass sich das Signalprofil eines erfolgreich durchgeführ-
ten Einspurvorgangs am Beginn der Lebensdauer von einem Signalprofil bei einem erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang gegen Ende der Lebensdauer unterscheidet. Dementsprechend kann das Referenzprofil in vorteilhafter Weise anpassbar, insbesondere anpassbar in Abhängigkeit einer Lebensdauer des Startermotors, gewählt sein. Dementsprechend kann über einen Vergleich mit einem angepassten Referenzprofil auch eine abgelaufene Lebensdauer des Startermotors ermittelt bzw. geschätzt werden. Beispielsweise ist eine momentane Lebensdauer durch die Zahl der bereits absolvierten Startvorgänge oder durch Zahl fehlerbehafteter Startvorgänge des Startermotors definiert. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Grad der Abnutzung des Startermotors, insbesondere des Einspurritzels und/oder des zugehörigen Zahnkranzes, bestimmt werden. Wenn anhand eines gemessenen Signalverlaufs beispielsweise ein bestimmter Grad der Abnutzung ermittelt wird, dann kann dies signalisiert werden, um mögliche weitere Maßnahmen anzustoßen. Alternativ oder zusätzlich ist es in verschiedenen Ausführungsformen möglich, dass beim Ermitteln der Eigenschaft des Einspruchvorgangs ein Vergleichen einer ersten Amplitudenüberhöhung in dem Signalprofil mit einer zweiten Amplitudenüberhöhung in dem Signalprofil durchgeführt wird. Dementsprechend kann das Ermitteln der Eigenschaft mit geringem Aufwand erfolgen. In various embodiments, the speed is detected by measuring a signal profile, in particular a current profile, at a starter relay of the starter motor. The measurement of the signal profile can for example take place at a terminal of the starter relay, via which a solenoid for attracting the armature is supplied with power, for which purpose preferably a shunt is used as a measuring resistor. For example, such a terminal is a so-called terminal 50 of a vehicle electrical system. From the signal profile, for example, a conclusion can be drawn about the respective speed of the armature. For this purpose, for example, the signal profile of the signal profile is evaluated, in particular with respect to absolute magnitudes in the waveform and slopes in the waveform. It is also possible that a reference profile is created for a starter motor, which represents, for example, an ideal, successfully performed Einspurvorgang. Such a reference profile can be created, for example, analytically or by reference measurements prior to commissioning of the starter motor. Accordingly, it is possible that the determination of the property comprises comparing the measured signal profile with a reference profile. With such a comparison, the characteristic of the meshing process can thus be determined with little effort. The signal profile of a meshing operation may vary over the life of the starter motor, so that the signal profile of a successfully performed In the case of a successfully performed single-lane traversing operation, the latening operation at the beginning of the service life differs from a signal profile at the end of the service life. Accordingly, the reference profile can advantageously be adapted, in particular adaptable, depending on a lifetime of the starter motor. Accordingly, an expired life of the starter motor can also be determined or estimated by comparison with an adapted reference profile. For example, a current life is defined by the number of already completed starting operations or by number of faulty starting operations of the starter motor. Alternatively or additionally, a degree of wear of the starter motor, in particular the Einspurritzels and / or the associated sprocket can be determined. If, for example, a certain degree of wear is determined by means of a measured signal curve, then this can be signaled in order to trigger possible further measures. Alternatively or additionally, it is possible in various embodiments that, when determining the property of the objection process, a comparison of a first amplitude peak in the signal profile with a second amplitude peak in the signal profile is carried out. Accordingly, the determination of the property can be done with little effort.
Beispielsweise wird der Einspurvorgang als erfolgreich durchgeführt ermittelt, wenn die zweite Amplitudenüberhöhung um einen Schwellwert geringer als die erste Amplitudenüberhöhung ist. Beispielsweise wird mittels des Schwellwerts vorab festgelegt, um welchen Betrag sich zwei zeitlich aufeinander folgende Amplitudenüberhöhungen von- einander unterscheiden sollen, um einen erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang feststellen zu lassen. Ein solcher Schwellwertvergleich kann mit geringem Aufwand sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb durchgeführt werden. By way of example, the meshing process is determined to be successful if the second amplitude increase is smaller by a threshold than the first amplitude increase. For example, by means of the threshold value, it is predetermined in advance how much two successive amplitude peaks are to be differentiated from one another in order to detect a successfully performed meshing process. Such a threshold comparison can be carried out with little effort both in the production and in operation.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Ergebnis der ermittelten Eigenschaft für weitere, folgende Aktionen ausgewertet werden. Beispielsweise wird wenigstens eines der folgenden ausgeführt, wenn der Einspurvorgang nicht als erfolgreich durchgeführt ermittelt wird: Das Signalprofil wird gespeichert, beispielsweise, um es später mit weiteren gespeicherten Signalprofilen gemeinsam auszuwerten; ein Fehlerzähler wird erhöht, um beispielsweise bei einem Service oder einer Inspektion des Startermo- tors als Hinweis auf einen Verschleiß des Startermotors ausgewertet zu werden; der Einspurvorgang wird abgebrochen und/oder neu gestartet, um eine mögliche mechani-
sehe Abnutzung bei einem fehlerhaften Einspurvorgang zu verhindern bzw. zu verringern; eine Warnmeldung wird ausgegeben, beispielsweise an eine Steuerelektronik oder über die Steuerelektronik an einen Nutzer. In various embodiments, the result of the determined property can be evaluated for further, following actions. For example, at least one of the following is performed if the meshing operation is not determined successful: the signal profile is stored, for example, to be shared with other stored signal profiles later; an error counter is increased in order to be evaluated, for example, during service or inspection of the starter motor as an indication of wear of the starter motor; the meshing process is aborted and / or restarted to allow a possible mechanical to prevent wear on a faulty Einspurvorgang or reduce; a warning message is output, for example, to a control electronics or via the control electronics to a user.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb bereitgestellt, bei dem ein Anker des Startermotors bewegt wird. Die Vorrichtung umfasst einen Sensor, der eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers zu erfassen, und einen Detektor, der eingerichtet ist, auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit eine Eigenschaft des Einspruchvorgangs zu ermitteln. According to another aspect, there is provided an apparatus for monitoring a meshing operation of a single lobe pinion of a starter motor for a vehicle drive, in which an armature of the starter motor is moved. The apparatus includes a sensor configured to detect a speed of movement of the armature and a detector configured to determine a property of the objection based on the detected speed.
Eine derartige Vorrichtung lässt sich beispielsweise vorteilhaft bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, einsetzen. Durch die Ermittlung des Eigenschaft des Einspruchvorgangs auf Basis der Geschwindigkeit kann diese Ermittlung mit geringer zeitlicher Verzögerung, insbesondere bereits während des Einspurvorgangs, erfolgen. Damit lässt sich eine derartige Vorrichtung vorteilhaft bei Verbrennungsmotoren mit Start-Stopp-Funktion einsetzen, bei denen ein schneller und fehlerfreier Startvorgang von Bedeutung ist, insbesondere im Vergleich mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren ohne Start-Stopp-Funktion. Such a device can be used, for example, advantageously in vehicles, in particular motor vehicles with internal combustion engines. By ascertaining the property of the objecting process on the basis of the speed, this determination can take place with a slight time delay, in particular already during the meshing process. Thus, such a device can be used advantageously in internal combustion engines with start-stop function, in which a quick and error-free starting process is important, especially in comparison with conventional internal combustion engines without start-stop function.
Die Vorrichtung kann jedoch auch mit anderen Verbrennungsmotoren, insbesondere langsam auslaufenden Motoren, oder Motoren mit Automatikgetrieben verwendet werden, unabhängig davon, ob eine Start-Stopp-Funktion für solche Motoren implementiert ist. However, the device can also be used with other internal combustion engines, especially slow-speed engines, or engines with automatic transmissions, regardless of whether a start-stop function is implemented for such engines.
Verschiedene Ausgestaltungsformen der Vorrichtung, insbesondere des Sensors und des Detektors, ergeben sich aus den zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens, welche sich mit dem Sensor und dem Detektor realisieren lassen. Various embodiments of the device, in particular the sensor and the detector, resulting from the previously described embodiments of the method, which can be realized with the sensor and the detector.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to figures. Show here
Fig. 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels, 1 is a schematic flow diagram of a method for monitoring a meshing operation of a Einspurritzels,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten beispielhaften Einspurvorgangs,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten beispielhaften Einspurvorgangs, 2 shows a schematic illustration of a first exemplary meshing process, 3 is a schematic representation of a second example Einspurvorgangs,
Fig. 4 ein erstes beispielhaftes Signalprofil, 4 shows a first exemplary signal profile,
Fig. 5 ein zweites beispielhaftes Signalprofil, und 5 shows a second exemplary signal profile, and
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels. Fig. 6 is a schematic representation of an apparatus for monitoring a Einspurvorgangs a Einspurritzels.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels. In einem Schritt 101 wird der Einspurvorgang gestartet, beispielsweise indem ein Anker des Startermotors über einen Hubmagneten in Bewegung gebracht wird. In einem folgenden Schritt 103 wird eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers erfasst. In einem Schritt 105 wird auf der Basis der im Schritt 103 erfassten Geschwindigkeit eine Eigenschaft des Einspurvorgangs ermittelt. FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a method for monitoring a meshing operation of a single-groove pinion. In a step 101, the meshing process is started, for example, by an armature of the starter motor is brought about a solenoid in motion. In a following step 103, a speed of movement of the armature is detected. In a step 105, a characteristic of the meshing operation is determined on the basis of the speed detected in step 103.
Die Eigenschaft des Einspurvorgangs besteht beispielsweise darin, wie bzw. mit welcher Qualität der Einspurvorgang abläuft. Beispielsweise kann der Einspurvorgang ordentlich bzw. zügig durchgeführt werden, so dass ein erfolgreich durchgeführter Einspurvorgang vorliegt. Falls der Einspurvorgang aber von einem derartigen, idealen Verlauf abweicht, kann als Eigenschaft auch ein fehlerbehafteter Einspurvorgang ermittelt werden, wobei verschiedene Abstufungen für einen solchen fehlerhaften Einspurvorgang möglich sind. The property of the Einspurvorgangs is, for example, how or with what quality the Einspurvorgang runs. For example, the meshing process can be carried out neatly or quickly, so that there is a successfully performed meshing process. However, if the meshing process deviates from such an ideal course, a faulty meshing operation can also be determined as a characteristic, with different gradations being possible for such a faulty meshing operation.
Fig. 2 zeigt beispielsweise einen schematisch dargestellten Ablauf eines erfolgreichen Einspurvorgangs. Dabei sind beispielhaft ein Zahn 210 des Einspurritzels eines Startermotors und Zähne 220 eines Zahnkranzes eines zu startenden Fahrzeugantriebs, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, dargestellt. In der Darstellung der Fig. 2a wird beispielsweise mit Hilfe des Hubmagneten eine Kraft in Richtung des Pfeils auf den Zahn 210 ausgeübt, um diesen in die Zähne 220 des Zahnkranzes einzuspuren. Der Zahn 210 ist dabei derart relativ zu den Zähnen 220 des Zahnkranzes positioniert, dass ein Einspuren unmittelbar und ohne Behinderungen erfolgen kann. Dementsprechend ist in Fig. 2b der Zahn 210 des Einspurritzels im eingespurten Zustand im Zahnkranz dargestellt.
In Fig. 3 ist beispielhaft ein fehlerbehafteter Einspurvorgang eines Zahnes 310 eines Einspurritzels in Zähne 320 eines Zahnkranzes dargestellt. In einer in Fig. 3a gezeigten Ausgangsstellung, bei der der Zahn 310 in Bewegung gesetzt wird, ist dieser relativ zum Zahnkranz so positioniert, dass sich der Zahn 310 mit einem der Zähne 320 gegenüberliegt. Dies resultiert beispielsweise in einer Anordnung, wie sie in Fig. 3b dargestellt ist, bei der der Zahn 310 an einen der Zähne 320 anstößt. In diesem Fall kann auch von einer Zahn-auf-Zahn-Stellung des Einspurritzels gesprochen werden. Man kann hierbei erkennen, dass es nicht zu einem unmittelbaren Einspuren des Einspurrit- zels kommt. Vielmehr wird der Einspurvorgang zumindest verzögert ablaufen, insbesondere im Vergleich mit einem ideal ablaufenden Einspurvorgang. Zudem ist es in dieser Konstellation möglich, dass der Einspurvorgang nicht erfolgreich durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann es sein, dass das Einspurritzel zu rotieren beginnt und die Zähne des Einspurritzels auf den Zähnen des Zahnkranzes reiben und es so zu einem ratschenartigen Geräusch kommt. Ein solcher Vorgang kann auch als Ratschen des Einspurritzels bezeichnet werden. Fig. 2 shows, for example, a schematically illustrated sequence of a successful Einspurvorgangs. In this case, an example of a tooth 210 Einspurritzels a starter motor and teeth 220 of a ring gear of a vehicle to be started vehicle drive, such as an internal combustion engine, shown. In the illustration of FIG. 2a, a force in the direction of the arrow is exerted on the tooth 210, for example with the aid of the lifting magnet, in order to load it into the teeth 220 of the toothed ring. The tooth 210 is positioned in such a way relative to the teeth 220 of the ring gear that a meshing can be done directly and without disabilities. Accordingly, in FIG. 2b, the tooth 210 of the single-toothed sprocket is shown in the toothed state in the engaged state. In Fig. 3 an erroneous Einspurvorgang a tooth 310 of a Einspurritzels is shown in teeth 320 of a sprocket by way of example. In a starting position shown in Fig. 3a, in which the tooth 310 is set in motion, this is positioned relative to the ring gear so that the tooth 310 is opposite to one of the teeth 320. This results for example in an arrangement as shown in Fig. 3b, in which the tooth 310 abuts on one of the teeth 320. In this case, it can also be spoken of a tooth-on-tooth position of the Einspurritzels. It can be seen here that there is no immediate meshing of the Einspurrit- zels. Rather, the Einspurvorgang will run at least delayed, especially in comparison with an ideally running Einspurvorgang. In addition, it is possible in this constellation that the Einspurvorgang can not be performed successfully. For example, it may be that the Einpurritzel starts to rotate and rub the teeth of the Einspurritzels on the teeth of the ring gear and it comes to a ratchet-like noise. Such a process may also be referred to as ratcheting the Einspurritzels.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann es bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung erforderlich sein, dass von den Zähnen des Ritzels eine Einspurfeder überdruckt wird, was zu einem langsameren Einfahren des Ankers des Startermotors führt, was in Form derIn various embodiments, it may be necessary in a tooth-on-tooth position, that from the teeth of the pinion a Einspurfeder is overprinted, resulting in a slower retraction of the armature of the starter motor, which in the form of
Geschwindigkeit detektierbar ist. Ein solches langsames Einfahren kann zum einen ein späteres Einspuren des Einspurritzels in den Zahnkranz zur Folge haben oder aber das sogenannte Ratschen indizieren, also ein kontinuierliches Springen des Ritzels auf den Zahnkranz, welches den Startvorgang verhindern kann. Speed is detectable. Such a slow retraction can on the one hand have a later meshing of the Einspurritzels in the sprocket result or index the so-called ratchets, so a continuous jumping of the pinion on the sprocket, which can prevent the starting process.
Durch die Auswertung der Geschwindigkeit, insbesondere eines Verlaufs der Geschwindigkeit des Ankers beim Einspurvorgang, kann ermittelt werden, welche Eigenschaft der Einspurvorgang aufweist. Insbesondere kann ermittelt werden, ob der Einspurvorgang eine der oben genannten Eigenschaften eines fehlerfreien oder fehlerbe- hafteten Einspurvorgangs aufweist. Die ermittelte Eigenschaft kann für weitere Aktionen verwendet werden. Beispielsweise kann, wenn ein Startvorgang, der zu einem Ratschen führt, erkannt wird, dieser abgebrochen bzw. neu gestartet werden. Dadurch sinkt die mechanische Belastung auf das Einspurritzel und den Zahnkranz, was die Lebensdauer des Startermotors erhöhen kann. Auch kann die jeweilige Eigenschaft des Einspurvorgangs über die Lebensdauer analysiert werden, beispielsweise durch Zwischenspeichern der ermittelten Eigenschaft, um bei einer Wartung oder Inspektion
verwendet zu werden. Beispielsweise kann bei vermehrt auftretenden fehlerbehafteten Einspurvorgängen auf eine Abnutzung des Einspurritzels geschlossen werden und dementsprechend ein Austausch empfohlen werden. Wenn bei der Ermittlung eines fehlerbehafteten Einspurvorgangs dieser abgebrochen bzw. neu gestartet wird, kann eine erhöhte Sicherheit für einen Einspurvorgang erreicht werden, was insbesondere bei Verbrennungsmotoren mit Start-Stopp-Funktion günstig ist. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise auf Basis eines Signalprofils erfasst werden. Beispielsweise wird hierfür ein Strom an einem Starterrelais gemessen, wobei hierfür vorzugsweise ein Shunt als Messwiderstand eingesetzt wird. Beispielsweise werden Beträge, Amplitudenwerte oder auch eine Steigung des Signalprofils ausgewertet. Alternativ oder zusätzlich kann ein gemessenes Signalprofil auch mit einem gespeicher- ten Referenzprofil verglichen werden. By evaluating the speed, in particular a profile of the speed of the armature during the meshing process, it can be determined which characteristic the meshing process has. In particular, it can be determined whether the meshing process has one of the abovementioned properties of a faultless or faulty meshing operation. The determined property can be used for further actions. For example, if a startup operation leading to ratcheting is detected, it can be canceled or restarted. As a result, the mechanical load on the Einpurritzel and the ring gear decreases, which can increase the life of the starter motor. Also, the particular property of the Einspurvorgangs be analyzed over the life, for example, by caching the property determined to a maintenance or inspection to be used. For example, it can be concluded with increasingly occurring faulty Einspurvorgängen on wear of the Einspurritzels and accordingly an exchange recommended. If, in the determination of a faulty meshing process, this is aborted or restarted, increased safety for a meshing process can be achieved, which is particularly favorable in internal combustion engines with a start-stop function. The speed can be detected, for example, on the basis of a signal profile. For example, for this purpose, a current is measured at a starter relay, for which purpose preferably a shunt is used as a measuring resistor. For example, amounts, amplitude values or also a slope of the signal profile are evaluated. Alternatively or additionally, a measured signal profile can also be compared with a stored reference profile.
Fig. 4 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf eines Signalprofils in Abhängigkeit der Zeit t. Der Signalverlauf der Fig. 4 entspricht beispielsweise einem erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang. Aus der Graphik ist zu erkennen, dass nach einem Beginn des Einspurvorgangs, bei dem ein Hubmagnet mit Strom versorgt wird und eine Bewegung des Ankers beginnt, die Kraft auf das Ritzel bzw. den Anker wegen des kleiner werdenden Luftspalts im magnetischen Kreis ansteigt. Eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers ergibt sich aus der Steigung im Signalverlauf, beispielsweise aus einer rückinduzierten elektromagnetischen Kraft, welche sich als rückinduzierte Span- nung in den Windungen des Hubmagneten entgegen einer Batteriespannung bemerkbar macht. Das Signal steigt bis zu einer ersten Amplitudenüberhöhung 401 an und fällt danach leicht ab. Bei einer günstigen Position des Einspurritzels ist es nicht notwendig, eine Einspurfeder zu Überdrücken, so dass die Geschwindigkeit des Ankers nahezu unverändert bleibt. Dadurch ist es ausreichend, mit geringerer elektromagneti- scher Kraft auf den Anker einzuwirken, was sich in der zweiten Amplitudenüberhöhung4 shows an exemplary signal profile of a signal profile as a function of time t. The signal curve of FIG. 4, for example, corresponds to a successfully performed one-track operation. From the graph it can be seen that after a start of the Einspurvorgangs in which a solenoid is energized and begins to move the armature, the force on the pinion and the armature due to the decreasing air gap increases in the magnetic circuit. A speed of movement of the armature results from the slope in the signal curve, for example from a back-induced electromagnetic force, which makes itself felt as back-induced voltage in the windings of the lifting magnet against a battery voltage. The signal rises up to a first amplitude increase 401 and then drops off slightly. In a favorable position of Einspurritzels it is not necessary to overpress a Einsprurfeder so that the speed of the armature remains virtually unchanged. This makes it sufficient to act on the armature with less electromagnetic force, resulting in the second amplitude increase
402 bemerkbar macht. Die zweite Amplitudenüberhöhung 402 liegt betragsmäßig sichtbar unter der ersten Amplitudenüberhöhung 401. Beispielsweise ist die Differenz zwischen erster und zweiter Amplitudenüberhöhung 401 , 402 größer als ein Schwellwert, so dass ein erfolgreich durchgeführter Einspurvorgang angenommen werden kann.
In Fig. 5 ist ein weiterer beispielhafter Signalverlauf eines Einspurvorgangs dargestellt. Ähnlich wie in Fig. 4 sind auch in Fig. 5 eine erste und eine zweite Amplitudenüberhöhung 501 , 502 zu erkennen. Jedoch ist die zweite Amplitudenüberhöhung 502 ungefähr gleich groß wie die erste Amplitudenüberhöhung 501. Dementsprechend kann aus dem Verlauf abgeleitet werden, dass eine Geschwindigkeit des Ankers im Verlauf des Einspurvorgangs verzögert wurde und deswegen ein zumindest teilweise fehlerbehafteter Einspurvorgang vorliegt. Beispielsweise kann abgeleitet werden, dass eine Zahnauf-Zahn-Stellung des Einspurritzels mit dem Zahnkranz vorliegt. Insbesondere kann aus einem Verlauf, wie er in der Fig. 5 dargestellt ist, bereits während des Einspurvorgangs erkannt werden, dass dieser nicht fehlerfrei abläuft. Folglich kann der Einspurvorgang vorzeitig abgebrochen werden, um ihn beispielsweise neu zu starten. Folglich kann ein potenziell fehlerfreier, neuer Startvorgang schneller initiiert werden als bei einem herkömmlichen Startverfahren, bei dem beispielsweise nur das Ergebnis des Einspurvorgangs betrachtet wird. 402 makes noticeable. The second amplitude peak 402 is visibly lower than the first amplitude peak 401. For example, the difference between the first and second amplitude peaks 401, 402 is greater than a threshold, so that a successfully performed meshing operation can be assumed. In Fig. 5, another exemplary waveform of a Einspurvorgangs is shown. Similar to FIG. 4, a first and a second amplitude peak 501, 502 can also be seen in FIG. However, the second amplitude superelevation 502 is approximately the same as the first amplitude superelevation 501. Accordingly, it can be deduced from the profile that a speed of the armature was retarded in the course of the meshing process and therefore there is an at least partially faulty meshing operation. For example, it can be deduced that there is a tooth-tooth position of the single-toothed sprocket with the sprocket. In particular, from a course, as shown in FIG. 5, it can already be detected during the meshing process that this does not take place without error. Consequently, the Einspurvorgang can be aborted prematurely, for example, to restart it. Consequently, a potentially error-free, new start-up process can be initiated more quickly than in a conventional start-up process, for example, only the result of the Einspurvorgangs is considered.
Eine Auswertung des gemessenen Signalprofils des Einspurvorgangs kann in verschiedenen Ausführungsformen auch durch einen Vergleich mit einem Referenzprofil erfolgen, welches beispielsweise einen Verlauf des erfolgreich durchgeführten Ein- spurvorgangs darstellt. Beispielsweise ähnelt ein solches Referenzprofil dem in Fig. 4 dargestellten Signalprofil. An evaluation of the measured signal profile of the Einspurvorgangs can be done in various embodiments by a comparison with a reference profile, which represents, for example, a course of the successfully performed single track operation. For example, such a reference profile is similar to the signal profile shown in FIG.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Startersystems mit einer Startersteuerung 601 , einem Starterrelais 603 und einem Startermotor 605. Das System umfasst ferner eine Überwachungsvorrichtung 607 mit einem Sensor 609 und einem DetektorFig. 6 shows a schematic representation of a starter system with a starter control 601, a starter relay 603 and a starter motor 605. The system further comprises a monitoring device 607 with a sensor 609 and a detector
611 , wobei der Sensor 609 mit einem Messwiderstand oder Shunt 613 gekoppelt ist. 611, wherein the sensor 609 is coupled to a sense resistor or shunt 613.
Die Startersteuerung 601 ist mit dem Starterrelais 603 gekoppelt, um über das Starterrelais 603 einen Startvorgang des Startermotors 605 auszulösen. Die Startersteuerung kann mit der Überwachungsvorrichtung 607 gekoppelt sein, um eine Information über einen zu startenden Startvorgang an die Vorrichtung 607 zu liefern. Der Sensor 609 erfasst über den Messwiderstand 613 ein Signal, insbesondere einen Strom, am Starterrelais 603. Aus dem Verlauf des gemessenen Signals kann eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers im Startermotor 605 abgeleitet werden. Auf Basis der er- fassten Geschwindigkeit bzw. auf Basis des gemessenen Signalprofils wird in demThe starter control 601 is coupled to the starter relay 603 to initiate a starting operation of the starter motor 605 via the starter relay 603. The starter controller may be coupled to the monitoring device 607 to provide information about a start-up procedure to be started to the device 607. The sensor 609 detects a signal, in particular a current, at the starter relay 603 via the measuring resistor 613. From the course of the measured signal, a speed of a movement of the armature in the starter motor 605 can be derived. On the basis of the detected speed or based on the measured signal profile is in the
Detektor eine Eigenschaft des Einspruchvorgangs ermittelt. Bezüglich der verschiede-
nen Möglichkeiten der Auswertung und Ermittlung durch die Vorrichtung 607 bzw. dem Detektor 611 wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. Detector determines a property of the objection process. With regard to the various NEN possibilities of evaluation and determination by the device 607 and the detector 611 is referred to the above explanations in order to avoid repetition.
Ein System, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, lässt sich insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vorteilhaft einsetzen. Insbesondere eignet sich ein solches System für Motoren mit einer Start-Stopp-Funktion, bei denen der Verbrennungsmotor während einer Standphase des Fahrzeugs, beispielsweise während eines Ampelstopps, gestoppt wird und bei einem Weiterfahrwunsch eines Fahrers über den Startermotor erneut gestartet wird. A system, as shown in FIG. 6, can be used advantageously, in particular, in a motor vehicle having an internal combustion engine. In particular, such a system is suitable for engines having a start-stop function in which the internal combustion engine is stopped during a stance phase of the vehicle, for example during a traffic light stop, and restarted when the driver drives on via the starter motor.
Zusammenfassend stellt die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, welche es insbesondere ermöglichen, dass ein Einspurvorgang eines Einspurritzels eines Startermotors derart überwacht wird, dass in kurzer Zeit eine Eigenschaft des Einspurvorgangs festgestellt werden kann, insbesondere ob der Einspurvorgang fehlerfrei oder fehlerbehaftet durchgeführt wird. Insbesondere kann ein fehlerbehafteter Einspurvorgang detektiert werden, bevor der Einspurvorgang abgeschlossen ist.
In summary, the invention provides a method and an apparatus which make it possible, in particular, to monitor a meshing operation of a single lobe of a starter motor in such a way that a characteristic of the meshing process can be determined in a short time, in particular whether the meshing operation is performed error-free or error-prone. In particular, a faulty meshing operation can be detected before the meshing process is completed.
Claims
1. Verfahren zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb, bei dem ein Anker des Startermotors bewegt wird, mit: A method for monitoring a meshing action of a single lobe pinion of a starter motor for a vehicle drive, wherein an armature of the starter motor is moved, comprising:
Erfassen (103) einer Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers; und Detecting (103) a speed of movement of the armature; and
Ermitteln (105) einer Eigenschaft des Einspurvorgangs auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit. Determining (105) a property of the meshing operation based on the detected velocity.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die ermittelte Eigenschaft wenigstens eines der folgenden umfasst: - einen erfolgreich durchführbaren Einspurvorgang; 2. A method according to the preceding claim, wherein the determined property comprises at least one of the following: a successfully executable meshing operation;
- einen erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang; - a successfully performed meshing operation;
- einen verzögert ablaufenden Einspurvorgang; - A delayed running Einspurvorgang;
- einen nicht erfolgreich durchgeführten Einspurvorgang; - an unsuccessful one-track operation;
- einen nicht erfolgreich durchführbaren Einspurvorgang; - an unsuccessful insertion process;
- eine Zahn-auf-Zahn-Stellung des Einspurritzels bei dem Einspurvorgang. - A tooth-on-tooth position of Einspurritzels in the Einspurvorgang.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (105) eine Auswertung eines Geschwindigkeitsverlaufs umfasst. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the determining (105) comprises an evaluation of a velocity profile.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erfassen (103) eine Messung eines Signalprofils, insbesondere eines Stromprofils, an einem Starterrelais (603) des Startermotors (605) umfasst. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the detecting (103) comprises a measurement of a signal profile, in particular a current profile, to a starter relay (603) of the starter motor (605).
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Ermitteln (105) ein Ver- gleichen des gemessenen Signalprofils mit einem Referenzprofil umfasst. 5. Method according to the preceding claim, wherein the determining (105) comprises a comparison of the measured signal profile with a reference profile.
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Referenzprofil anpassbar, insbesondere anpassbar in Abhängigkeit einer Lebensdauer des Startermotors, ist 6. The method according to the preceding claim, wherein the reference profile adaptable, in particular adaptable depending on a lifetime of the starter motor, is
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Ermitteln (105) ein Vergleichen einer ersten Amplitudenüberhöhung in dem Signalprofil mit einer zweiten Amplitudenüberhöhung in dem Signalprofil umfasst. The method of any one of claims 4 to 6, wherein the determining (105) comprises comparing a first amplitude peak in the signal profile with a second amplitude peak in the signal profile.
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Einspurvorgang als erfolgreich durchgeführt ermittelt wird, wenn die zweite Amplitudenüberhöhung um einen Schwellwert geringer als die erste Amplitudenüberhöhung ist. 8. The method according to the preceding claim, wherein the Einspurvorgang is determined to be successful when the second amplitude increase is smaller by a threshold value than the first amplitude increase.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn der Einspur- Vorgang nicht als erfolgreich durchgeführt ermittelt wird, wenigstens eines der folgenden ausgeführt wird: A method according to any one of the preceding claims, wherein if the meshing operation is not determined successful, at least one of the following is performed:
- Speichern des Signalprofils; - saving the signal profile;
- Erhöhen eines Fehlerzählers; - increasing an error counter;
- Abbrechen des Einspurvorgangs; - cancel the meshing process;
- Neustarten des Einspurvorgangs; - restarting the Einspurvorgangs;
- Ausgeben einer Warnmeldung. - Issuing a warning message.
10. Vorrichtung (607) zum Überwachen eines Einspurvorgangs eines Einspurritzels eines Startermotors für einen Fahrzeugantrieb, bei dem ein Anker des Startermotors bewegt wird, die Vorrichtung umfassend einen Sensor (609), der eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Ankers zu erfassen, und einen Detektor (61 1), der eingerichtet ist, auf der Basis der erfassten Geschwindigkeit eine Eigenschaft des Einspurvorgangs zu ermitteln. 10. A device (607) for monitoring a meshing operation of a Einspurritzels a starter motor for a vehicle drive in which an armature of the starter motor is moved, the device comprising a sensor (609) which is adapted to detect a speed of movement of the armature, and a detector (61 1) configured to determine a characteristic of the meshing operation based on the detected velocity.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
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