专利名称：用于起动内燃机的方法和装置以及换接装置的制作方法
用于起动内燃机的方法和装置以及换接装置
背景技术：
本发明涉及一种用于一种用来起动尤其是车辆的内燃机的起动机电动机的装置的方法，该方法用于将所述起动机电动机的运行范围限定在预先给定的物理的界限之内，其中所述起动机电动机的电流由在所述装置中的检测装置来检测。此外，本发明涉及一种用于尤其是车辆的内燃机的起动机电动机的装置，该装置用于将所述起动机电动机的运行范围限定在预先给定的物理的界限之内，该装置具有用于电的参量的检测装置以及分析及控制装置。另外，本发明涉及一种计算机程序产品以及一种用于具有起动装置的起动系统的换接装置，所述起动装置包括起动机控制机构、起动机电动机并且至少具有用于车载电路的至少三条分电路的导线接头。具有起动机电动机的起动装置在使用者有起动愿望时将在车辆中的内燃机置于运动之中，直到所述内燃机自行运转。而后切断所述起动机电动机。所述起动机电动机的切断要么通过使用者、驾驶员、甚至通过点火开关钥匙的松开来进行，要么借助于控制装置来进行，所述控制装置探测到或者在达到最大的持续时间之后确定达到所述内燃机的最低转速的情况。此外，知道以下现有技术。DE 100 29 714 Al说明了一种用于内燃机的起动装置，该起动装置具有起动机电动机、电压供给机构和用于所述起动机电动机的操控机构。所述操控机构包括控制仪和功率开关电子装置。在此设置了用于对物理的、对于所述起动机电动机的起动功率来说重要的参数一尤其是所述起动机电动机的转速、转矩和电流消耗进行检测的传感器，用于在所述物理的参数的、允许的极限值之内来操控所述起动机电动机的起动特性曲线。DE 10 2006 039 112 Al说明了一种简单的并且成本低廉的方法,用于从若干电的参量、比如用于起动内燃机的起动机电动机的端电压和/或电刷电压和/或电枢电压中计算所述起动机电动机的转速，用于在起停运行中以同步的转速以所述起动机电动机的起动机齿轮啮合到内燃机的惯性运转的齿环中。DE 10 2008 040 681 Al说明了用于借助于起动机电动机来起动内燃机的一种方法和一种起动机控制机构，其中在起动过程中以所定义的方式由所述起动机控制机构来调整起动机电流，用于在起停运行中在重新起动内燃机的过程中防止电压扰动。本发明的任务是，如此改进开头提到的类型的一种方法、一种装置、一种计算机程序产品和一种换接装置，从而在起停运行的过程中对于传统的负载的运行来说察觉不到机动车的车载电路中的电压降。本发明的公开内容
按本发明，所述任务通过权利要求1、7、8和9的主题得到解决。从属权利要求定义了本发明的优选的改进方案。本发明的构思是，在起停运行中为了重新起动内燃机而向起动机电动机加载比一般常见的大约12伏特的车载电路电压高的电压，用于避免车载电路中的明显低于12伏特的电压扰动。在车载电路电压较低时，更高的电压可以通过比如由次级的电源向所述起动机电动机进行的馈电或者通过升压斩波器、比如DC/DC转换器来获得。因而所述任务通过一种用于起动系统的换接装置通过以下方式来得到解决，即借助于所述换接装置能够向所述起动机电动机加载不同的电压，其中在起停运行中为了重新起动内燃机而能够借助于所述换接装置来向所述起动机电动机加载提高了的电压。通过比通常使用的车载电路电压高的电压的使用，所述车载电路电压不再如此剧烈地扰动，因而不再切断在所述起停运行的过程中由车辆使用者接通的电的负载，或者说不再对其产生不利的影响。由此可以在对于车内乘员来说察觉不到的情况下在起停运行的过程中实施内燃机的重新起动。按照一种进一步优选的实施方式，所述换接装置包括检测装置，该检测装置检查，对于车辆内的使用者来说在起停运行中在停止的过程中是否主动地接通了负载，并且只有在积极的情况中才能够向所述起动机电动机加载提高了的电压，用于重新起动所述内燃机。由此只有在下述情况中才向所述起动机电动机加载一种已被提高了的电压:在该情况中在实际上由车辆使用者期望一种察觉不到的起动。所述检测装置比如可以检查，是否接通了在重新起动内燃机的过程中需要一种稳定的车载电路电压的空调设备和/或音响设备或者信息娱乐设备。所述任务通过一种方法通过以下方式得到解决，即在加载电流时由所述起动机电动机的电的参量形成表征方式的比较值，并且如果所述表征方式的比较值超过临界的比较值，则从中推导出内燃机已经起动这种情况并且停止或者说向下调节(abregeln)所述电流加载。由此避免以会导致较高的磨损并且导致较短的使用寿命的电的参量来运行所述起动机电动机。由此所述起动机电动机也能够在更大的工作电压范围内以较长的使用寿命来运行。此外可以继续使用传统的起动机，所述传统的起动机设计为作为车载电路电压的大约12伏特的运行范围。因而，本发明的基本构思是，在起动所述内燃机之后自下述的一种时刻起立即以所定义的方式来调整并且/或者操控所述起动机电动机或者说其转速，用于首先维持所述起动机电动机的使用寿命，其中自所述时刻起所述内燃机可以独立地继续运转；并且其中向所述起动机电动机优选加载比12伏特高的电压。由此避免了:在所述起动机电动机在起动过程中由于所述内燃机本身已经起动而不再因所述内燃机而受到负荷时，所述起动机电动机达到由于更高的电压而产生的不允许的很高的转速。一旦所述内燃机超越所述起动机电动机，也就是说所述内燃机的转速大于所述起动机电动机的转速，所述内燃机就给所述起动机电动机卸荷。在这种情况下，所述起动机电动机会加速到其空转转速。为了在起停运行的过程中可靠地避免12伏特之下的电压扰动，向所述用于起动内燃机的起动机电动机加载至少两种不同的电压、尤其是可变的电压，所述电压尤其比传统的12伏特的车载电压高出至少30%。由此保证，在重新起动所述内燃机时降低所述电压扰动。阻止了对于起作用的负载的影响，车辆使用者会感觉到所述起作用的负载的中断有干扰。所述任务也通过一种用于起动机电动机的装置通过以下方式得到解决，即所述装置设有用于所述起动机电动机的电的参量的检测装置和分析及控制装置，其中所述检测装置包括电流及电压装置，并且所述控制装置包括功率开关装置，用于以能够控制的方式接通所述起动机电动机的电能，用于尤其实施上面所描述的方法。由此用可以拥有多种功能的装置来有效地防止:起动机电动机在其允许的运行范围之外运行，这会导致毁坏。所述起动机电动机由此可以在更高的电压位置(Spannungslagen)上有效地运行,其中通过所述按本发明的装置来防止达到过高的空转转速。所述装置由此具有分析装置，该分析装置从电的参量、比如电枢电流和所加载的电压中推导出所述起动机电动机的转速，用于由此借助于控制装置以所定义的方式向所述起动机电动机通电，用于比如调整所定义的转速。按照一种进一步优选的方法，从所述表征方式的比较值中、尤其从所述电枢的所测量的电流以及所述起动机电动机的所测量的端电压中算出所述起动机电动机的转速，并且检查所述转速是否低于极限转速，在超过所述极限转速的情况下停止或者说向下调节(abregeln)所述电流加载。由此所述起动机电动机能够调节到定义为极限转速的最大的转速，所述最大的转速防止所述起动机电动机通过加载太高的供给电压而达到不允许的很高的转速，所述不允许的很高的转速会导致所述起动机电动机的损坏或者毁坏。所述“停止或者说向下调节(abregeln)”也可以是指，尤其一旦起动了所述内燃机，就优选也完全中断所述电枢电流，用于避免太高的转速。按照一种优选的方法，在达到极限转速或者临界的比较值时向下调节所述电流加载。也就是说，要么完全中断所述电流加载，要么按照一种进一步优选的方法将所述起动机电动机的转速调整到额定转速。所述转速从以下以公式中获得:
权利要求
1.用于一种用来起动尤其是车辆的内燃机(30)的起动机电动机(5)的装置(2)的方法，该方法用于将所述起动机电动机(5)的运行范围限定在预先给定的物理的界限之内，其中所述起动机电动机(5)的电流(I3tl)由在所述装置(2)中的检测装置(10)来检测，其中在加载电流时测量所述起动机电动机(5)的电的参量，由所述电的参量形成表征方式的比较值，并且如果所述表征方式的比较值超过临界的比较值，则从中推导出所述内燃机(30)已经起动，并且向下调节所述电流加载。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述表征方式的比较值中算出所述起动机电动机(5)的转速(n)，并且检查所述转速(η)是否低于极限转速(nKR)并且在超过所述转速(η)时向下调节所述电流加载。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在给所述内燃机(30)点火完成之后，尤其在达到所述内燃机(30)的上点火死点之后，向下调节所述起动机电动机(5)。
4.按权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述内燃机(5)的转速(η)调整到极限转速( 限)，其中尤其用公式
5.按权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，向所述用于起动内燃机(30)的起动机电动机(5)加载至少两种不同的电压，尤其是可变的、尤其比12V的电压高出至少30%的电压。
6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，在转速(η)大约为450U/min时切断所述起动机电动机(5)的起动机电流。
7.用于尤其车辆的内燃机(30)的起动机电动机(5)的装置(2)，用于将所述起动机电动机(5)的运行范围限定在预先给定的物理的界限之内，该装置具有功率开关装置、用于电的参量的检测装置和分析及控制装置，其中所述检测装置包括电流及电压测量装置(10、11)，并且所述控制装置(12)具有开关装置，用于以能够控制的方式接通所述起动机电动机(5)的电能，用于尤其实施按权利要求1到6中任一项所述的方法。
8.计算机程序产品，该计算机程序产品能够用微型计算机的程序指令装载到程序存储器(13)中，用于尤其在按权利要求7所述的控制装置(12)或者按权利要求9所述的换接装置(3)中执行所述计算机程序产品时执行按权利要求1到6中至少一项所述的方法的所有步骤。
9.用于具有起动装置的起动系统(20)的换接装置(3)，所述起动装置包括起动机控制机构(22)、起动机电动机(5)并且至少具有用于车载电路(I)的至少三条分电路的导线接头(Al、B1、Cl)，其中借助于所述换接装置(3)能够向所述起动机电动机(5)加载不同的电压，并且借助于所述换接装置(3)能够向所述起动机电动机(5)加载提高了的电压，用于在起停运行中重新起动所述内燃机(30 )。
10.按权利要求9所述的换接装置(3)，其中该换接装置(3)包括检测装置，该检测装置检查对于使用者来说在起停运行中在停止的过程中是否主动地接通了负载，并且只有在积极的情况中才能够向所述起动机电动机(5)加载提高了的电压，用于重新起动所述内燃机(30)。
全文摘要
说明一种用来起动尤其是车辆的内燃机(30)的起动机电动机(5)的装置(2)的方法，该方法用于将所述起动机电动机(5)的运行范围限定在预先给定的物理的界限之内，其中所述起动机电动机(5)的电流(I30)由在所述装置(2)中的检测装置(10)来检测，另外说明一种装置，用于在起停运行的过程中使机动车的车载电路中的电压降对于传统的负载的运行来说显得察觉不到，其中在加载电流时测量所述起动机电动机(5)的电的参量，由所述电的参量形成表征方式的比较值，并且如果所述表征方式的比较值超过临界的比较值，则从中推导出所述内燃机(30)已经起动这个情况并且向下调节所述电流加载。
文档编号F02N11/08GK103154499SQ201180050891
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月22日
发明者S.哈特曼, F.森格布施 申请人:罗伯特·博世有限公司