Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Kurzzeitenergiespeicher vor einem Anlassen des Verbrennungsmotors geladen und zum Anlassen entladen wird.

[0002] Bei Kraftfahrzeugen, die vorwiegend im Kurzstreckenbetrieb eingesetzt werden und deren als Verbrennungsmotor ausgebildeter Antriebsmotor häufig abgestellt und wieder gestartet wird, reicht eine zwischen zwei Abstellphasen gelegene Fahrtzeit und damit verbundene Betriebszeit einer zugeordneten Lichtmaschine häufig nicht aus, um eine bei dem letzten Startvorgang erfolgte Entladung einer Fahrzeugbatterie durch einen Ladevorgang vollständig auszugleichen. Eine bekannte Möglichkeit, bei einem derartigen Nutzungsprofil eine vollständige Entladung der Fahrzeugbatterie zu vermeiden, ist die Verwendung einer Fahrzeugbatterie höherer Kapazität bzw. die Verwendung einer zuschaltbaren Zusatzbatterie. Dies ist jedoch mit zusätzlichen Kosten und zusätzlichem Gewicht verbunden. Eine andere bekannte Möglichkeit besteht in der Verwendung von speziellen Kurzzeitenergiespeichem, die vor und während eines Betriebes des Antriebsmotors geladen werden können, um dann bei einem nachfolgenden Startvorgang eine von der Fahrzeugbatterie weitgehend unabhängige Energie für den Startvorgang zur Verfügung stellen zu können. Kurzzeitenergiespeicher sind in Form von Schwungscheiben und Kondensatoren bekannt. Bei einem Impulsstart genannten Startvorgang mittels Schwungscheibe wird zunächst die Schwungscheibe auf eine Startdrehzahl gebracht und dann der Antriebsmotor über das Schließen einer zwischengeschalteten Anlaßkupplung angeworfen. Bei einem Direktstart genannten Startvorgang mittels Kondensator wird zunächst der Kondensator aufgeladen und dann der Antriebsmotor von einem von dem Kondensator mit hoher Energie versorgten elektrischen Anlasser in bekannter Weise angelassen.

[0003] In der DE 195 19 713 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Heizelementes, insbesondere einer Glühkerze, eines selbstzündenden Verbrennungsmotors beschrieben, bei dem der Stromfluß durch das Heizelement freigegeben wird, wenn ein Türkontakt betätigt wird und eine weitere Bedingung erfüllt ist. Hierdurch wird ein schneller Startvorgang ermöglicht, der in üblicher Weise über einen von der Fahrzeugbatterie gespeisten elektrischen Anlasser erfolgt. Aus der gattungsbildenden EP 0 390 398 A1 ist eine Motorstartvorrichtung bekannt, bei der ein elektrischer Anlasser von einem Kondensator mit Energie versorgt wird, wobei ein Steuergerät eine Ladung des Kondensators mit einer gegenüber der Fahrzeugbatterie erhöhten Spannung bewirkt.

[0004] Bei den bekannten Startvorrichtungen mit Kurzzeitenergiespeicher muß der Fahrer vor einem Start des Antriebsmotors jeweils warten, bis der Kurzzeitenergiespeicher geladen ist. Obwohl die Wartezeit meist nur wenige Sekunden beträgt, wird diese Wartezeit vom Fahrer als unangenehm und unkomfortabel empfunden.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde ein Verfahren bereitzustellen, durch das der Startvorgang eines mit einem Kurzzeitenergiespeicher versehenen Verbrennungsmotors für den Fahrer subjektiv verkürzt wird. Des weiteren soll eine entsprechende Vorrichtung aufgezeigt werden.

[0006] Das Problem wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 10 beschreiben bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Unteransprüche 12 bis 14 bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0007] Das Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, sieht vor, daß ein Kurzzeitenergiespeicher vor einem Anlassen des Verbrennungsmotors geladen und zum Anlassen entladen wird. Durch die Verwendung des Kurzzeitenergiespeichers wird im Vergleich zur Nutzung eines konventionellen, von einer Fahrzeugbatterie gespeisten, elektrischen Anlassers eine von der Fahrzeugbatterie weitgehend unabhängige und meist auch höhere Leistung zum Anlassen des Verbrennungsmotors bereitgestellt. Eine Entladung der Fahrzeugbatterie bei einem extremen Kurzstreckenbetrieb mit häufigem Abstellen und Wiederanlassen des Verbrennungsmotors wird vermieden. Vor dem Anlassen werden nach einer Auslösung eines ersten Inbetriebnahmesignales Sicherheitsfunktionen durchgeführt, die beispielsweise eine Betätigung einer Bremse und ein Trennen einer Anfahrkupplung umfassen können. Die Betätigung der Bremse vor dem Anlassen ist zweckmäßig, um den Verbrennungsmotor zum Anlassen ohne ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Kraftfahrzeuges von einem restlichen Antriebsstrang trennen zu können, was durch eine Öffnung der Anfahrkupplung erfolgt. Zur Sicherung des Kraftfahrzeuges kommt die Betätigung einer Betriebsbremse und / oder einer Feststellbremse, die beide zum Ausrüstungsstandard von Kraftfahrzeugen zählen, in Frage. Durch die auf das erste Inbetriebnahmesignal folgende zeitlich vorgezogene Durchführung der Sicherheitsfunktionen sowie durch das Laden des Kurzzeitenergiespeichers wird der Startvorgang so früh eingeleitet, daß das unmittelbare Anlassen des Verbrennungsmotors für den Fahrer merklich früher erfolgt. Der Startvorgang wird somit vom Fahrer als kurz und komfortabel empfunden.

[0008] Vor dem Laden des Kurzzeitenergiespeichers und vor der Durchführung der Sicherheitsfunktionen kann Hilfsenergie bereitgestellt werden, die zur Betätigung der Bremse und / oder zum Trennen der Anfahrkupplung genutzt werden kann. Die Hilfsenergie kann vorteilhaft in einer hydraulischen Vorrichtung über eine Hydraulikpumpe erzeugt werden, da hydraulisch große Kräfte verbunden mit einem kleinen Bauvolumen erzeugbar sind. Es sind jedoch auch andere Vorrichtungen zur Erzeugung von Hilfenergie denkbar.

[0009] Die Hilfsenergie kann nach einem durch einen ersten Sensor ausgelösten ersten Inbetriebnahmesignal bereitgestellt werden, wobei der erste Sensor durch ein Öffnen und / oder Schließen einer Fahrertür des Kraftfahrzeuges zur Auslösung des ersten Inbetriebnahmesignales veranlaßt werden kann. Der erste Sensor kann als einfacher Türkontaktschalter ausgebildet sein. Es kann sich jedoch auch um einen Drucksensor handeln, durch den ein Innendruck des Kraftfahrzeuges bzw. beim Öffnen und Schließen einer Fahrzeugtür entstehende Druckspitzen detektierbar sind. In diesem Fall ist jedoch die zusätzliche Nutzung des in den meisten Kraftfahrzeugen ohnehin vorhandenen Türkontaktschalters der Fahrertür zumeist erforderlich, um die entstehenden Druckspitzen der Fahrertür zuzuordnen. Die frühzeitige Bereitstellung der Hilfsenergie nach der Auslösung des ersten Inbetriebnahmesignales ermöglicht einen zeitlich vorgezogenen Ablauf von vorbereitenden Funktionen, wie dem Laden des Kurzzeitenrgiespeichers und der Durchführung der Sicherheitsfunktionen, so daß das eigentliche Anlassen des Verbrennungsmotors schneller erfolgen kann.

[0010] Das Laden des Kurzzeitenergiespeichers kann nach einem durch einen zweiten Sensor ausgelösten zweiten Inbetriebnahmesignal und / oder nach einer Betätigung eines Zündschalters erfolgen. Um sicherzustellen, daß seitens des Fahrers tatsächlich eine Anlaß- bzw. Fahrabsicht vorliegt, kann eine Kombination des zweiten Inbetriebnahmesignales mit der Betätigung des Zündschalters als Auslösekriterium genutzt werden. Unter Umständen reicht aber schon eine einzige Bedingung aus, um eine Fahrabsicht des Fahrers zu erkennen. Dann wäre nur die Erfüllung einer Bedingung erforderlich, um das Laden des Kurzzeitenergiespeichers auszulösen.

[0011] Bei Verwendung einer Direktstartvorrichtung, unter der ein Verbund eines elektrischen Anlassers mit einem weitgehend von einer Fahrzeugbatterie unabhängigen elektrischen Energiespeicher, z.B. einem Kondensator, verstanden wird, kann die Durchführung der Sicherheitsfunktionen nach dem Laden des Kurzzeitenergiespeichers erfolgen. Daher können diese unmittelbar vor dem Anlassen des Verbrennungsmotors durchgeführt werden und zusammen mit dem Anlassen des Verbrennungsmotors nach einem Einlegen einer Anfahrfahrstufe und einer Betätigung eines Fahrpedales erfolgen. Das Einlegen einer der Anfahrfahrstufen, d.h. des ersten Ganges oder des Rückwärtsganges bei einem manuell schaltbaren Stufengetriebe bzw. der R-, D-, 2-, oder 1-Fahrstufe bei einem Automatikgetriebe, sowie die Betätigung des Fahrpedales werden als Losfahrabsicht des Fahrers interpretiert, so daß die Sicherheitsfunktionen und das Anlassen des Verbrennungsmotors zu diesem Zeitpunkt durchgeführt werden. Nach dem erfolgten Anlassen des Verbrennungsmotors wird zweckmäßigerweise zur Steuerung eines Anfahrvorganges, insbesondere eines programmgesteuerten Schließens der Anfahrkupplung, in einen Anfahrprogrammodus umgeschaltet.

[0012] Bei Verwendung einer Impulsstartvorrichtung, unter der z.B. ein mit einer Anlaßkupplung verbundenes Schwungrad verstanden werden kann, werden die Anfahrkupplung und die Anlaßkupplung vor dem Laden des Kurzzeitenergiespeichers, d.h. vor einem Beschleunigen des Schwungrades auf eine Startdrehzahl, geöffnet. Daher kann die Durchführung der Sicherheitsfunktionen und das Laden des Kurzzeitenergiespeichers nach dem durch den zweiten Sensor ausgelösten zweiten Inbetriebnahmesignal und / oder nach der Betätigung des Zündschalters erfolgen, wobei je nach Auslegung eine der beiden Bedingungen oder beide Bedingungen zu erfüllen sind.

[0013] Bei Verwendung einer Impulsstartvorrichtung kann das Anlassen des Verbrennungsmotors, das im wesentlichen in einem Schließen der zwischen dem Verbrennungsmotor und der Schwungscheibe befindlichen Anlaßkupplung besteht, nach dem Einlegen einer der Anfahrfahrstufen und der Betätigung des Fahrpedales erfolgen. Auch in diesem Fall wird nach dem erfolgten Anlassen des Verbrennungsmotors zweckmäßigerweise zur Steuerung des Anfahrvorganges in den Anfahrprogrammodus umgeschaltet.

[0014] Durch den zweiten Sensor kann eine Benutzung eines Fahrersitzes detektiert werden. Der Sensor kann dabei als einfacher Kontaktschalter ausgebildet sein, der unter einer bestimmten Last betätigbar ist, d.h. geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Sensor kann jedoch auch als druckempfindlicher Detektor ausgebildet sein, durch den ein druckabhängiges Signal erzeugbar und zur Steuerung nutzbar ist. Das zweite Inbetriebnahmesignal kann dann beispielsweise durch eine Überschreitung eines vorab festgelegten Gewichtswertes ausgelöst werden. Es ist jedoch auch denkbar, daß ein Gewichtswert erlernt wird und das zweite Inbetriebnahmesignal nur innerhalb einer bestimmten Toleranzbreite um diesen Gewichtswert ausgelöst wird. In diesem Fall kann in einer Funktion als Wegfahrsperre eine Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges durch einen Fahrer mit anderem Gewicht verhindert werden.

[0015] Um nicht unnötig Energie, z.B für das Laden des Kurzzeitenergiespeichers und für das Bereitstellen der Hilfsenergie, zu verbrauchen, kann eine Zeitdauer ab dem ersten oder zweiten Inbetriebnahmesignal oder ab der Betätigung des Zündschalters gemessen werden. Mit Ablauf einer vorgegebenen Abstellzeit ohne ein erfolgtes Anlassen des Verbrennungsmotors kann dann der Startvorgang abgebrochen werden, wobei die Abstellzeit so bemessen ist, daß eine emsthafte Inbetriebnahmeabsicht des Fahrers mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht vorliegt.

[0016] Der Abbruch des Startvorganges kann demzufolge eine Beendigung der Bereitstellung der Hilfsenergie und des Ladens des Kurzzeitenergiespeichers beinhalten.

[0017] Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, weist einen Kurzzeitenergiespeicher auf, der vor einem Anlassen des Verbrennungsmotors ladbar und zum Anlassen entladbar ist. Es ist ein Steuergerät vorgesehen, durch das nach einer Auslösung eines Inbetriebnahmesignales vor dem Anlassen eine Durchführung von Sicherheitsfunktionen veranlaßbar ist.

[0018] Des weiteren sind von dem Steuergerät ansteuerbare Aktuatoren zur Betätigung einer Bremse und einer Anfahrkupplung vorhanden, wobei die Betätigung der Bremse und ein Trennen der Anfahrkupplung den Sicherheitsfunktionen zuzuordnen sind.

[0019] Die Vorrichtung kann einen ersten Sensor zur Registrierung einer Betätigung einer Fahrertür und / oder einen zweiten Sensor zur Registrierung einer Benutzung eines Fahrersitzes und / oder einen Zündschalter zur Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges aufweisen. Durch die Sensoren und den Zündschalter sind Inbetriebnahmesignale auslösbar, durch die über das Steuergerät vorbereitende Aktionen zum Anlassen des Verbrennungsmotors veranlaßt werden können.

[0020] Als Bestandteil der Vorrichtung kann ein der Bremse zugeordneter Bremssensor und / oder ein der Anfahrkupplung zugeordneter Kupplungssensor vorgesehen sein. Mit Hilfe des Bremssensors ist detektierbar, ob eine Bremse betätigt ist, d.h. ob eine Feststellbremse angezogen oder eine Betriebsbremse momentan betätigt wird, was z.B. durch ein Treten eines Bremspedales durch einen Fahrer erfolgen kann. Falls dies nicht zutrifft, kann eine der Bremsen, z.B. über einen Aktuator, betätigt werden, um ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Kraftfahrzeuges bei einem nachfolgenden Trennen der Anfahrkupplung zu vermeiden. Ein Trennen der Anfahrkupplung ist zum Anlassen des Verbrennungsmotors erforderlich, braucht jedoch nur vorgenommen zu werden, wenn die Anfahrkupplung geschlossen ist, was durch den Kupplungssensor erkennbar ist.

[0021] Zur Detektierung einer Losfahrabsicht des Fahrers kann ein einem Fahrzeuggetriebe zugeordneter Getriebesensor und / oder ein einem Fahrpedal zugeordneter Fahrpedalsensor vorgesehen sein. Durch den Getriebesensor ist erkennbar und an das Steuergerät weiterleitbar, ob ein zum Anfahren geeigneter Gang eingelegt ist bzw. eine entsprechend geeignete Fahrstufe eingestellt ist. Über den Fahrpedalsensor ist erkennbar, ob das Fahrpedal betätigt wird, was bei einem eingelegten Anfahrgang vom Steuergerät als Losfahrabsicht des Fahrers interpretierbar ist und das Anlassen des Verbrennungsmotors nach sich ziehen kann. Dabei kann sowohl eine momentane Position des Fahrpedales als auch eine zeitliche Änderung der Position für eine Erkennung der Losfahrabsicht des Fahrers maßgeblich sein.

[0022] Im folgenden werden zwei bevorzugte Versionen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Signalflußplänen und eine Vorrichtung anhand einer Prinzipskizze erläutert. Dazu zeigen

Figur 1:

ein Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors bei Verwendung einer Direktstartvorrichtung,

Figur 2:

ein Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors bei Verwendung einer Impulsstartvorrichtung, und

Figur 3:

eine Vorrichtung zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors unter Verwendung einer Impulsstartvorrichtung.

[0023] In der Figur 1 ist dargestellt, wie ausgehend von einem Wartemodus zunächst geprüft wird, ob ein erstes Inbetriebnahmesignal ausgelöst wurde, was z.B. durch ein Öffnen und oder Schließen einer Fahrertür erfolgen kann. Im negativen Fall wird in dem Wartemodus verblieben, im positiven Fall wird in einen Startmodus verzweigt. Der Startmodus beginnt mit einer ersten Zeitmessung. Danach wird zur späteren Ausführung bestimmter Funktionen Hilfsenergie bereitgestellt, was z.B. bei Verwendung eines hydraulischen Systems durch ein Einschalten einer Hydraulikpumpe geschehen kann. Nach der Bereitstellung der Hilfsenergie wird geprüft, ob ein zweites Inbetriebnahmesignal ausgelöst wurde, was z.B. durch einen in einem Fahrersitz angebrachten Sitzkontaktschalter erfolgen kann, der von einem platznehmenden Fahrer betätigbar ist. Fällt diese Prüfung negativ ausfällt, wird so lange in eine Warteschleife verzweigt, bis entweder die Prüfung positiv ausfällt oder eine vorgegebene erste Abstellzeit erreicht ist. Ist die erste Abstellzeit erreicht, wird zur Schonung von Ressourcen die Bereitstellung der Hilfsenergie beendet (Abstellen der Hydraulikpumpe) und in den Wartemodus zurückverzweigt. Im Falle, daß das zweite Inbetriebnahmesignal ausgelöst wurde, wird eine zweite Zeitmessung gestartet und daraufhin geprüft, ob ein Zündschloß eingeschaltet ist, was als ein drittes Inbetriebnahmesignal gewertet wird. Falls das Zündschloß nicht eingeschaltet ist, wird so lange in eine Warteschleife verzweigt, bis entweder die Prüfung positiv ausfällt oder eine vorgegebene zweite Abstellzeit erreicht ist. Wenn die zweite Abstellzeit erreicht ist, wird die Bereitstellung der Hilfsenergie beendet und in den Wartemodus zurückverzweigt. Wurde das Zündschloß eingeschaltet, so wird eine dritte Zeitmessung gestartet und ein Kurzzeitenergiespeicher geladen, worunter man sich im vorliegenden Fall, d.h. bei der Verwendung einer Direktstartvorrichtung, das Laden eines elektrischen Energiespeichers, z.B. eines Kondensators hoher Kapazität, vorstellen kann. Danach wird geprüft, ob einerseits ein Anfahrgang, d.h. ein zum Anfahren geeigneter Gang in einem zugeordneten Fahrzeuggetriebe, eingelegt ist, und ob andererseits ein Fahrpedal betätigt wird. Die Betätigung des Fahrpedales wird bei einem eingelegten Anfahrgang als Losfahrabsicht des Fahrers interpretiert. Fällt die Prüfung des eingelegten Ganges oder die Prüfung des Fahrpedales negativ aus, wird so lange in eine Warteschleife verzweigt, bis entweder beide Prüfungen positiv ausfallen oder eine vorgegebene dritte Abstellzeit erreicht ist. Ist die dritte Abstellzeit erreicht, wird das Laden des Kurzzeitenergiespeichers und die Bereitstellung der Hilfsenergie beendet und in den Wartemodus zurückverzweigt. Fallen beide Prüfungen positiv aus, werden Sicherheitsfunktionen durchgeführt. Darunter sind z.B. eine Betätigung einer Betriebsbremse und ein Trennen einer Anfahrkupplung zu verstehen, wodurch ein ungewolltes Anrollen des betreffenden Kraftfahrzeuges sowohl bei einem vorbereitenden Trennen der Anfahrkupplung als auch bei einem nachfolgenden Anlassen des zugeordneten Verbrennungsmotors vermieden wird. Das Anlassen erfolgt nach der Durchführung der Sicherheitsfunktionen in herkömmlicher Weise, d.h. über einen elektrischen Anlasser. Danach wird in einen Anfahrmodus verzweigt, durch den ein nachfolgender Anfahrvorgang gesteuert wird.

[0024] Die in der Figur 2 dargestellten Abläufe entsprechen weitgehend denen der Figur 1. Da hier jedoch eine Impulsstartvorrichtung Verwendung findet, werden die Sicherheitsfunktionen, nicht wie bei der Verwendung einer Direktstartvorrichtung (Figur 1) unmittelbar vor dem Anlassen des Verbrennungsmotors, sondern schon nach der positiven Prüfung des Zündschlosses bzw. nach dem Start der dritten Zeitmessung durchgeführt. In diesem Fall beinhalten die Sicherheitsfunktionen auch ein Trennen einer vorhandenen Anlaßkupplung, was in der Figur 2 zur Verdeutlichung separat angegeben wird. Das Laden des Kurzzeitenergiespeichers geschieht im vorliegenden Fall durch ein Beschleunigen eines Schwungrades auf eine vorgegebene Startdrehzahl, z.B. mittels einer Elektromaschine. Dazu wird das Schwungrad vorher im Rahmen der Sicherheitsfunktionen nach einer Betätigung der Betriebsbremse sowohl durch das Trennen der Anfahrkupplung von dem Fahrzeuggetriebe als auch durch das Trennen der Anlaßkupplung von dem Verbrennungsmotor getrennt. Das spätere Anlassen des Verbrennungsmotors erfolgt dann durch ein Schließen der Anlaßkupplung. Danach wird in gleicher Weise, wie in der Figur 1 dargestellt, in den Anfahrmodus verzweigt.

[0025] Die Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors 2 bei Verwendung einer Impulsstartvorrichtung. Der Verbrennungsmotor 2 steht über eine Schwungscheibe 3 mit einem Fahrzeuggetriebe 4 in Verbindung. Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Schwungscheibe 3 ist eine Anlaßkupplung 5 vorgesehen; zwischen der Schwungscheibe 3 und dem Fahrzeuggetriebe 4 befindet sich eine Anfahrkupplung 6. Die Schwungscheibe 3 ist von einer Elektromaschine 7 antreibbar ausgebildet und angeordnet. Die Anlaßkupplung 5 und die Anfahrkupplung 6 sind jeweils als Lamellenkupplungen ausgebildet und stehen mit einem Hydrauliksystem 8 in Verbindung. Das Hydrauliksystem 8 weist einen Drucktank 9 auf, in den durch eine von einem Elektromotor 10 antreibbare Ölpumpe 11 Drucköl aus einem drucklosen Vorratsbehälter 12 gefördert werden kann. Die Anlaßkupplung 5 und die Anfahrkupplung 6 stehen jeweils über ein Steuerventil 13, 13' mit dem Drucktank 9 in Verbindung. Durch ein Öffnen der Steuerventile 13, 13' sind die Anlaßkupplung 5 und die Anfahrkupplung 6 jeweils durch eine Beaufschlagung mit Drucköl schließbar und durch ein mit einer Schaltung auf den drucklosen Vorratsbehälter 12 verbundenes Schließen entsprechend trennbar. Zur Steuerung des Druckes im Drucktank 9 ist ein Schaltventil 14 vorgesehen, durch das in geöffnetem Zustand Drucköl zurück in den drucklosen Vorratsbehälter 12 leitbar ist.

[0026] Die Steuervorrichtung 1 weist ein Steuergerät 15 auf, das über Eingangssteuerleitungen 16 mit zugeordneten Sensoren 17 in Verbindung steht. Mittels eines Drucksensors 17a ist ein im Drucktank 9 herrschender Betriebsdruck meßbar. Durch einen Schließsensor 17b ist ein Öffnen und / oder Schließen einer Fahrertür des zugeordneten Kraftfahrzeuges registrierbar. Durch einen Sitzsensor 17c ist die Benutzung eines Fahrersitzes des Kraftfahrzeuges detektierbar. Mit Hilfe eines Schaltsensors 17d ist feststellbar, ob ein vorhandener Zündschalter ein- oder ausgeschaltet ist. Durch einen Bremssensor 17e ist feststellbar, ob eine Bremse betätigt bzw. angezogen ist oder nicht. Mittels eines Getriebesensors 17f ist ein momentan eingelegter Gang bzw. eine Leerlaufposition ermittelbar. Durch einen Fahrpedalsensor 17g ist eine Betätigung des Fahrpedales feststellbar. Über Ausgangssteuerleitungen 18 steht das Steuergerät 15 mit zugeordneten Aktuatoren 19 in Verbindung. Durch einen Pumpenschalter 19a ist der mit der Ölpumpe 11 verbundene Elektromotor 10 mit einer Fahrzeugbatterie 20 verbindbar bzw. von dieser trennbar, wodurch die Ölpumpe 11 gestartet bzw. abgestellt werden kann. Mittels eines Schwungantriebsschalters 19b ist die mit der Schwungscheibe 3 in Verbindung stehende Elektromaschine 7 mit der Fahrzeugbatterie 20 verbindbar bzw. von dieser trennbar, wodurch ein Antreiben der Schwungscheibe 3 durch die Elektromaschine 7 ein- und ausschaltbar ist. Mittels eines Druckventilschalters 19c kann das Schaltventil 14 zur Regulierung des Betriebsdruckes im Drucktank 9 bedarfsweise geöffnet oder geschlossen werden. Mittels eines Bremsaktuators 19d kann die Betriebsbremse betätigt werden. Durch einen Anlaßkupplungsaktuator 19e ist das der Anlaßkupplung 5 zugeordnete Steuerventil 13 betätigbar, wodurch die Anlaßkupplung 5 geschlossen oder getrennt werden kann. In gleicher Weise ist durch einen Anfahrkupplungsaktuator 19f das der Anfahrkupplung 6 zugeordnete Steuerventil 13' betätigbar, wodurch die Anfahrkupplung 6 schließ- und trennbar ist. Zusätzlich steht das Steuergerät 15 noch über eine Steuerleitung 21 mit einem Zeitmeßgerät 22 in Verbindung, wobei ein Signalfluß in beiden Richtungen erfolgen kann. Durch das Steuergerät 15 sind Zeitmeßvorgänge im Zeitmeßgerät 22 in Gang setzbar und vom Zeitmeßgerät 22 bereitgestellte Meßwerte abrufbar.

[0027] Zur Steuerung eines Startvorganges des Verbrennungsmotors 2 ist die Vorrichtung 1 derart ausgebildet und angeordnet, daß durch ein Öffnen und / oder Schließen der Fahrertür des Kraftfahrzeuges über den Schließsensor 17b ein erstes Inbetriebnahmesignal auslösbar und an das Steuergerät 15 weiterleitbar ist. Durch das Steuergerät 15 ist dann über die Steuerleitung 21 eine erste Zeitmessung in dem Zeitmeßgerät auslösbar. Des weiteren ist zur Bereitstellung von Hilfsenergie das Hydrauliksystem 8 durch ein Schließen des Pumpenschalters 19a und ein dadurch zu bewirkendes Einschalten des die Ölpumpe 11 antreibenden Elektromotors 10 in Gang setzbar. Durch den Drucksensor 17a ist der Betriebsdruck im Drucktank 9 ermittelbar und an das Steuergerät 15 weiterleitbar, so daß bekannt ist, ob der Betriebsdruck ausreichend groß ist und damit die Hilfsenergie bereitsteht. Durch ein Platznehmen des Fahrers auf dem Fahrersitz ist über den Sitzsensor 17c ein zweites Inbetriebnahmesignal auslösbar und an das Steuergerät 15 weiterleitbar. Durch den Schaltsensor 17d ist feststellbar, ob der Zündschalter eingeschaltet ist. Durch das Steuergerät 15 sind daraufhin Sicherheitsfunktionen einleitbar. Zu den Sicherheitsfunktionen zählt die Betätigung der Betriebsbremse durch den Bremsaktuator 19d, das Trennen der Anlaßkupplung 5 durch deren Drucklosschaltung über das von dem Anlaßkupplungsaktuator 19e betätigbare Steuerventil 13, und das Trennen der Anfahrkupplung 6 durch deren Drucklosschaltung über das von dem Anfahrkupplungsaktuator 19f betätigbare Steuerventil 13'. Die als Kurzzeitenergiespeicher nutzbare Schwungscheibe 3 ist durch ein Schließen des Schwungantriebsschalters 19b durch die Elektromaschine 7 antreibbar und auf eine Startdrehzahl bringbar. Der Verbrennungsmotor 2 ist durch ein Schließen der Anlaßkupplung 5 mit der auf die Startdrehzahl gebrachten Schwungscheibe 3 verbindbar und damit im Impulsstartverfahren anzulassen. Dazu ist zuvor die Losfahrabsicht des Fahrers dadurch erkennbar, daß mittels des Getriebesensors 17f feststellbar ist, ob im Fahrzeuggetriebe 4 ein zum Anfahren geeigneter Gang eingelegt ist, und daß über den Fahrpedalsensor 17g ermittelbar ist, ob das Fahrpedal betätigt wird. Das Schließen der Anlaßkupplung 5 ist durch ein Öffnen des Steuerventils 13 über den Anlaßkupplungsaktuator 19e auslösbar. In gleicher Weise erfolgt das Anfahren des Kraftfahrzeuges durch ein Schließen der Anfahrkupplung 6, das durch ein über den Anfahrkupplungsaktuator 19f steuerbares Öffnen des Steuerventils 13' erfolgt.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0028] 

1

Vorrichtung (zur Steuerung eines Startvorganges)

2

Verbrennungsmotor

3

Schwungscheibe

4

Fahrzeuggetriebe

5

Anlaßkupplung

6

Anfahrkupplung

7

Elektromaschine

8

Hydrauliksystem

9

Drucktank

10

Elektromotor

11

Ölpumpe

12

Vorratsbehälter

13

Steuerventil (der Anlaßkupplung)

13'

Steuerventil (der Anfahrkupplung)

14

Schaltventil

15

Steuergerät

16

Eingangssteuerleitung

17

Sensor

17a

Drucksensor

17b

Schließsensor

17c

Sitzsensor

17d

Schaltsensor

17e

Bremssensor

17f

Getriebesensor

17g

Fahrpedalsensor

18

Ausgangssteuerleitung

19

Aktuator

19a

Pumpenschalter

19b

Schwungantriebsschalter

19c

Druckventilschalter

19d

Bremsaktuator

19e

Anlaßkupplungsaktuator

19f

Anfahrkupplungsaktuator

20

Fahrzeugbatterie

21

Steuerleitung

22

Zeitmeßgerät

Ansprüche

1. Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Kurzzeitenergiespeicher vor einem Anlassen des Verbrennungsmotors (2) geladen und zum Anlassen entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zeitlich vor dem Anlassen ein erstes Inbetriebnahmesignal ausgelöst wird, und daß nach dem Inbetriebnahmesignal und vor dem Anlassen Sicherheitsfunktionen durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsfunktionen eine Betätigung einer Bremse und ein Trennen einer Anfahrkupplung (6) umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Laden des Kurzzeitenergiespeichers und vor der Durchführung der Sicherheitsfunktionen Hilfsenergie bereitgestellt wird, und daß die Hilfsenergie zur Betätigung der Bremse und / oder zum Trennen der Anfahrkupplung (6) genutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Inbetriebnahmesignal durch einen ersten Sensor ausgelöst wird, daß der erste Sensor (17) durch ein Öffnen und / oder Schließen einer Fahrertür des Kraftfahrzeuges zur Auslösung des ersten Inbetriebnahmesignales veranlaßt wird, und daß nach der Auslösung des ersten Inbetriebnahmesignales die Hilfsenergie bereitgestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Laden des Kurzzeitenergiespeichers nach einem durch einen zweiten Sensor (17) ausgelösten zweiten Inbetriebnahmesignal und / oder nach einer Betätigung eines Zündschalters erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Direktstartvorrichtung verwendet wird, und daß die Durchführung der Sicherheitsfunktionen und das Anlassen des Verbrennungsmotors (2) nach einem Einlegen einer Anfahrfahrstufe und einer Betätigung eines Fahrpedales erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsstartvorrichtung Verwendung findet, und daß die Durchführung der Sicherheitsfunktionen nach dem durch den zweiten Sensor (17) ausgelösten zweiten Inbetriebnahmesignal und / oder nach der Betätigung des Zündschalters erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlassen des Verbrennungsmotors (2) nach dem Einlegen einer der Anfahrfahrstufen und der Betätigung des Fahrpedales erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (17) eine Benutzung eines Fahrersitzes detektiert.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitdauer ab dem ersten oder zweiten Inbetriebnahmesignal oder ab der Betätigung des Zündschalters gemessen wird, und daß mit Ablauf einer vorgegebenen Abstellzeit ohne ein erfolgtes Anlassen des Verbrennungsmotors (17) der Startvorgang abgebrochen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbruch des Startvorganges eine Beendigung der Bereitstellung der Hilfsenergie und des Ladens des Kurzzeitenergiespeichers beinhaltet.

12. Vorrichtung zur Steuerung eines Startvorganges eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kurzzeitenergiespeicher, der vor einem Anlassen des Verbrennungsmotors (2) ladbar und zum Anlassen entladbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät (15) vorgesehen ist, durch das nach einer Auslösung eines Inbetriebnahmesignales vor dem Anlassen eine Durchführung von Sicherheitsfunktionen veranlaßbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Steuergerät (15) ansteuerbare Aktuatoren (19) zur Betätigung einer Bremse und einer Anfahrkupplung (6) vorhanden sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor (17) zur Registrierung einer Betätigung einer Fahrertür und / oder ein zweiter Sensor (17) zur Registrierung einer Benutzung eines Fahrersitzes und / oder ein Zündschalter zur Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Bremse zugeordneter Bremssensor (17e) und / oder ein der Anfahrkupplung zugeordneter Kupplungssensor vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem Fahrzeuggetriebe (4) zugeordneter Getriebesensor (17f) und / oder ein einem Fahrpedal zugeordneter Fahrpedalsensor (17g) vorgesehen ist.

Claims

1. Method for controlling a starting process of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, in which a short-term energy accumulator is charged before the internal combustion engine (2) is started and discharged in order to start it, characterized in that a first starting-up signal is triggered before the starting, and in that safety functions are carried out after the starting-up signal and before the starting.

2. Method according to Claim 1, characterized in that the safety functions comprise actuation of a brake and uncoupling of a starting clutch (6).

3. Method according to Claim 2, characterized in that auxiliary power is made available before the short-term energy accumulator is charged and before carrying-out the safety functions, and in that the auxiliary power is used for brake actuation and/or to uncouple the starting clutch (6).

4. Method according to Claim 3, characterized in that the first starting-up signal is triggered by a first sensor, in that the first sensor (17) is induced to trigger the first starting-up signal by opening and/or closing a driver's door of the motor vehicle, and in that the auxiliary power is made available after the triggering of the first starting-up signal.

5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the short-term energy accumulator is charged after a second starting-up signal triggered by a second sensor (17) and/or after actuation of an ignition switch.

6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a direct starting device is used, and in that the safety functions are carried out and the internal combustion engine (2) is started after engagement of a starting driving position and actuation of an accelerator pedal.

7. Method according to Claim 5, characterized in that a pulse starting device is used, and in that the safety functions are carried out after the second starting-up signal triggered by the second sensor (17) and/or after the actuation of the ignition switch.

8. Method according to Claim 7, characterized in that the internal combustion engine (2) is started after the engagement of one of the starting driving positions and the actuation of the accelerator pedal.

9. Method according to Claim 5 or 7, characterized in that the second sensor (17) detects use of a driver's seat.

10. Method according to one of Claims 5 to 9, characterized in that a time period is measured starting from the first or second starting-up signal or starting from the actuation of the ignition switch, and in that the starting procedure is aborted when a predefined shut-off time runs out in which a starting of the internal combustion engine (17) has not happened.

11. Method according to Claim 10, characterized in that the aborting of the starting procedure comprises termination of the provision of the auxiliary power and the charging of the short-term energy accumulator.

12. Device for controlling a starting process of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, having a short-term energy accumulator which can be charged before the internal combustion engine (2) is started and can be discharged in order to start it, characterized in that a control unit (15) is provided by means of which it can be induced to carry-out safety functions after an starting-up signal is triggered before the starting.

13. Device according to Claim 12, characterized in that there are actuators (19), which can be controlled by the control unit (15), for actuating a brake and a starting clutch (6).

14. Device according to Claim 12 or 13, characterized in that a first sensor (17) is provided for registration of actuation of a driver's door and/or a second sensor (17) is provided for registration of a use of a driver's seat and/or an ignition switch for starting-up the motor vehicle is provided.

15. Device according to one of Claims 12 to 14, characterized in that a brake sensor (17e) which is assigned to the brake and/or a cluth sensor which is assigned to the starting clutch is provided.

16. Device according to one of Claims 12 to 15, characterized in that a transmission sensor (17f) which is assigned to a vehicle transmission (4) and/or an accelerator pedal sensor (17g) which is assigned to an accelerator pedal is provided.

Revendications

1. Procédé de commande d'un processus de lancement d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, par lequel un accumulateur d'énergie de courte durée est chargé avant un lancement du moteur à combustion interne (2) et déchargé en vue de son lancement, caractérisé en ce qu'un premier signal de mise en marche est déclenché chronologiquement avant le lancement et en ce que des fonctions de sécurité sont exécutées après le signal de mise en marche et avant le lancement.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fonctions de sécurité comprennent l'actionnement d'un frein et la séparation d'un embrayage de démarrage (6).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que de l'énergie auxiliaire est mise à disposition avant le chargement de l'accumulateur d'énergie de courte durée et avant l'exécution des fonctions de sécurité et en ce que l'énergie auxiliaire est utilisée pour l'actionnement du frein et/ou la séparation de l'embrayage de démarrage (6).

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier signal de mise en marche est déclenché par un premier capteur, en ce que le premier capteur (17) est activé par l'ouverture et/ou la fermeture d'une porte de conducteur du véhicule en vue du déclenchement du premier signal de mise en marche et en ce que l'énergie auxiliaire est mise à disposition après le déclenchement du premier signal de mise en marche.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le chargement de l'accumulateur d'énergie de courte durée a lieu après un second signal de mise en marche déclenché par un second capteur (17) et/ou après l'actionnement d'un contacteur d'allumage.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un dispositif de lancement direct est utilisé et en ce que l'exécution des fonctions de sécurité et le lancement du moteur à combustion interne (2) ont lieu après l'enclenchement d'un rapport de vitesse de démarrage et après l'actionnement d'une pédale d'accélérateur.

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif de lancement à impulsions est utilisé et en ce que l'exécution des fonctions de sécurité a lieu après le second signal de mise en marche déclenché par le second capteur (17) et/ou après l'actionnement du contacteur d'allumage.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le lancement du moteur à combustion interne (2) a lieu après l'enclenchement d'un des rapports de vitesse de démarrage et après l'actionnement de la pédale d'accélérateur.

9. Procédé selon la revendication 5 ou 7, caractérisé en ce que le second capteur (17) détecte une utilisation d'un siège de conducteur.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'une durée de temps est mesurée à partir du premier ou du second signal de mise en marche ou à partir de l'actionnement du contacteur d'allumage et en ce que le processus de lancement est interrompu à l'expiration d'un temps d'arrêt prédéfini, en l'absence d'un lancement réussi du moteur à combustion interne (2).

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'interruption du processus de lancement met fin à la mise à disposition de l'énergie auxiliaire et au chargement de l'accumulateur d'énergie de courte durée.

12. Dispositif de commande d'un processus de lancement d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, comportant un accumulateur d'énergie de courte durée, lequel peut être chargé avant un lancement du moteur à combustion interne (2) et déchargé en vue de son lancement, caractérisé en ce qu'il est prévu un module de commande (15) par lequel une exécution de fonctions de sécurité peut être ordonnée après un déclenchement d'un signal de mise en marche avant le lancement.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est prévu des actionneurs (19) pour actionner un frein et un embrayage de démarrage (6), pouvant être commandés par le module de commande (15).

14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il est prévu un premier capteur (17) pour enregistrer l'actionnement d'une porte de conducteur et/ou un second capteur (17) pour enregistrer une utilisation d'un siège de conducteur et/ou un contacteur d'allumage pour mettre en marche le véhicule automobile.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu un capteur de frein (17e) affecté au frein et/ou un capteur d'embrayage affecté à l'embrayage de démarrage.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'il est prévu un capteur de boîte de vitesses (17f) affecté à une boîte de vitesses (4) de véhicule et/ou un capteur de pédale d'accélérateur (17g) affecté à une pédale d'accélérateur.

Zeichnung