DE10030367C5 - Method for a pulse start of a piston engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren für einen Impulsstart eines Kolbenmotors (2) einer insbesondere für ein Kraftfahrzeug geeigneten Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit den Kolbenmotor (2), einen über eine steuerbare Kupplung (4) damit antriebsverbundenen, als Starter und als Generator betreibbaren Startergenerator (11), und eine Steuerung (10) aufweist, wobei die Steuerung (10) einen Impulsstart des Kolbenmotors (2) mit den folgenden Schritten ermöglicht:- bei stillstehendem Kolbenmotor (2) und vollständig geöffneter Kupplung (4) wird der Startergenerator (11) als Starter betrieben und auf eine Starterdrehzahl gebracht- durch Betätigen der Kupplung (4) wird der Kolbenmotor (2) eingekuppelt, wobei eine Eingangsdrehzahl und eine Ausgangsdrehzahl der Kupplung (4) aneinander angeglichen werden, bis die Kupplung (4) vollständig geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (10) beim Impulsstart die Kupplung (4) so betätigt, dass sich eine Kupplungskraft (8), die ein Übertragungsmoment zwischen Startergenerator (11) und Kolbenmotor (2) bewirkt, vor dem vollständigen Schließen der Kupplung (4) reduziert, wobei die Steuerung rechtzeitig vor einer finalen Angleichung der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl in der Kupplung die Kupplungskraft reduziert, wodurch ein Momentanstieg beim Übergang zwischen Haftreibung und Gleitreibung reduziert oder eliminiert wird wobei wahrend als Zunahme der Ausgangsdrehzahl die Eingangsdrehzahl abnimmt.Method for a pulse start of a piston engine (2) of a drive unit suitable in particular for a motor vehicle, wherein the drive unit comprises the piston motor (2), a starter generator (11) which can be operated as a starter and a generator via a controllable clutch (4) and a starter generator Control (10), wherein the controller (10) enables a pulse start of the piston motor (2) with the following steps: - with the piston motor (2) and fully open clutch (4), the starter generator (11) is operated as a starter and on By operating the clutch (4), the piston engine (2) is engaged, an input speed and an output speed of the clutch (4) being equalized until the clutch (4) is fully closed, characterized in that the control (10) at the pulse start, the clutch (4) is operated so that a coupling force (8), the transmission torque between the starter generator (11) and the piston engine (2) is reduced before the clutch (4) fully closes, the control reducing the clutch force in time for a final adjustment of the input speed and the output speed in the clutch, thereby increasing the momentum in the transition between static friction and sliding friction is reduced or eliminated wherein as the output speed increases, the input speed decreases.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für einen Impulsstart eines Kolbenmotors einer insbesondere für ein Kraftfahrzeug geeigneten Antriebseinheit entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for a pulse start of a piston engine of a drive unit suitable in particular for a motor vehicle according to the preamble of
Eine derartige Antriebseinheit ist aus der
Bei einer derartig aufgebauten Antriebseinheit kommt es im Verlauf eines derartigen Impulsstarts mit dem vollständigen Schließen der Kupplung zu einer kurzzeitigen Überhöhung der zwischen Startergenerator und Kolbenmotor übertragenen Übertragungsmomente, was zu einer extremen Materialbeanspruchung im Antriebsstrang führt und Nachteile hinsichtlich des Fahrkomforts und der Geräuschentwicklung mit sich bringt.In such a drive unit constructed in the course of such a pulse start with the complete closing of the clutch to a transient increase in transmission transmitted between starter and piston engine transmission moments, which leads to an extreme stress on the drive train and brings disadvantages in terms of ride comfort and noise with it.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine Oberhöhung des Antriebsmoments beim vollständigen Schließen der Kupplung reduziert ist.The present invention is concerned with the problem, a drive unit of the type mentioned in such a way that an upper elevation of the drive torque is reduced when fully closing the clutch.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved according to the invention by a method having the features of
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine das Übertragungsmoment zwischen Startergenerator und Kolbenmotor bewirkende Kupplungskraft vordem vollständigen Schließen der Kupplung zu reduzieren. Die Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, dass bei einer als Reibungskupplung ausgebildeten Kupplung die von der Kupplung übertragbaren Übertragungsmomente von der Kupplungskraft und den wirksamen Reibungskoeffizienten abhängen. Diese Reibungskoeffizienten treten zwischen einem Antriebsglied und einem Abtriebsglied der Kupplung auf, die miteinander in Kontakt stehen, um Übertragungsmomente übertragen zu können. Da entsprechend einer physikalischen Gesetzmäßigkeit bei zwei miteinander in Kontakt stehenden Gegenständen der Haftreibungskoeffizient stets größer ist als der Gleitreibungskoeffizient, kommt es bei der finalen Angleichung der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl in der Kupplung zu einem sprunghaften Anstieg des übertragenen Moments, sofern die Kupplungskraft konstant bleibt. Hier setzt die Erfindung ein und reduziert rechtzeitig vor diesem sprunghaften Momentenanstieg die Kupplungskraft, wodurch der Momentanstieg beim Übergang zwischen Haftreibung und Gleitreibung reduziert oder eliminiert wird. Da somit wirksam eine Überhöhung des übertragenen Moments beim Schließen der Kupplung verhindert werden kann, erhöht sich die Lebensdauer der Antriebseinheit, wobei sich außerdem deren Komfort und Laufruhe verbessern.The invention is based on the general idea to reduce the transmission torque between the starter generator and the piston engine causing coupling force before the complete closing of the clutch. The invention makes use of the knowledge that with a clutch designed as a friction clutch, the transmission torques transmitted by the clutch depend on the clutch force and the effective friction coefficient. These coefficients of friction occur between a drive member and a driven member of the clutch, which are in contact with each other in order to transmit transmission torques can. Since the coefficient of static friction is always greater than the coefficient of sliding friction in accordance with a physical law in the case of two objects in contact with one another, the final adaptation of the input rotational speed and the output rotational speed in the clutch results in a sudden increase in the transmitted torque, provided that the coupling force remains constant. This is where the invention begins and reduces the coupling force in good time before this erratic torque increase, whereby the torque increase during the transition between static friction and sliding friction is reduced or eliminated. Since effectively an increase of the transmitted torque when closing the clutch can be prevented, the life of the drive unit increases, which also improve their comfort and smoothness.
Vorzugsweise wird die Steuerung so ausgebildet, dass sie beim Impulsstart die Kupplung so betätigt, dass die Reduzierung der Kupplungskraft so ausfällt, dass sich das Übertragungsmoment bis zum vollständigen Schließen der Kupplung nicht mehr erhöht, wodurch der Antriebsstrang geschont wird.Preferably, the controller is designed so that it operates at the pulse start the clutch so that the reduction of the coupling force fails so that the transmission torque is not increased until the complete closing of the clutch, whereby the drive train is spared.
Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei der die Steuerung so ausgebildet ist, dass sich die Kupplungskraft durch die Betätigung der Kupplung beim Impulsstart so reduziert, dass das Übertragungsmoment bis zum vollständigen Schließen der Kupplung im Wesentlichen konstant bleibt. Durch diese Ausgestaltung der Steuerung ergibt sich ein besonders homogener Drehmomentenverlauf im Antriebsstrang.However, an embodiment is preferred in which the control is designed so that the clutch force is reduced by the actuation of the clutch at the pulse start so that the transmission torque remains substantially constant until the clutch is fully closed. This embodiment of the control results in a particularly homogeneous torque curve in the drive train.
Die Steuerung kann so ausgebildet sein, dass sie beim Impulsstart die Kupplung in Abhängigkeit eines vorbestimmten Zeitablaufs betätigt. Ein derartiger Zeitablauf kann in Versuchsreihen kennfeldmäßig erfaßt werden, wodurch in der Regel zuverlässige Funktionsabläufe erzielt werden können. Ebenso ist es möglich, die Steuerung so auszubilden, dass beim Impulsstart die Kupplung in Abhängigkeit einer Differenz zwischen Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl betätigt wird. Hierdurch ergibt sich eine bessere Anpassung des Impulsstartes an die tatsächlich herrschenden Betriebsbedingungen.The controller may be configured to actuate the clutch in response to a predetermined timing at the pulse start. Such a time sequence can be detected in a characteristic manner in test series, as a result of which reliable functional sequences can generally be achieved. It is also possible to design the controller in such a way that the clutch is actuated as a function of a difference between the input speed and the output speed when the pulse is started. This results in a better adaptation of the pulse start to the actual operating conditions prevailing.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform, bei der die Kupplung als Reibungskupplung ausgebildet ist, deren Antriebsglied und Antriebsglied miteinander in Kontakt stehen, um die Übertragungsmomente zu übertragen, kann die Steuerung so ausgebildet sein, dass sie beim Impulsstart eine Betätigung der Kupplung ermöglicht, bei der das Verhältnis von reduzierter Kupplungskraft zu unreduzierter Kupplungskraft etwa gleich groß ist wie das Verhältnis von Gleitreibungskoeffizient zu Haftreibungskoeffizient zwischen Antriebsglied und Antriebsglied. Bei dieser Ausgestaltung unterbleibt eine sprunghafte Momentüberhöhung. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.According to an advantageous embodiment, in which the clutch is designed as a friction clutch, the drive member and drive member are in contact with each other to transmit the transmission torque, the controller may be configured so that it allows an actuation of the clutch at the pulse start, wherein the ratio from reduced coupling force to unreduced coupling force is about the same as the ratio of sliding friction coefficient to static friction coefficient between the drive member and the drive member. In this embodiment is omitted a sudden momentum. Other important features and advantages of the method according to the invention will become apparent from the subclaims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings in the following description.
Die einzige
Entsprechend
Die Kupplung
Hierbei wird klar, dass die Bezeichnungen „Antriebsglied“, „Antriebsseite“, „Abtriebsglied“ und „Abtriebsseite“ gegeneinander austauschbar sind, da sie funktional davon abhängen, ob der Startergenerator
Der Startergenerator
Darüber hinaus können bei der hier dargestellten besonderen Ausführungsform Sensoren
Zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Impulsstarts eines Kolbenmotors arbeitet die Antriebseinheit
Zu Beginn des Impulsstarts steht der Kolbenmotor
Sobald der Rotor
Während der Zunahme der Ausgangsdrehzahl kann die Eingangsdrehzahl gleich bleiben oder abnehmen; jedenfalls nähern sich Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl unter der Wirkung der Kupplungskraft
Dabei wird über die Sensoren
Sobald eine Differenz zwischen Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, wird die Kupplungskraft
Während beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Kupplungskraft
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Karl – Ludwig Kimmig, Albert Albers, u.a.: In: LuK GmbH & Co. KG. 77815 Bühl/Baden: 06. LuK Kolloquium. 1998. Seiten 23 – 46. - Firmenschrift |
Also Published As
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