(57)【要約】【課題】内燃機関の迅速なスタートを可能にし、少ない電気出力しか必要としない可能性を実現し、スタート騒音を低減すること内燃機関のスタート方法を提供する。【解決手段】内燃機関（２）に、起動可能なダイレクトスタート装置と起動可能な電動式スターター（５）とを備えた、内燃機関（２）のスタート方法において、スタートの間に、少なくとも一時的にダイレクトスタート装置が、燃焼トルクの発生のために起動され、電動式スターター（５）がスタータートルクの発生のために起動され、スタート過程の間に、電動式スターター（５）の制御（開ループ制御又は閉ループ制御）が、実際の総トルクに対応する値が予め設定可能な目標トルクに対応する値を割り込むことがないように行われ、その際、実際の総トルクに対応する値が、実際の燃焼トルクと実際のスタータートルクとの和に相応する。【選択図】図１
2008082334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）に、起動可能なダイレクトスタート装置と起動可能な電動式スターター（５）とが割り当てられている、内燃機関（２）のスタート方法において、
スタートの間に、少なくとも一時的にダイレクトスタート装置が、燃焼トルクの発生のために起動され、電動式スターター（５）がスタータートルクの発生のために起動され、スタート過程の間に、電動式スターター（５）の制御が、実際の総トルクに対応する値が予め設定可能な目標トルクに対応する値を割り込むことがないように行われ、その際、実際の総トルクに対応する値が、実際の燃焼トルクと実際のスタータートルクとの和に相応することを特徴とする内燃機関のスタート方法。
【請求項２】
電動式スターター（５）の制御が、下記の値、即ち、
測定された時間、
実際のエンジン温度、
実際の車載電源電圧、
内燃機関（２）の実際の位置、
内燃機関（２）の実際の回転数、
平均回転数上昇、
目標トルク、
実際の総トルク、
実際の燃焼トルク
の中の少なくとも一つに依存して行われることを特徴とする請求項１に記載のスタート方法。
【請求項３】
先ずダイレクトスタート装置が起動され、次いで予め設定可能な事象に応じて電動式スターター（５）が起動されることを特徴とする請求項１または２に記載のスタート方法。
【請求項４】
電動式スターター（５）は、少なくとも、燃焼トルクが、燃焼に関して後続のシリンダ（１２）の上死点の確実な通過を可能にするために十分ではないときに、起動されることを特徴とする請求項３に記載のスタート方法。
【請求項５】
先ず電動式スターター（５）が起動され、次いで予め設定可能な事象に応じてダイレクトスタート装置が、少なくとも一つのシリンダ（１２）で少なくとも一つの燃焼を行わせるために起動されることを特徴とする請求項１または２に記載のスタート方法。
【請求項６】
ダイレクトスタート装置が、少なくとも一つのシリンダ（１２）で少なくとも一つの燃焼を行わせるために起動されること、および燃焼に関して後続のシリンダ（１２）の上死点の確実な通過が可能にされることを特徴とする請求項５に記載のスタート方法。
【請求項７】
前記事象が、下記の諸条件、即ち、
予め設定可能な時間間隔の経過、
予め設定可能な回転数の達成又は非達成、
予め設定可能な回転数上昇の達成又は非達成、
内燃機関（２）の予め設定可能な位置への到達、
予め設定可能な総トルクの達成又は非達成
の中の少なくとも一つによって表されることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のスタート方法。
【請求項８】
スタータートルクが、スタート過程の間に、少なくとも部分的に常に最適化されたスタート特性が可能であるように制御され、その際前記スタート特性が少なくとも下記の諸最適化基準、即ち、
スタート時間長さ、
発生可能な熱損失、
スターター（５）の可能な損耗、
電動式スターター（５）の最大ピーク消費電力、
スタート過程の間の電動式スターター（５）の総消費電力、
スタート過程の間のスターター騒音、
スターター騒音、
の中の一つに関して最適化されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のスタート方法。
【請求項９】
電動式スターター（５）の制御のために必要な予め設定可能なパラメータが、特性マップ、数値表、神経回路網の少なくとも一つを用いて格納されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のスタート方法。
【請求項１０】
内燃機関（２）のスタートのための電動式スターター（５）の制御のための制御装置（３、７）において、
請求項１ないし９のいずれかに記載のスタート方法を実施するための手段を備えていることを特徴とする制御装置。
【請求項１１】
起動可能な電動式スターター（５）とダイレクトスタート装置を備えた内燃機関（２）において、
請求項１ないし９のいずれかに記載のスタート方法を実施するための手段を備えていることを特徴とする内燃機関。
【請求項１２】
演算装置、特に電動式スターター（５）の制御のための制御装置（３、７）で実行することのできるコンピュータプログラムにおいて、
演算装置で実行されたときに、請求項１ないし９のいずれかに記載のスタート方法を実施するためにプログラムされていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記コンピュータプログラムが、メモリ要素（９、１０）に、とりわけ、演算装置に割り当てられているメモリ要素（９、１０）に格納されており、その際そのメモリ要素（９、１０）がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、光学式記憶媒体、或いは磁気記憶媒体として作られることを特徴とする請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に、起動可能な直接スタート装置および起動可能な電動式スターターが備えられている場合の、内燃機関のスタート方法に関する。
本発明は更に、内燃機関のスタートのための電動式スターターの制御（開ループ制御および／または閉ループ制御）のための制御装置に関する。
【０００２】
本発明は更に、起動可能な電動式スターターとダイレクトスタート装置が備えられている、内燃機関に関する。本発明は又、内燃機関のスタートのための電動式スターターの制御（開ループ制御および／又は閉ループ制御）のための演算装置で、とりわけ制御装置ので、走らせることのできるコンピュータプログラムにも関している。
【背景技術】
【０００３】
スターターと呼ばれる電動モータを用いて、内燃機関をスタートさせることが知られている。その場合、内燃機関はスターターを用いてスタート回転数まで回転される。内燃機関の確実なスタートのためにスターターによって発生されるべき出力は、スターターの型式、利用できる電源、例えば車載バッテリーの性能、並びにとりわけスタートされるべき内燃機関の型式に依存している。
【０００４】
スターターによって、内燃機関は、内燃機関の確実な作動が可能な、従って必要なトルクを燃焼出力によって生成することが可能な回転数まで回転される。
電動式スターターを用いて行われるスタート過程は、いずれも比較的大量の電気エネルギーを必要とする。このエネルギーは、例えば車載バッテリーによって供給されるが、その場合、バッテリーはしかるべき大きく作られなければならない。基本的に全てのスタート過程は、電源および全車載電源回路網に対する高い負荷を意味している。それ故、内燃機関のできるだけ迅速なスタートを達成することが望ましい。迅速なスタートは又、電動式スターターの決して少なくは無い摩耗を減らし、しばしば不快と感じられるスタート騒音の発生する時間を短縮することによって快適さを高める。
【０００５】
特に、いわゆるスタート／ストップ運転で運転可能な車の場合には、ダイレクトスタート装置を装備することが知られている。ダイレクトスタート装置は、例えば、信号機が赤に切り換えられた時のような、車の比較的短い停止の際に内燃機関を自動的に停止させ、車が、例えば赤信号による停止段階の後で、再び作動されなければならない時にはとりわけ迅速に再スタートさせることを可能にする。その際、ダイレクトスタート法は、内燃機関を電動式スターター無しにスタートさせることを考えている。しかしながら、それはしばしば特定の条件の下でしか確実には可能ではない。例えば、内燃機関は作動温度に近い温度になっていなければならない。更に、内燃機関はダイレクトスタートのために特定のクランクシャフト位置になければならない。これを達成するためには、例えば内燃機関の制御された作動停止が行われる。
【０００６】
更に、内燃機関を、いわゆるスタート支援ダイレクトスタートによってスタートさせることも知られている。この場合には、スタートはスターターによるクランキングの間の燃料噴射と点火によって行われる。この場合には、各々のスタートの前に、圧縮行程にあるシリンダが特定される。そのシリンダの中で圧縮行程の前と間に燃料を送り込まれて点火され、その間に内燃機関は起動されたスターターによって生成されたスタータートルクによって回転運動をさせられる。選び出されたシリンダのいわゆる上死点の通過の後、混合気が点火される。このスタート法の場合には、スタータートルクが既に非常に早くから燃焼トルクと共働作用するので、スタート過程を短縮することができる。しかしながら、この方法の場合には比較的高いスターター出力が必要である。更に、この方法の場合には又比較的大きなスターター騒音が感じられる。
【０００７】
本発明の課題は、一方では内燃機関のできるだけ迅速なスタートを可能にしながら、他方ではできるだけ少ない電気出力しか必要としない可能性を実現することである。更にスタート騒音を更に低減することが本発明の課題である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題は、冒頭に述べられた種類の方法により、スタートの間に少なくとも一時的に燃焼トルクを生成するためのダイレクトスタート装置とスタータートルクを生成するための電動式スターターとを同時に作動させるということによって解決される。この場合スターターは実際の燃焼トルクに応じて出力制御される。
【０００９】
本発明によれば、起動可能なダイレクトスタート装置と起動可能な電動式スターターとを備えた内燃機関のスタート方法において、スタートの間に、少なくとも一時的にダイレクトスタート装置が、燃焼トルクの発生のために起動され、電動式スターターがスタータートルクの発生のために起動され、スタート過程の間に、電動式スターターの制御が、実際の総トルクに対応する値が予め設定可能な目標トルクに対応する値を割り込むことがないように行われ、その際、実際の総トルクに対応する値が、実際の燃焼トルクと実際のスタータートルクとの和に相応する。
【発明の効果】
【００１０】
これによって、スターターが常に実際に必要な出力だけで作動されるということが実現される。そのために電動式スターターは、実際の燃焼トルクと実際のスタータートルクから生成される実際の総トルクが予め設定可能な目標トルクを割り込むことが無いように制御される。これによって、電動式スターターによって、内燃機関の確実なスタートのために丁度必要なだけのトルクを生成することが可能となる。このことは特に、スターターの損耗の無い投入を可能にする。常に丁度必要なだけの出力でスターターを作動させることによって、スタート過程の騒音レベルを更に効果的に低下させることができる。それによって更に、車載電源回路網も内燃機関の確実なスタートのために必要なだけ負荷されるようになる。
【００１１】
しかしながら、本発明に基づく方法の場合には、トルクが明示的（ｅｘｐｌｉｃｉｔ）にではなく測定されることが必要である。それどころか電動式スターターの制御は、好ましくは、測定された時間、実際のエンジン温度、実際の車載電源電圧、内燃機関の実際の位置、内燃機関の実際の回転数、実際のトルク上昇、予め設定可能な目標トルク、実際の総トルクおよび／または実際の燃焼トルクに依存して行われる。このことは、上述のトルクを少なくとも間接的に推定することを可能にする。しかしながら、その様な値は特に、本発明に基づく方法の更に改善された実施を可能にする。例えば、実際の時間によって、できるだけ迅速に比較的高い燃焼トルクに到達して、その時からスタータートルクを確実に低減することができるようにするために、スターターが先ずとりわけ高いスタータートルクを生成すべきか否か、或いは、例えば内燃機関が丁度確実に、その位置から燃焼トルクの発生が可能な位置へ動くことができるようにするために、スターターは先ず非常に小さなスタータートルクだけを生成すべきであるか否か、を決定することができる。その際には、実際の時間に応じて異なる目標トルクを定めることも又可能であろう。代わりの手法として或いは実際の時間に対する補足として、実際の回転数を測定することもできる。
【００１２】
例えば、クランクシャフト角度という形で示される内燃機関の実際の位置が、スターターの制御のために、従ってスタータートルクの制御のために援用されると、とりわけ有利である。その場合には、例えば、内燃機関の一つのシリンダが圧縮行程にあり且ついわゆる上死点を未だ通過していない位置にあるときには、スターターは常に、予め設定可能なスタータートルクを生成することができる。
【００１３】
回転数の上昇によって、例えば実際の総トルクを推定することができる。その際、とりわけ迅速な回転数上昇の場合には、それに応じてスタータートルクを低減したり或いはスターターを全く停止させてしまうことができる。
【００１４】
実際の車載電源電圧が測定され、且つその電圧が、例えば比較的低い場合には、スタート過程を場合によっては引伸ばすものの、それでもなお内燃機関の確実なスタートは可能となるように、総トルクの中のスタータートルクによって生成される割合をできるだけ小さくすることも考えられる。
【００１５】
本発明に基づく方法の一つの有利な実施態様によれば、先ず直接噴射装置が起動され、その後で、予め設定可能な事象に応じて電動式スターターが起動される。この場合、前記の事象は、好ましくは、予め設定可能な時間間隔の経過、予め設定可能な回転数への到達又は非到達、予め設定可能な回転数上昇の達成又は非達成、内燃機関の予め設定可能な位置への到達、或いは予め設定可能な総トルクの達成又は非達成、によって表すことができる。
【００１６】
このことは、スターターの投入を更に少なくすることを可能にする。何故なら、先ず燃焼トルクが生成され、それによって既に内燃機関に回転運動をさせておくことができるからである。しかしながら、スタートを更にできるだけ短くするために、例えば内燃機関が一定数の回転をした後で、或いは予め設定可能な時間間隔が経過した後で、電動式スターターの起動によって生成されるスタータートルクを用いて予め設定可能な目標トルクを達成するために、電動式スターターを起動させることができる。
【００１７】
好ましくは、電動式スターターは、少なくとも、燃焼トルクが、燃焼に関して後続のシリンダの上死点の確実な通過を可能にするために十分でないときに起動される。この様にすることによって、一方ではスターターができるだけ短時間だけ起動され且つスターターはできるだけ少ない電力消費で総トルクに対してできるだけ少ない寄与しか行わないけれども、それでも他方では常に内燃機関の確実なスタートを可能にする、ということが達成される。
【００１８】
本発明に基づく方法の別の有利な実施例によれば、まず電動式スターターが起動され、その後で、予め設定可能な事象に応じて、少なくとも一つのシリンダで少なくとも一回の燃焼を行わせるためにダイレクトスタート装置が起動される。この場合には、電動式スターターによって内燃機関に先ず回転運動をさせることができる。この場合には、とりわけ効果的な燃焼をさせることが可能となった時に、ダイレクトスタート装置が起動される。それはしばしば一定の回転数に達した後で可能となる。
【００１９】
この場合、有利な手法によれば、ダイレクトスタート装置は少なくとも一つのシリンダで少なくとも一つの燃焼を行わせるために起動されるので、燃焼に関して後続のシリンダの上死点の確実な通過が可能となる。従って、スタータートルクは丁度、燃焼が行われることのできる位置までの内燃機関の回転が可能となるように選ばれる。
【００２０】
内燃機関は、全てのシリンダの全ての圧縮行程で、上死点の通過前に回転運動を行わせるために、とりわけ高いトルクを必要とする。この高いトルクは、好ましくは、丁度この高いトルが必要であるときに、ダイレクトスタート装置によって燃焼が引き起こされることによって達成される。この場合には、しばしば直ちにスタータートルクを引き下げることができる。特に回転数が非常に低い場合には互いに連続する二回の燃焼の間にはしばしば非常にわずかな燃焼トルクしかないか或いは最早全く燃焼トルクが無いことがあるので、内燃機関のそれ等の位置では、スターターは、再びより高いスタータートルクが生成されるように制御されることがある。
【００２１】
好ましくは、スタート過程の間のスタータートルクは、最適な総トルクが達成可能となるように制御される。最適な総トルクの決定のためには、好ましくは少なくとも一つの最適化基準が用いられる。例えば、目標トルクは、できる限り短いスタート時間で達成可能となるように設定される。更にスタートの特性は、例えば燃焼の際にシリンダ壁で発生する熱損失ができるだけ少なくなるように最適化される。できるだけ少ないシリンダ壁での熱損失は、基本的に、燃焼ができるだけ迅速に連続するときに実現されるから、従ってそのためには内燃機関の回転数をより高くすることが必要となる。
【００２２】
その他の最適化基準には、スターターに生じ得る損耗、電動式スターターの最大ピーク電力消費、スタート過程の間の電動式スターターの総電力消費、スタート騒音並びにスターター騒音が含まれている。これ等の基準は、電動式スターター、又従って生成されるべきスタータートルクのための制御戦略を開発するために、とりわけ適切に援用されることができる。
【００２３】
有利な手法によれば、スターターの制御のために必要な予め設定可能なパラメータは、少なくとも、特性マップ、数値表、或いは神経回路網を用いて格納される。それ等のパラメータには、例えば最適化基準、起こり得る事象、並びに予め設定可能な目標トルクが含まれる。
【００２４】
本発明の課題は更に、制御装置並びに冒頭に述べられた種類の内燃機関によって、制御装置或いは内燃機関が本発明に基づく方法の実施のために整えられているということによって解決される。
【００２５】
本発明の課題はまた、とりわけ冒頭に述べられた種類のコンピュータプログラムによって、本発明に基づく方法の実施のためのコンピュータプログラムがプログラムされ、そのコンピュータプログラムが演算装置で実行されることによって解決される。これによって、このコンピュータプログラムも又、このコンピュータプログラムがその実行のためにプログラムされている前記の方法と同様、本発明の対象となっている。
【００２６】
本発明のその他のメルクマール、適用の可能性、および利点は図面に示されている本発明の実施例についての以下の説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１には、内燃機関２と制御装置３とを含む車両１が非常に図式化されて示されている。制御装置３は、信号ケーブル４を通じて、内燃機関２に備えられている電動式のスターター５と接続されている。スターター５には、例えば起動リレーとスターターピニオンドライブが装備されていることがある。スターターは又、ベルトスタータージェネレータ又はカムシャフトスタータージェネレータとして作られることができる。
【００２８】
制御装置３は、信号ケーブル６を通じてエンジン制御装置７と接続されている。制御装置３はプロセッサ８とメモリ要素９を備えている。エンジン制御装置７は、プロセッサ１０とメモリ要素１１を備えている。
【００２９】
内燃機関２はシリンダ１２を備えており、シリンダ１２にはそれぞれ燃料計量装置、例えば噴射弁１３が割り当てられている。噴射弁１３は、信号ケーブル１４を通してエンジン制御装置７と接続されている。
【００３０】
内燃機関２には更に、絶対角度センサ１５が備えられており、このセンサは、データケーブル６を通してエンジン制御装置７と接続されている。
制御装置３を介して、スターター５の、又これによってスタータートルクの制御（開ループ制御および／または閉ループ制御）が可能である。そのために、例えば本発明に基づく方法はコンピュータプログラムの形でメモリ要素９に格納され且つプロセッサ８によって実行される。
【００３１】
エンジン制御装置７は内燃機関２の作動を制御する。エンジン制御装置７の機能には、例えばシリンダ充填の制御、混合気の形成、および点火が含まれている。このために、多数の既知のセンサ値が読み取られ、また目的に適したアクチュエータが制御される。エンジン制御装置７によって更にダイレクトスタート装置が実現される。このために、その目的に適したコンピュータプログラムメモリ要素１１に格納されており、プロセッサ１０によって実行される。ダイレクトスタート装置は、特定のシリンダでの意図的な燃焼によって内燃機関２を、内燃機関２の正常な作動が可能となる回転数まで作動することによって、内燃機関２のスタートを可能にする。しかしながら、ダイレクトスタートは通常、一定の前提条件の下でしか可能ではない。それ等の前提条件は、採用されているダイレクトスタートの方法によって異なる。例えば、ダイレクトスタートは、暖機されたエンジンの場合にのみ実行可能であるということがあり得る。更に、ダイレクトスタートはしばしば、内燃機関が特定の位置にあるときにしか実行されないということもある。この場合には、内燃機関２の位置は、例えばクランクシャフト角度或いはカムシャフト角度に基づいて定められる。内燃機関２の位置を確定するためには、特に絶対角度センサ１５によって求められた値を援用することができる。
【００３２】
図１に示されている実施例では、制御装置３は、信号ケーブル６を通じてエンジン制御装置７と接続されている。この場合には、エンジン制御装置７から、制御装置３によるスターター５の制御のために必要な情報が制御装置３に対して送られる。しかしながら又、制御装置３を、必要な情報をもたらす要素、例えばセンサ類と直接接続するということも考えることができる。とりわけ、制御装置３をエンジン制御装置７に一体化するということも考えることができる。これは、例えば、制御装置３のハードウェアをエンジン制御装置７に配置するということによって行うことができる。しかしながらそれは又、とりわけエンジン制御装置７に制御装置３の機能を組み込むということによって実現することも可能である。これはとりわけ、本発明に基づく方法の実行のためのプログラムコードをエンジン制御装置７のプロセッサ１０で実行するということによって行うことができる。この場合、プログラムコードをメモリ要素１１に格納しておくことも有利であろう。その様な実施態様の場合には勿論、エンジン制御装置７は、信号ケーブル、例えば信号ケーブル４を通じてスターター５と接続されるであろう。
【００３３】
図１に示されている車両１の個々のコンポーネントの相互作用が、図２および図３に例示されている本発明に基づく方法の実施態様によって説明される。
図２には、本発明に基づく方法の非常に簡単化された一つの実施例の流れ図が示されている。この方法はステップ１０１で始まり、このステップでこの方法に関連する諸情報が求められる。本発明に基づく方法の実際に実現される実施態様に応じて、本発明に基づく方法の実行のために必要な情報は変化し得る。関連する情報には、例えば次のものが含まれる。
【００３４】
ダイレクトスタート法で先ず燃焼トルクの発生のためにしかるべく制御されるべきシリンダ１２のデータ、
シリンダ１２のピストン位置、
周囲温度、
オイル温度、
内燃機関２の温度、
シリンダ内に形成されている燃焼室の温度、
吸気パイプ内の温度、
車両の排気ガス浄化装置の温度、
冷却液の温度、
燃料パイプ内の、特に燃料高圧パイプ（いわゆる“レール”）内の実際の圧力、
周囲圧力、
吸気パイプ内の実際の圧力、
一つ又は複数の燃焼室内の実際の圧力、
電源の実際の電圧、特に車載バッテリーの実際の電圧、
実際に用いられている燃料の質、
実際にシフトされているギヤ段階、
実際の弁制御時間、
実際の弁リフト、
実際に到達可能な圧縮、
内燃機関２の実際の位置（例えば、クランクシャフト位置）、
スロットルバルブの実際の値、
排気ガス還流装置に関する実際の情報、
実際の噴射遅れ時間（制御開始から噴射開始までの間の時間）。
前記の諸情報は単独で或いは組合せによって、内燃機関２の一つ又は複数の時点或いは位置のために、とりわけ様々な最適化基準に応じて確定可能な目標トルクを確定するために適している。例えば、内燃機関２の実際の温度が比較的低い場合には、次のスタートはいわゆる“コールドスタート”となるので、内燃機関２を確実に且つできるだけ迅速にスタートさせるために、特に高い目標トルクが見込まれることがある。
【００３５】
内燃機関２の実際の位置は、スタートの間に、とりわけ上死点の通過のために、スターターによって支援されるために、先ずダイレクトスタート法だけが起動されるべきか否か、或いは内燃機関２を、ダイレクトスタート装置の起動がそこから或いはそこで可能と成る位置へ動かすために、先ずスターターが制御されるべきかということを明らかにすることができる。その際、ダイレクトスタート装置の起動というのは勿論、内燃機関２のスタートの間に少なくとも個別の燃焼が、例えば特定の時点で或いは内燃機関２の特定の位置で行われることを意味している。
【００３６】
ステップ１０２では、スタートの要請があるか否かがチェックされる。スタートの要請というのは例えば、ドライバーがスターターボタンを操作したり或いは点火キーをしかるべき位置へ動かすことによって行われる。スタートの要請は又、とりわけスタート／ストップ運転で内燃機関２が停止されている際に、例えばドライバーによるペダル値センサの操作によって、トルク要求が出された時に行われる。
【００３７】
スタート条件ができていない場合には、ステップ１０１へ戻される。そこでは、例えば予め設定可能な時間間隔の経過後に、一つ又は複数の関連情報を改めて測定することができる。スタート条件ができている場合には、ステップ１０３で関連する情報が制御装置３によって評価される。その際には、例えば、関連する情報が先ずエンジン制御装置７によって測定されて格納され、次いで信号ケーブル６を通じて制御装置３に対して伝達されるということを考えることができる。また、関連する情報は、例えばメモリ要素９に格納されていて、その時になって読み出されるということを考えることもできる。特に関連する情報が制御装置３によって直接測定されること、或いは制御装置３がエンジン制御装置７の単に一つの機能として作られているということも、勿論考えることができる。
【００３８】
次いでステップ１０３では、少なくとも、スターター５が制御されるべきか否か、また何時制御されるべきかという決定を含む制御戦略が実行される。
ステップ１０４では、スターター５および／またはダイレクトスタート装置が、制御戦略に応じて制御され、内燃機関のスタートが可能となる。その結果として行われるスタート過程は、好ましくは、一つ又は複数の最適化基準に対応しているものとする。
【００３９】
ステップ１０５では、一つ又は複数の情報が測定され且つ評価される。それ等の情報の中には、例えば、実際の回転数、内燃機関２の実際の位置、実際の総トルク、実際の回転数上昇、或いは実際に利用可能の車載電源電圧が含まれている。勿論、その他の情報が測定されることもある。とりわけ、上述の諸情報を導き出すことのできる元情報が測定されることがある。これ等の情報は、基本的に、上述の諸事象に対応している。それ等の事象は、先ずエンジン制御装置７によって測定され、次いで、場合によっては準備された後、更に制御装置３へ送られるということも考えられる。勿論ここでも又、制御装置３やエンジン制御装置７の具体的なあり方に応じた様々な実施態様を考えることができる。
【００４０】
ステップ１０５では、例えば絶対角度センサ１５の値を測定することによって、内燃機関２の実際の位置を推定することができる。更に実際の回転数或いは回転数上昇の監視によって、内燃機関２の実際の総トルクを推定することができる。その種の情報のその他の多数の組合せを考えることができる。特に記憶されている特性マップ或いは記憶されている特性曲線に基づいて、測定された情報或いは実際に存在している事象に応じて実際の制御戦略を求めることができる。
【００４１】
ステップ１０６では、スタートを終了させることができるか否かがチェックされる。このチェックは、通常、内燃機関２がそこから通常の制御が例えばエンジン制御装置７によって可能となる回転数まで加速された時に、行われる。未だスタートを終了させることができない場合には、ステップ１０３に戻され、そこで実際の値が評価され、且つその評価に応じて、スターター５或いはダイレクトスタート装置がしかるべく制御される。
【００４２】
ステップ１０６でスタート過程の終了が検知されると、この方法は、ステップ１０７で終了され、内燃機関２は、今や運転モードに従ってエンジン制御装置７によって制御される。
【００４３】
図３には、本発明に基づく方法の別の可能な実施態様に基づく詳しい流れ図が示されている。この方法は、スタート要請が出されるや否や、ステップ２０１で開始される。
ステップ２０２では関連する情報が測定される。それ等の情報は、例えば図２に示されている実施例のステップ１０１で求められる情報に対応している。図３に示されている実施例では、それ等の情報はステップ２０２で直接求められるか、或いは、それ等の情報が既に前に求められており且つ十分な現実性を有している場合には、メモリ要素９、１１から読み出される。従って、図３に示されている実施例では、情報は既にスタート要請が出される前に、従って未だステップ２０１の前に求められるということも考えられる。
【００４４】
ステップ２０３では、例えばその回転数から内燃機関２の確実な作動が可能となる、予め設定可能な回転数に到達したので、スタート過程が終了されるべきであるか否かがチェックされる。終了されるべきである場合には、この方法はステップ２０４で終了する。
【００４５】
そうでない場合には、ステップ２０５で、ダイレクトスタート装置が起動されているか否かがチェックされる。従って、ステップ２０５では、一つ又は複数のシリンダ１２で一つ又は複数の燃焼が既に行われたか否かがチェックされる。
【００４６】
ダイレクトスタート装置が起動されていない場合には、ステップ２０６で、一つ又は複数のシリンダ１２での燃焼が可能或いは有効であるか否かがチェックされる。例えば、内燃機関２が、そこからダイレクトスタート装置を用いて燃焼トルクを生成することができる位置にあるからという理由で、燃焼が可能或いは有効である場合には、ステップ２０７でダイレクトスタート装置がしかるべく制御される。ダイレクトスタート装置には、特に燃料計量装置に対応するシリンダ１２内での計量された燃料の点火装置が含まれている。この場合には勿論、内燃機関２の実際の位置の直接的或いは間接的な測定が必要である。位置の間接的な測定は、例えば燃焼室圧力および／または実際に消費時間の測定を通じて行うことができる。ダイレクトスタート装置の制御のために考慮されるべきその他のパラメータは、基本的に内燃機関２の運転のために必要なパラメータに対応している。
【００４７】
次いでステップ２０７から分岐してステップ２０３へ戻され、このステップ２０３では、スタート過程が終了されるべきか否かがチェックされる。勿論、ステップ２０２へ戻して、ステップ２０２で実際の関連データを測定するということも考えることができる。この経路は破線で示されている。
【００４８】
ステップ２０６でのチェックで、ダイレクトスタート装置の起動がその時には可能或いは有効ではなく、従って燃焼トルクを未だ生成することができないか或いは燃焼トルクが未だ生成されるべきではないということが分かった場合には、ステップ２０６からステップ２１２へ分岐される。ステップ２１２では、スターター５が、内燃機関のスタートが可能となるように制御される。これは、内燃機関２が回転されなければならないということを意味している。従って、そのために必要なスタータートルクは、基本的に内燃機関２の回転を可能とするものでなければならない。生成されるべきスタータートルク、又従って出力制御に関するその他の条件は、様々な最適化基準に応じて定められる。その際には、特別に迅速な或いは特別に騒音の少ないスタートが行なわれるべきか否かということを考慮することができる。更に、実際の車載電源電圧、内燃機関の実際の温度、或いは内燃機関２の実際の位置に関する情報を考慮することができる。
【００４９】
次いでステップ２１２からも又分岐してステップ２０３或いはステップ２０２へ戻される。
ステップ２０５でのチェックで、ダイレクトスタートが既に起動されていること、従ってダイレクトスタートが可能或いは有効であることが分かった場合には、ステップ２０８で、実際の目標トルクが求められる。更にステップ２０８では、実際の総トルクが求められる。ここで総トルクは、燃焼トルクと、場合によっては存在するスタータートルクとから構成される。目標トルクは、例えば特性マップから取り出すことができる。ここで特性マップは、内燃機関２の実際の位置に応じて或いは実際の回転数に応じて、実際に必要な目標トルクを決定することができる。実際の目標トルクは、とりわけ様々な最適化戦略を考慮することができる。例えば目標トルクが常に比較的高い場合には、基本的に比較的迅速なスタート特性が達成される。目標トルクは更に、神経回路網に基づいて求めることができ、その場合には、この方法の実施の間に求められた情報を入力値として援用することができる。
【００５０】
ステップ２０９では、実際の総トルクが実際の目標トルクの下にあるか否かがチェックされる。実際の総トルクが実際の目標トルクの下にある場合には、ステップ２１２へ送られ、ステップ２１２では、スターター５が、スタートトルクが生成され、それによって目標トルクの達成が可能となるように制御される。
【００５１】
求められた総トルクが実際の目標トルクの下に無い場合には、ステップ２１０で、スターターが起動されているか否かがチェックされる。起動されていない場合には、ステップ２０２或いはステップ２０３へ向かって分岐される。
【００５２】
ステップ２１０でのチェックで、スターターが起動しているということが分かった場合には、ステップ２１１で、実際の総トルクが実際の目標トルクをオーバーしているか否かがチェックされる。オーバーしている場合には、ステップ２１２へ分岐され、スターターが制御され、総トルクが目標トルクに等しくなるように、生成されたスタータートルクが引き下げられる。この結果、スターター５に送られる電力は、実際の総トルクが必要な或いは予め設定可能な目標トルクをオーバーするや否や、引き下げられる。これによって、燃焼トルクが内燃機関２のスタートをダイレクトスタート装置によって可能にするために十分でない丁度その時に、スターター５を作動させることが可能となる。特にそれによって、スターター５の電力消費が、予め設定可能な最適化基準に基づくスタート特性を実現するために高くするということも達成される。
【００５３】
ステップ２１２からも又分岐してステップ２０２或いはステップ２０３へ戻される。
図３に示されている実施態様は、本発明に基づく方法の多くの可能な実施例の一つの例示にしか過ぎない。その他の実施例ではとりわけ、上に述べられた諸ステップの順序の点で異なっているものがある。例えば、関連する情報が常に並行的に求められているものがある。更には、もっと多くの箇所で、関連する情報が求められることも可能である。特に、関連する情報は必ずしもその情報に関連するステップで測定されなければならないという訳ではない。むしろそれ等の情報は、それ等の情報が必要な時にできるだけ実際の状態に即して正確にもたらされるように、求めることができる。
【００５４】
本発明に基づく方法のその他の可能な実施態様には、とりわけ、ここに掲げられている図面には分かりやすくするという理由から描かれていない細部も含まれている。例えば、ステップ２１１で、実際の総トルクが実際の目標トルクの上にあるということが分かった場合には、ダイレクトスタート装置も、燃焼トルクの引下げが行われるように制御できる。このことは、例えば、最適化戦略がスタート過程の間の燃料消費をできるだけ少なくすることを求めている場合に、有利となるであろう。
【００５５】
もう一つの異なる実施例は、基本的に既に、ステップ２０５で先ず実際にスターター５が起動されているか否かがチェックされた時に構成される。そこでは、論理的に連続するプロセスステップは勿論、それに応じて適切に組立てられなければならない。
【００５６】
別の実施例によれば、スターター５またはダイレクトスタート装置の制御は、神経回路網を用いて達成される。その様な神経回路網の中には最適化基準が暗黙のうちに含まれていることができる。その様な実施例の場合には、例えば実際の情報が測定されて神経回路網へ送り込まれる。その際、出力パラメータの中には、例えば、ダイレクトスタート装置とスターター５の制御のための基礎として用いられている情報が含まれている。勿論、この実施例では、実際のトルク（総トルク、スタータートルク、燃焼トルク、目標トルク）或いはこれ等のトルクを表しているパラメータは、必ずしも明示的に測定される必要は無い。むしろそれ等の情報は、少なくとも部分的に既に暗示的に存在しており、場合によっては単に理論的に神経回路網に対応するモデルを説明するために述べられるということもあり得るであろう。
【００５７】
神経回路網を用いて実現されている実施態様は、特に自己学習機能を持つように作ることができるという利点を持っている。例えば、実際に行われるスタート過程の質を表すことのできる値が測定されると、神経回路網をそれに応じて、以前に指定されていた最適化基準を信頼性をもって達成させることができるように変化させるために、フィードバック伝播と呼ばれている方法を用いてそれ等の値を援用することができる。
【００５８】
内燃機関２のスタートの間の、それ故ダイレクトスタート装置の制御の間の、スターター５の制御と個々の燃焼の制御との間に、常に最適なスタート特性が達成されるように調整が行われると、とりわけ有利である。従って、その際には、実際の総トルクを実際の目標トルクに適合させるために、単にスターター５の出力制御が行われるだけではなく、むしろ、できる限り最適なスタート特性を達成するために、同時にダイレクトスタート装置の制御が行われる。
【００５９】
従って、図２および図３に示されている実施態様は単に、本発明に基づく方法の実現を可能にする諸コンポーネントの可能な依存関係を示すために、幾つかの可能性を示しているだけに過ぎない。勿論、その他の多数のコンポーネントも加えることができる。更に、スターター５が、例えば回転角度或いは時間をベースとして、内燃機関２の確実なスタートが可能となるように出力制御されるという保証があれば、個々のコンポーネントについては省略することができる。これはとりわけ、スターター５が、シリンダ１２の上死点を通過する際に常に内燃機関２の予め設定された回転数を保証するように制御される、ということを意味している。
【００６０】
従って、本発明に基づく方法によれば、様々な、予め設定可能な最適化基準に応じて、スターター５を、内燃機関２のスタートを確実に可能にし、しかもなお車載電源の負荷を可能な限り少なくし、且つスタート騒音をできるだけ小さくするように制御することが可能となる。最適化されたスタータートルクと燃焼トルク並びに出力制御されたスターター制御の協調によって、非常に短いスタート時間を達成することができる。かくして本発明に基づくシステム或いは本発明に基づく方法は、内燃機関２のスタート／ストップ運転に対しても、内燃機関２の迅速な従来からのスタートに対しても、有利に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に基づく方法の実行のために調えられている内燃機関と制御装置を備えた車両の概略図である。
【図２】本発明に基づく方法の第一の実施例の概略流れ図である。
【図３】本発明に基づく方法の別の実施例の概略流れ図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…車両
２…内燃機関
３…制御装置
４…信号ケーブル
５…スターター
６…信号ケーブル
７…エンジン制御装置
８…プロセッサ
９…メモリ要素
１０…プロセッサ
１１…メモリ要素
１２…シリンダ
１３…噴射弁
１４…信号ケーブル
１５…絶対角度センサ
１６…データケーブル
【図１】
2008082334.tif 000003
【図２】
2008082334.tif 000004
【図３】
2008082334.tif 000005