用于使起动小齿轮啮合到内燃机齿圈中的方法

摘要

本发明涉及一种用于控制起动装置(10)的方法，其中，起动装置(10)具有起动小齿轮(22)，该起动小齿轮设置用以啮合到内燃机(210)的齿圈(25)中，其中，内燃机(210)具有驱动轴(222)，其特征在于：a.首先确定驱动轴(222)的转速(n、n1、n2、n3)；b.将所述转速(n、n1、n2、n3)与预设的转速值(nG)进行比较；以及，c.在所述转速(n、n1、n2、n3)小于等于预设的转速值(nG)的情况下，使起动小齿轮(22)朝向齿圈(25)的方向预啮合。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制起动装置的方法，并且这里特别用于 控制起动装置的起动小齿轮。在此设置成，使该起动小齿轮啮合到 内燃机的动态的或旋转的或旋转摆动的齿圈中。

背景技术

由文献DE 10 2006 011 644 A1已知一种方法，借助于该方法使 起动小齿轮能够啮合到运动的齿圈中。

通过前述技术方案希望实现，更好更精确地执行该方法，并由 此还能够精确地控制起动小齿轮与齿圈之间的运动关系。

发明内容

本发明的根据权利要求1的特征的方法实现了：在一个限定的 转速下使起动器电动机或起动器电动机的起动小齿轮啮合到处于惯 性运转状态的内燃机的齿圈中。通过该方法，借助在此所使用的转 速极限值和曲轴角度极限值而实现较低的复杂性，这是因为用于本 方法的计算处理的消耗很少。另外，需要考虑的初始参数的数量很 少，因而能够使计算消耗维持耗费很少。此外，该方法是相对来说 可变化的，其涉及到啮合转速。因此可以在内燃机的或内燃机曲轴 传动机构的回摆之前、之中或之后进行啮合。由于消耗很少的计算 处理，本方法特别适合用于内燃机通常极其快速进行惯性运转的情 况。极其快速进行惯性运转的意思是，内燃机驱动轴或内燃机曲轴 的角速度特别快速地降低，并由此使内燃机或内燃机的驱动轴特别 快速地实现静止状态。由于内燃机的该特性，需要一个极其快速运 行的方法过程，以能够在内燃机静止之前及时使起动小齿轮啮合。 这里提供的方法还适用于，使起动小齿轮啮合到回摆的内燃机中。 回摆的内燃机的意思是，在动能很小且在驱动轴的转动的燃烧室内 存在起反作用的气体弹簧(压缩行程)的情况下，驱动轴不再能够进 一步到达内燃机活塞的上止点，取而代之的是，气体弹簧使驱动轴 产生旋转方向的变化。

以优选方式希望实现，通过已经在当前的机动车或内燃机中投 入使用的装置就能够计算出对于内燃机惯性运转所期待的过程。这 些装置例如为用于控制内燃机的控制器。可替换地，计算过程当然 还可以在单独的控制电子器件中进行。由于本方法消耗较少，当电 存储器的尺寸受限时、当采用小功率处理器时、以及当仅提供少量 的参数时，此示例特别适于使用本发明。

根据权利要求1的方法基于这样的标准，考虑驱动轴的转速作 为一项标准，以便使起动装置的起动小齿轮朝向齿圈的方向预啮合， 由于所述标准，根据权利要求1的方法被证实在该转速小于预设的 由经验获得的转速时是特别有利的。该转速值例如应该在驱动轴的 确定的事先算出的位置上计算得出。该确定的位置可以例如紧接在 下止点的驱动轴位置之后或在下止点的位置处，或者例如在上止点 的位置。也可以分析驱动轴的任意其他位置。

如果在本方法的范围内确定出，驱动轴在确定的位置上具有不 大于预设的转速值的角速度，那么据此根据本方法使起动小齿轮预 啮合。预啮合的这种开始例如可以据此进行，即，在驱动轴的确定 旋转位置的确定或取得之后而进行下一个事件。这一点例如还在于， 驱动轴在前述位置之后达到下一个确定的角速度，该角速度随后用 于触发实际的啮合过程。可替换地，还可以选择时间点作为触发因 素。该时间点例如可以包括确定的若干毫秒，也就是指，自从取得 驱动轴确定位置时起所经过的确定的时间段。根据另一个可替换的 方案，该事件还可以是驱动轴的另外的下一个确定的角度位置。当 该驱动轴或与该驱动轴联接的活塞处于上止点并且从该角度位置到 达活塞接下来的下止点时，则例如可以确定驱动轴的角速度，这是 用于引发起动小齿轮预啮合的触发条件(驱动轴在该下止点的位 置)。

根据本发明的另一个设计方案可知，所述事件(起动转速、起 动时间点、起动角度)依据至少一个操作条件来确定。该操作条件 例如可以为发动机载荷，该发动机载荷例如表现为进给操作。例如 当机动车如所述那样无载荷地滚下斜坡时，建议使用进给操作。另 一个操作条件例如还可以是内燃机冷却水的温度或内燃机润滑剂的 温度。可替换地，该操作条件例如还可以是发动机腔室的内部温度。 此外，例如还涉及到内燃机发动机机油的状态。发动机机油的状态 例如影响到活塞与汽缸壁之间的摩擦，活塞环或活塞沿着该汽缸壁 滑动。特别新的机油例如会使活塞与汽缸壁之间的摩擦系数很小， 而老化的机油会导致汽缸壁与活塞之间的摩擦较大。因此，可以对 机油状态传感器的信号进行分析，以例如推断出驱动轴的惯性运转 出现骤变(老化的或陈旧的机油)，而新机油会使驱动轴的惯性运 转平缓。又一个操作条件例如还可以是内燃机流入道中的压力。这 里的流入道例如在内燃机为自吸式内燃机时理解为吸管。在此，如 果涉及的是增压发动机，例如利用压力发生器(涡轮增压器或类似 设备，或压缩器)来导入燃烧空气，那么流入道的压力就指的是在 压力发生器与燃烧室之间的“压力管”中的压力。当然，还可以使各 个参数相互结合。

对于起动时间点或促使起动小齿轮预啮合的时间点与驱动轴满 足能够使起动小齿轮预啮合的条件时所占据的角度不同的情况，设 计成，下一个待满足的条件(起动角度、起动时间、起动转速)取 自一个特征曲线族，并且该下一个条件根据转速进行存储，该转速 可以在确定的角度条件下获得。

设计成，起动时间点优选为这样的时间点，即，该时间点与电 流开始流动通过预啮合致动器一致，该预啮合致动器例如使磁性衔 铁在该预啮合致动器中产生进给运动。作为起动时间点还可以限定 为这样的时间点，即，在该时间点起动小齿轮开始朝向齿圈的方向 运动。此外，作为起动时间点还可以确定为这样的时间点，即，在 该时间点上预啮合致动器中的电流开始构建出能够引起磁性衔铁的 进给运动的电磁场。

为了获得最早可预知的惯性运转的内燃机的驱动轴的转速变化 情况，可以使位于内燃机流入道中的节流阀的状态不发生变化。否 则会导致这样的结果，即，已经进行的起动小齿轮的预啮合在不适 宜的时间点使起动小齿轮与齿圈相接触。如果例如上述节流阀突然 开大，那么这会对转速变化情况以及由此对起动小齿轮与齿圈相撞 的时间点产生影响。

根据本发明的又一设计方案可知，在到达最后的上止点之前， 计算出曲线行程(驱动轴的转速变化情况)，其中，根据曲线坡度S 计算出起动时间点或起动标准，该起动时间点或起动标准位于曲轴 的上止点之前。

附图说明

下面，结合附图以示例的方式对本发明进行详细说明。其中：

图1示出了起动装置的纵剖视图；

图2示出了具有曲轴传动机构的内燃机的示意图；

图3至图11示出了内燃机的驱动轴的不同的惯性运转以及用于 计算适宜的啮合时间点的不同方案。

具体实施方式

图1示出了起动装置10的纵剖视图。该起动装置10例如具有 起动器电动机13和预啮合致动器16(继电器、起动继电器)。起动 器电动机13和电的预啮合致动器16固定在一个共同的驱动端轴承 盖19上。起动器电动机13的作用是在起动小齿轮22啮合在这里没 有示出的内燃机的齿圈25中时驱动起动小齿轮22。

起动器电动机13具有作为壳体的极管28，该极管在内周面上承 载极靴31，这些极靴分别由一个励磁线圈34缠绕。这些极靴31又 包住电枢37，该电枢具有一个由薄片40构成的电枢铁心43和一个 设置在开槽46中的电枢绕组49。电枢铁心43压装在驱动轴44上。 此外，在驱动轴13的背向起动小齿轮22的一端安装有换向器52， 该换向器特别是由单个的换向器薄片55构成。这些换向器薄片55 以公知的方式与电枢绕组49电连接，使得当通过碳刷58给换向器 薄片55通电时，使电枢37在极管28中产生旋转运动。设置在电驱 动机构16和起动器电动机13之间的电流引线61在接通状态下对碳 刷58和励磁线圈34进行馈电。驱动轴13在换向器一侧以轴颈64 支撑在滑动轴承67中，该滑动轴承又位置固定地保持在换向器轴承 盖70中。换向器轴承盖70又通过拉杆73(采用螺纹紧固件，例如 为两个、三个或四个)固定在驱动端轴承盖19中，拉杆设置成分布 在极管28的周面上。在此，极管28支撑在驱动端轴承盖19上，换 向器轴承盖70支撑在极管28上。

沿着驱动方向，电枢37连接有一个所谓的太阳轮80，该太阳轮 是行星齿轮传动机构83的一部分。太阳轮80被多个行星轮86环绕， 通常为3个行星轮37，这些行星轮通过滚动轴承89支撑在轴颈92 上。这些行星轮37在一个内齿圈95中滚动，该内齿圈以外侧支承 在极管28中。在朝向从动侧的方向上，这些行星轮37连接一个行 星架98，在该行星架中容置轴颈92。行星架98又支承在中间轴承 101以及设置于该中间轴承内的滑动轴承104中。中间轴承101设计 为盆状，以在该中间轴承中既能容置行星架98、又能够容置行星轮 86。此外，内齿圈95也设置在盆状的中间轴承101中，该内齿圈在 末端通过盖体107而相对于电枢37封闭。而且，中间轴承101还以 其外周面支撑在极管28的内侧。电枢37在驱动轴13的背向换向器 52的一端具有另一个轴颈110，该轴颈同样容置在滑动轴承113中。 滑动轴承113又容置在行星架98的中心孔中。行星架98与从动轴 116一体地连接。该从动轴以其背向中间轴承101的一端119支撑在 另一个轴承122中，该另一轴承固定在驱动端轴承盖19中。

从动轴116分成不同的区段：设置在中间轴承101的滑动轴承 104中的区段；接在该区段后面的是具有所谓的直齿啮合部125(内 啮合部)的区段，该区段是所谓的轴毂连接机构的一部分。在这种 情况下，轴毂连接机构128实现了带动件131的轴向直线滑动。带 动件131是一个套筒状的突起部，该突起部与自由轮机构137的盆 状外环132一体地连接。此外，自由轮机构137(定向止动机构)还 包括内环140，该内环径向设置在外环132内部。在内环140和外环 132之间设有夹持体138。该夹持体138与内环和外环共同作用，以 防止在外环和内环之间朝第二方向的相对旋转。换句话说：自由轮 机构137实现内环140与外环132之间仅在一个方向上的旋转相对 运动。在该实施例中，内环140与起动小齿轮22以及该起动小齿轮 的斜齿143(外部斜齿)一体式形成。起动小齿轮22还可替换地实 施为直齿小齿轮。代替用励磁线圈34电磁激励极靴31的方案，还 可以使用永磁激励的极。轴毂连接机构128还可以设计成用大螺距 螺纹啮合部(Steilgewindeverzahnung)替换直齿啮合部125。在此可 以实现这样的结合：a)起动小齿轮22是斜齿，轴毂连接件128具 有直齿啮合部125；b)起动小齿轮22是斜齿，轴毂连接件128具有 大螺距螺纹啮合部；或者，c)起动小齿轮22是直齿，轴毂连接件 128具有大螺距螺纹啮合部。

然而此外，预啮合致动器16或电枢168的任务还在于，通过拉 动元件187使可转动地设置在驱动端轴承盖19上的摇杆产生运动。 该摇杆190通常实施为叉式摇杆，其通过两个在此未示出的“尖齿” 在其外周上包住两个盘体193和194，从而使夹持在这两个盘体之间 的同步环197克服弹簧200的阻力而朝向自由轮137运动，并由此 使起动小齿轮22啮合在齿圈25中。

接下来对啮合机制进行详细说明。电驱动机构16具有螺栓150， 该螺栓为一个电触点，并且在组装到机动车中的情况下，该螺栓连 接到电起动器电池(这里未示出)的正极上。该螺栓150穿过盖体 153。第二螺栓152为用于起动器电动机13的端子，通过电流引线 61(粗绞合线)为该起动器电动机供电。盖体153封住由钢制成的 壳体156，该壳体借由多个固定部件159(螺纹紧固件)而固定在驱 动端轴承盖19上。在电的预啮合致动器16中，设有用于对叉式摇 杆190施加拉力的进给装置160和切换装置161。进给装置160具有 线圈162，切换装置161具有线圈165。进给装置160的线圈162和 切换装置161的线圈165分别在接通状态下产生电磁场，该电磁场 流经不同的构件。

在图2中示出了内燃机210的示意图。内燃机210具有已经提 到的齿圈25，在图2中示出了该齿圈的所谓的齿轮节圆213。该齿 轮节圆213与另一个齿轮节圆216相切。齿轮节圆213为齿圈25的 啮合部的齿轮节圆213，而齿轮节圆216为起动小齿轮22的啮合部 的齿轮节圆。然而这里为了便于观察和理解，并没有示出齿轮节圆 216这里为内燃机210的一部分。在这里用两条相交的点划线示出的 旋转中心处，示出了内燃机210的驱动轴222的旋转轴线219。该驱 动轴222在此实施为所谓的曲轴。从驱动轴222的中央的纯旋转运 动的部分引出曲柄部225或曲柄区段。在曲柄销228上铰接一根连 杆231。该连杆231的一端铰接在曲柄销228上，连杆231的另一端 通过活塞销234铰接在活塞237上。该活塞237又可线性滑动地设 置在汽缸240中。在活塞顶243和未详细说明的汽缸盖的上表面246 之间具有燃烧室249。图2中所示的箭头252表示在内燃机210的驱 动状态下驱动轴222的旋转方向。

这种内燃机210通常由控制器255来控制。如果此时该控制器 255获得一个信号258，该信号通知控制器255应该切断内燃机210， 那么就中断例如这里未示出的燃料供应，由此使内燃机210在短时 间内进入停车状态。该惯性运转261在图3中详细示出。

横坐标(x-轴)表示时间，纵坐标(y-轴)表示转速n。此外， 还示出了两条水平线，其中，两条水平线的上面一条表示驱动轴222 的转速的极限值，而两条水平线的下面一条表示驱动轴222的目标 转速。目标转速用nZ表示，驱动轴222的极限转速或是转速的上限 并由此允许的最高极限值用nG表示。例如这里假设，目标转速nZ 对应80/min的值，而极限转速nG对应150/min的值。对于其他的 定位，两条垂直线之间的距离对应50ms的时间差。对于其他的定位， 还用惯性运转的各个特定点来表示。因此，这里用UT和分别按顺序 排列的数字1、2或3来表示三个点。这些点UT1、UT2和UT3表 示所谓的下止点。标记OT1和OT2相应地表示所谓的上止点1和2。 由多个汽缸240和相应的多个活塞237构成的内燃机210、例如一个 直列6缸发动机(4冲程发动机)运行时，对于每个活塞237，驱动 轴222旋转两周，内燃机经过一次上止点OT，在该上止点处，连杆 231和曲柄部225处于伸展的状态。由图2可知，连杆231和曲柄部 225之间的角度β恰好为180°。如果活塞237在所谓的下止点处， 那么该角度β＝0。因此，参照图2，曲柄部225和连杆231以曲柄部 225的长度重叠。那么，曲柄销228处于最低点。在图3的示意图中， 下止点UT1、UT2或UT3在表示惯性运转261的曲线中对应于相对 最大值。上止点OT1或OT2在该相同的曲线中表示相对最小值。UT 和OT的位置仅对于此示例假设位于最大值和最小值的位置。实际 上，UT以及还有OT还可以处于除了最大值或最小值以外的位置。 各个实际位置例如取决于阀控制时间、压缩状态和其他影响。对于 其他影响，例如还包括在发电机上产生的载荷所造成的影响，如果 该发电机如常见地通过皮带传动与内燃机210相关联。

因为在直列6缸发动机中两个曲柄部225通常设置在一个平面 内，并且总共存在相互以120°(角度)间隔的三个平面，这说明， UT1和OT1之间的间隔对应60°。此外，在接下来的60°之后，另两 个活塞237占据一个下止点UT2，在又一个60°之后，再两个活塞 237占据一个上止点OT2，等等。

在这里整体提供的方法和方法步骤的范围内设计成，起动装置 10的起动小齿轮22啮合到惯性运行的内燃机210中，并由此啮合到 旋转的齿圈25中。对此，在惯性运转中，对内燃机210的发动机转 速n、曲轴角度α和时间t进行测量。在此，时间t例如从一个确定 的时间起动点开始在控制器中获取时间，或者例如统计时钟摆动的 次数并与摆动时间相乘，从而计算出起动时间t＝0和随后的时间t≠0 之间的时间差Δt。曲轴角度α例如通过传感器300来测得。对此， 例如由一个完全确定的通过传感器300(角度传感器或转速传感器) 获得的信号、借助于一个安装在齿圈25上或安装在此处未示出的飞 轮上用以探测驱动轴222的角度位置的孔栅来计算出驱动轴222的 每一个后续位置，进而计算出每一个后续角度位置。不同的曲轴角 度α之间的发动机转速n一般通过所谓的角速度算出，也就是说， 通过角度α的变化、进而在两个不同角度α1和α2之间的曲轴位置 或驱动轴位置的变化以及中间经过的时间Δt＝t2-t1的变化算出。 对此，观察时间段例如可以限制于相邻的上止点的距离上，也就是 说，限制在与内燃机210的汽缸数i_Zylinder相关的数值范围内。该数 值范围基于驱动轴222的两圈旋转(对应于为720度的旋转经过的 角度)以及汽缸数i_Zylinder得出在角度0°和720°/i_Zylinder之间的角度或 者说数值范围。在与直列6汽缸发动机相关的示例中，数值范围包 括120个角度。在此，如果在确定的角度α_Start的情况下，转速n低 于转速极限值nG，那么就开始啮合过程。这说明，在确定驱动轴222 在α_Start处的转速小于转速极限值nG的情况下，就使起动小齿轮22 朝向齿圈25的方向预啮合。若参见图3，可以确定，对于角度α_Start1存在这样的情况，即，这里例如该角度α_Start1对应于在下止点(这里 为下止点UT2)之后的10°角。如特别地可知的，对于OT1和OT2 之间的120°的角度范围或数值范围立即明确得出，转速值n2(α_Start1) 约为180/min。在此，值n2大于nG。因而不满足前述条件。在紧接 着的从OT2开始的数值范围的进程中，在紧接着的下止点UT(这 里为UT3)之后的10°角的数值的情况下确定出：值n3(α_Start2)＝ 120/min。与预设的转速值nG＝150/min相比，在角度位置α_Start2处 的转速小于预设的转速值nG。因此，对于前述条件的满足促使系统 生成信号，以使起动装置10进而使起动小齿轮22朝向齿圈25的方 向预啮合。因此，该方法这样设计，即，当转速值n3(α_Start2)与预 设的转速值nG相等时，啮合小齿轮22也应该朝向齿圈25的方向预 啮合。

因此公开一种用于控制起动装置10的方法，其中，起动装置10 具有起动小齿轮22，该起动小齿轮为此设计成能够啮合到内燃机210 的齿圈25中，其中，该内燃机210具有驱动轴222。在此，在该方 法的流程中设计成，首先确定驱动轴222的转速n、n1、n2、n3，然 后将所述确定的转速n、n1、n2、n3与预设的转速值nG相比较，并 且当转速n、n1、n2、n3小于或等于、或者小于等于、或者最高等 于、或者不大于预设的转速值nG时，起动小齿轮22就朝向齿圈25 的方向预啮合。于整体性方面，这里提到的是，在下止点UT1之后 的很近的角度位置α_Start0的点上，驱动轴222的转速为n1。n整体泛 指驱动轴222的转速。

图4示出了与图3类似的曲线图。与图3示意图的区别在于， 这里示出的惯性运转261与图3的惯性运转有一些不同。在该种情 况下，例如可以看出在上止点OT2的位置的曲线的转速水平略小。 这里的上止点OT2略低于目标转速nZ。在示例中，角度α_Start2恰好 位于下止点UT3的位置上。该惯性运转261的过程与图3的过程相 同。在UT2的角度位置α_Start1确定的驱动轴222的转速大于预设的转 速值nG。在紧接着的下止点UT3处，转速值n3小于预设的转速值 nG，从而在这种情况下于是使起动小齿轮22朝向齿圈25的方向预 啮合。在时间差Δt期间又开始这种预啮合，因而在这种情况下还使 起动小齿轮22在达到所希望的转速nZ时啮合到齿圈中。目标转速 nZ是驱动轴222的转速，根据设计在达到该转速时使起动小齿轮22 啮合，其中，控制时间Δt是在贴靠时间点tZ和起动时间点之间的时 间差。

在图5的示例中，惯性运转261仍较低，也就是说例如对于上 止点OT2来说，这里的转速仍低于图4的示意图中对应的转速。而 且这里在驱动轴222位于角度位置α_Start1时，驱动轴222的转速确定 大于转速或转速值nG。在驱动轴222接下来旋转位置改变120°后、 于α_Start2处的紧接着的驱动轴222的转速又位于预设的转速值nG和 目标转速nZ之间，从而由此使起动小齿轮22朝向齿圈25的方向预 啮合，并且由此在这样的情况下，当转速值具有目标转速nZ时，起 动小齿轮22啮合到齿圈25中。

在图6中示出了与前述示例不同的特征曲线图。在该示例中， 例如持续时间Δt明显大于其他的实施例。这种情况下在此说明了， 起动小齿轮22至少预啮合到齿圈25上所必需的时间明显大于其他 实施例(在此处约为三倍长)。然而较大的区别还在于：一方面， 用于计算驱动轴222的转速n的角度α在下止点UT和上止点OT(惯 性运转261的大致的转折点上)之间的大致中央位置；另一方面， 起动时间点t_Start与驱动轴222占据角度位置α_Start2时的时间点不同。 如由其他实施例可知，首先在角度位置α_Start1处计算出转速n或n1， 在这种情况下，如在其他实施例中那样确定出与转速nG相比该转速 值过大。在经过又一个120°之后，并由此在角度位置α_Start2处时，计 算出转速n2，该转速小于预设的转速值nG。通过所满足的条件，根 据所提供的方法，使起动小齿轮22朝向齿圈25的方向预啮合。然 而在该特别的情况下，实际有效的预啮合过程在时间点t_Start才开始， 该时间点是在驱动轴222占据角度位置α_Start2时的时间点之后。这是 因为在本方法的范围内设计成，起动小齿轮22以优选方式在到达目 标转速nZ时贴靠在齿圈25上，并且因此以优选方式啮合到齿圈25 中。用于计算重要转速nStart的时间点与使起动小齿轮22开始预啮 合的时间点tStart并不一致。

根据本发明的另一个设计方案，啮合过程开始的曲轴角度或驱 动轴角度α_Start可以例如通过所谓的特征曲线族来确定。那么因此可 以，当待满足的条件在角度位置α_Start2处出现时，根据在该角度位置 α_Start2处的当前实际转速值来确定，在达到角度α_Start时应该开始起动 过程。替换地，代替该时间段，例如还可以从驱动轴222满足条件 的时间点开始，在另一段为Δt_Start的时间段之后开始前述过程。根据 又一个可替换方案，在驱动轴222到达角度α_Start2之后，在驱动轴222 已经达到转速n_Start之后再引入起动过程或预啮合过程。

如图6所示，对于驱动轴222的惯性运转261，控制时间Δt这 样选择，即，在起动器控制开始之后，通过超过起动角度α_Start2(其 中，n2＝n(α_Start2)小于nG)而经过上止点OT2。在这种情况下， 为了实现本方法所规定的过程，必须确保在所有出现的操作条件和 发动机性能的情况下都能够避免产生提前的回摆运动。这种提前的 回摆运动会导致，在内燃机210静止时起动装置10才能以起动小齿 轮22啮合到齿圈25中。非常特别地，当所期待的内燃机210的驱 动轴222的转速与转速nZ的偏差是不可容忍的时，需执行这种情况。 特别地对于驱动轴222的回摆也是如此。

图7中示出了三种不同的惯性运转261。这三种惯性运转具有不 同的转速水平。具有最高转速水平的惯性运转261与这里所示的紧 接着较低的惯性运转261至少在位置OT2处的转速差为Δn1。该紧 接着的转速处于中间的惯性运转261与具有最低转速水平的惯性运 转261的转速差为Δn2。在这三种示例性的惯性运转中，为了进行 比较，使角度α(实际在该角度时，预啮合致动器16使起动小齿轮 22产生进给运动)总是处于相同的角度位置上，α_Start21＝α_Start22＝ α_Start23。如对图6的说明，起动小齿轮22预啮合，并且在经过时间Δt 之后贴靠在齿圈上。因此在这里的三种所示的情况下，驱动轴222 的角速度是不同的。那么，具有最高转速水平的最上方的惯性运转 261在α_Start23处时，驱动轴222的转速值尽管在转速nZ和nG之间， 但是该转速明显大于nZ。

在第二种情况下(处于中间的转速水平)，例如起动小齿轮22 贴靠在齿圈25上时的实际转速已经低于所限定的目标转速nZ。甚至 在处于最低转速水平的惯性运转261上，当驱动轴222到达上止点 之前由于在燃烧室249中的“气体弹性力”(压缩进给)而发生回摆 时，起动小齿轮22才贴靠到齿圈25上。此外，为了理解图7要注 意到，该图示在此并没有以确定的尺寸示出。时间差Δt的数据这里 仅表示泛指的时间差的数据。时间差Δt完全各不相同。如图7所示， 因此在实际啮合转速中可以发生偏差。这些偏差可以是正的，也就 是说，啮合转速或起动小齿轮22贴靠在齿圈25上的转速可以大于 转速nZ，然而也可以小于转速nZ。驱动轴222的啮合转速nZ相对 于驱动轴222的通常的旋转方向(驱动情况)甚至可以是负的。

如果，对于确定类型的内燃机210，当啮合到惯性运转的内燃机 210中时或当起动小齿轮22贴靠在内燃机210的齿圈25上时，于内 燃机或其驱动轴222的实际转速与转速nZ之间的转速偏差处于允许 的公差之外；那么，可替换地可以使用下文所述的方法。

在图8、9和10中再次示出了内燃机210的三种惯性运转261。 根据图8，在上止点OT2(其转速小于或等于转速nG)处，对驱动 轴222的转速进行分析。因为内燃机210的动能和通过压缩燃烧室 249中的气体而存储的势能不足以用于在给定的操作条件下在前进 方向上越过下一个上止点，所以驱动轴222在点P0处出现瞬时静止 状态，以随后产生回摆(驱动轴222的旋转摆动)。不管怎样，至 少在起动小齿轮22没有啮合在齿圈25中或没有贴靠在齿圈25上的 情况下，驱动轴222具有这样的运动行为。内燃机210到达最后的 上止点OT2的时间点为时间点tOTf。此时的转速为nOTf。根据定 义，于是在到达角度α_Start之后开始啮合过程，以根据理想的方式以 目标转速nZ啮合到内燃机210中，并且该过程在时间点tE进行。 在本发明过程的范围内设计成，在内燃机210的惯性运转261期间 记录内燃机210的转速n、驱动轴222的瞬时角度α和经过的时间t。 在此，α值的范围例如限定为两个相邻的止点的距离，其中，两个相 邻的上止点的这种距离限定在0度与720度除以内燃机210的汽缸 数i的商之间的值范围内。在此示例中，也就是说在具有直列6汽缸 发动机的内燃机210中，值范围由此限定在0度与120度之间的范 围内。如果在内燃机210的惯性运转261期间上止点OT2的转速 nOTF≤nG，也就是说最大是等于预先设定的极限转速nG，那么内燃 机210在给定的操作参数的条件下以其惯性在能量方面不能够越过 沿着前进方向(也就是驱动轴222的驱动方向)的下一个上止点OT。 在此，惯性或惯性矩J例如兼顾到驱动轴222的惯性、连杆231的 惯性、活塞237的惯性，当然还有齿圈25的惯性，以及类似的部件， 如凸轮轴、阀、所联接的皮带传动机构的惯性和由此驱动的旋转质 量(诸如发电机)。极限转速nG在保持内燃机210的操作条件时对 于不同的发动机惯性运转261假设是恒定的。然而如果操作条件改 变，并且由此例如参数改变，参数如温度(油温、冷却液温度、发 动机腔室温度、吸入或输入的燃烧气体的温度)、发动机摩擦、在 自吸式或增压式发动机中的流入道(吸管/压力管)中的压力；那么 极限转速nG也发生改变。在此，各个极限转速nG可以对于不同的 参数列在存储表中。如果对于单独的参数无法提供精确的值，那么 可以通过常用的计算方法(内插值法、外插值法)计算出相对应的 中间值。

结合图9和图10可知，还可以采用发动机惯性运转261的其他 点以结合各个实时转速来判断：转速是否小于等于预设的转速值nG。

根据图9的示例，利用驱动轴222经过的角度αn来判断，驱动 轴222的运动状态是否满足这样的标准，即，在占据角度αn时的转 速n满足条件n≤nG。如已经在前文实施例中所述，于是驱动轴222 在到达起动角度α_Start之后开始预啮合，以便随后在时间点tE贴靠在 齿圈25上，以及随后啮合。

在图10的实施例中，角度αn在下止点UT2和上止点OT2之间 的转折点的范围内。而且这里还在需要时，也就是说，在低于转速 nG之后，随着到达角度α_Start，起动小齿轮22预啮合，以然后在时 间点tE贴靠在齿圈25上以及啮合到齿圈中。

极限转速nG自身可以由适宜的方法来确定。如已经所述，该极 限转速可以例如在特征曲线族中根据产生的操作参数(之前已讨论 过这些操作参数)进行保存。转速nG可以在发动机惯性运转261期 间例如通过考虑能量的方式计算出。此外，转速nG还可以通过学习 功能在考虑已经记录的发动机惯性运转的条件下计算得出。

如果转速n在上止点OT2处不大于nG，那么从到达曲轴角度 α_Start起以啮合过程开始(图8)。这对于参照在曲轴角度αn处所满 足的点时的转速条件的满足也适用，如图9和图10。

结合根据图11的示例可以了解到，怎样选择起动角度α_Start，才 能够在目标转速nZ时进行啮合。在这种情况下，根据在上止点OT2 处的转速来说明该示例。然而，这样的选择也特别地能够转用在图9 和图10的示例中。图11中再次示出三种惯性运转261。最高处的惯 性运转261在上止点OT2具有转速n，该转速等于转速nG。鉴于该 高转速水平，起动小齿轮22在达到角度α_Start时才相对较迟地朝向齿 圈25的方向预啮合。此外在图11示出的所有三种情况下以如下情 况为出发点，即，达到了理想的目标转速nZ。在较低的位于中间的 惯性运转261的情况下，相对于前述实施例，起动小齿轮22在另一 个起动角度α_Start处开始起动小齿轮22的预啮合。另外，术语“提前 (früher)”不理解为时间的概念。提前在这里的意思是，起动角度α_Start在几何位置上更靠近上止点OT2或靠近这样的角度α，该角度表示 当活塞237处于位置OT2时的曲轴位置或驱动轴位置。在该示例中 示出的具有最低转速水平的惯性运转曲线中，起动角度α_Start甚至在 更靠近位置OT2处。

如果如图7所示，在该方法中，起动角度α_Start与惯性运转曲线 261的转速水平无关地不发生变化，那么所期望的最大转速偏差Δn、 或Δn1和Δn2在起动小齿轮22啮合或贴靠于齿圈25的过程中也通 过本发明的方法在保持发动机惯性运转特征的条件下给定。接下来， 从曲轴角度或驱动轴角度α_Start(α_Start21、α_Start22、α_Start23)起，控制起 动装置或预啮合致动器，以在目标转速nZ时于彼此不同的时间点tE 实现啮合。在该位置上还要注意到，时间点tE对于每个惯性运转曲 线261都是不同的时间点。目标转速nE在这样的方法中不是固定的 目标转速nZ，而是这样的目标转速nZ，即，在该示例中该目标转速 围绕一个平均值以转速差Δn波动。因此，波动范围对应于大约极限 转速nG的一半。

而且，在保持发动机惯性运转特征或惯性运转261不变的情况 下、也就是通过汽缸压缩和汽缸减压保持基本恒定的平均发动机惯 性运转梯度和转速变化的情况下，通过该方法实现了实际啮合转速 的幅度为转速差Δn的变化。在保持起动器电动机或起动小齿轮22 的启动时间不变的条件下，根据一个或多个特征点的转速，可以使 起动角度α_Start与例如最后的上止点的转速nOT2相匹配。在此用于 匹配的一个可行方式是，将在该上止点OT上的用于不同转速的特征 曲线族进行存储，或者通过学习功能对α_Start进行新的计算。

对于发动机惯性运转(惯性运转261)例如通过内燃机210的技 术上的寿命的变化或例如根据同时影响惯性运转261的状态参数而 出现不同的情况，在本方法中导致在实际啮合转速nE和目标转速nZ 之间产生偏差。惯性运转261的特征变化在此可以分为两种类型：

-平均发动机惯性运转梯度的变化

平均发动机惯性运转梯度例如可以通过摩擦(由在发动机惯性 运转中的有效载荷导致)的变化、温度或其他参数的变化而改变。 通过改变，必要时应对极限转速nG和/或起动角度α_Start进行调整。 这些参数的分散宽度可以在不同的操作条件下和不同的需求中通过 机动车测量装置来进行测试，并且通过发动机模拟对极限状态进行 分析。

-发动机波度变化

发动机波度变化是通过汽缸压缩或汽缸减压而导致的转速变 化。经由适宜的方式为这种波度选择匹配的起动角度α_Start，所述波 度例如通过汽缸柱塞行程或泄漏而改变。确定的发动机类型的汽缸 性能可以受到操作条件、批量控制和老化效果的影响。

便于观察起见，图12中示出了机动车310的示意图，该机动车 具有内燃机210、起动装置10、预啮合致动器16、装有处理器313 的控制器255和程序存储器303。在程序存储器303中，系统化地存 储相关联的程序命令306(计算机程序产品)，这些程序命令能够执 行这里所述的根据这里所述设计方案的方法。控制器255通过连接 装置309(例如线缆)与内燃机210连接，该连接装置例如实现了转 速传感器300的信号到控制器255的传递。连接装置312用于在计 算出适宜的起动时间tStart之后控制预啮合致动器16。

根据前述实施例，驱动轴222的旋转运动由非常动态的过程来 体现。在宏观上，转速降低。然而，该过程的特征在上止点的范围 内表现为相对最小值，而在下止点的范围内表现为相对最大值。此 外，该过程由此既具有正的(在上止点和下止点之间)坡度值又具 有负的(在下止点和上止点之间)坡度值。

程序命令306(计算机程序产品)例如通过接口(例如插接连接 件)能够加载到程序存储器303中。

由此公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品可以通过程 序命令306加载到至少一个程序存储器303中，从而当在至少一个 控制器255中执行程序时，能够执行根据这里所述设计方案的方法 的所有步骤。

图12示出了控制器255，该控制器用于在机动车310中内燃机 210的起动-停止操作，以短时间停止和起动内燃机210，其中，内燃 机210可以通过电起动装置10来起动，其中，控制器255具有处理 器313，该处理器具有程序存储器303。处理器313构造为获取装置、 分析装置和控制装置，以便以限定的方式控制起动装置10，其中， 在程序存储器303中，对前述的计算机程序产品进行加载，以执行 根据前述步骤的方法。

设置成，前述方法步骤用于安装有起动-停止操作机制的机动车 中。起动-停止操作机制实现了：一旦控制器255获取到触发装置319 的信号316，就自动执行起动小齿轮22的啮合，所述信号表达了机 动车操作者要使机动车继续行驶的愿望。触发装置319可以例如为 所谓的离合器踏板或油门或换档操作部件，这样的部件在变速器(离 合器和驱动轮之间的行驶传动机构)中用于选择变速比或传动比。