專利名稱：帶有一用于與第二傳動(dòng)件相嚙合的第一傳動(dòng)件的裝置，尤其是帶有一用于與內(nèi)燃機(jī)的齒 ...的制作方法
帶有一用于與第二傳動(dòng)件相嚙合的第一傳動(dòng)件的裝置， 尤其是帶有一用于與內(nèi)燃機(jī)的齒輪圏相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝置、
以及用于這樣的裝置運(yùn)行的方法
現(xiàn)有技術(shù)
由德國(guó)公開(kāi)文件DE19702932A1公開(kāi)了 一種帶有用于與內(nèi)燃才幾的齒 輪圈相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝置。這種在那里公開(kāi)的起動(dòng)裝置尤其特別 適合于在所謂的起動(dòng)-停止-運(yùn)轉(zhuǎn)中運(yùn)行。即該起動(dòng)裝置技術(shù)可行的起動(dòng) 次數(shù)被提高到起動(dòng)裝置通常值的5到10倍。由此它使起動(dòng)裝置所謂的 起動(dòng)繼電器能夠以特殊的方式同步地運(yùn)行。通過(guò)該起動(dòng)繼電器的特殊同 步能夠使小齒輪在與齒輪圈嚙合之前的加速不太劇烈，并且因此小齒輪 的碰撞力或者在小齒輪和齒輪圏之間的力相對(duì)于通常的起動(dòng)裝置被減 少。因此由于使用帶來(lái)的磨損極大地被降低；耐久性被改善。
當(dāng)這樣的起動(dòng)裝置在所謂的汽車起動(dòng)-停止-運(yùn)轉(zhuǎn)中被運(yùn)行時(shí)，那就 會(huì)出現(xiàn)這種情況，在該情況下小齒輪的嚙合和內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)應(yīng)該進(jìn)行的 相對(duì)迅速。那么這尤其是這種情況，例如當(dāng)汽車在"停車"交通信號(hào)燈 之前停車時(shí)，然而這時(shí)還在內(nèi)燃機(jī)的慣性運(yùn)動(dòng)期間，如果交通信號(hào)燈被 轉(zhuǎn)換到"行駛"，非常清楚和明確、內(nèi)燃機(jī)還要重新運(yùn)行。在這樣的情 況下首先必須等待內(nèi)燃機(jī)停止，以便起動(dòng)裝置的小齒輪能與齒輪圈相嚙 合。因此在這樣的運(yùn)行方式時(shí)不能排除對(duì)關(guān)于順利的繼續(xù)行駛的安全性 和舒適性的損害。
本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容 優(yōu)點(diǎn)
根據(jù)本發(fā)明的、帶有主權(quán)利要求所述特征的裝置具有優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)至 少一裝置，通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件(小齒輪)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第二傳動(dòng)件 (齒輪圈)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以被測(cè)定，并且由此全部狀態(tài)可以被測(cè)定，當(dāng) 兩個(gè)傳動(dòng)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，該狀態(tài)使第一傳動(dòng)件能夠與第二傳動(dòng)件相嚙合。通 過(guò)這一獲得的可能性，在內(nèi)燃機(jī)并且因此第二傳動(dòng)件達(dá)到靜止之前，第 一傳動(dòng)件已經(jīng)可以重新被嚙合。這導(dǎo)致了在汽車中、在起動(dòng)-停止-運(yùn)轉(zhuǎn) 下、相對(duì)于迄今為止的解決辦法可以更早地被開(kāi)動(dòng)。汽車可以更舒適地運(yùn)行，并且可以避免可能發(fā)生的、有安全危機(jī)的、汽車不能靈活行駛的階段。
為了不僅確定第一傳動(dòng)件而且第二傳動(dòng)件的適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，規(guī) 定，例如該裝置包括一控制器，在該控制器中可以利用不同的量。這樣 的控制器使能夠特別順利的測(cè)定適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且最后對(duì)此也能夠 特別順利的決定，什么時(shí)候第 一傳動(dòng)件可以與第二傳動(dòng)件相嚙合。
當(dāng)存在一用于第二傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速測(cè)定的轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，那么就能控制 一特別精確的測(cè)定分辨率，并且因此能夠特別精確的確定第二傳動(dòng)件的 轉(zhuǎn)速。因此尤其是可以不損壞地實(shí)現(xiàn)兩個(gè)傳動(dòng)件的嚙合。當(dāng)為第一傳動(dòng) 件和第二傳動(dòng)件各自提供一轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，可獲得進(jìn)一步的改進(jìn)。
尤其有利的是，當(dāng)帶有第一傳動(dòng)件的裝置一方面具有一驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)，通過(guò)該電動(dòng)機(jī)第一傳動(dòng)件可以被旋轉(zhuǎn)，并且另一方面裝置具有一驅(qū) 動(dòng)件，尤其是一電磁移動(dòng)裝置，通過(guò)該電磁移動(dòng)裝置第一傳動(dòng)件可以被 移動(dòng)，尤其是可以被軸向移動(dòng)，并且這不依賴于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾的旋轉(zhuǎn)或者 開(kāi)動(dòng)。這避免了導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的強(qiáng)制情況。
為了實(shí)現(xiàn)一特別緊湊的裝置，規(guī)定，經(jīng)常被稱為所謂的驅(qū)動(dòng)支承的 支承法蘭不僅用于嚙合驅(qū)動(dòng)件的固定而且也用于控制器的固定。
此外規(guī)定在控制器中儲(chǔ)存 一特性曲線族，在該特性曲線族中至少一 裝置的特性可以至少歸入另一特性。此外例如特性可以是一電壓值，由 該電壓值可以獲得一轉(zhuǎn)速，并且此外借此獲得一角速度，因此角速度就 是另一特性。這具有優(yōu)點(diǎn)，不用運(yùn)算揭示第一傳動(dòng)件角速度的信息馬上 就有了 。
可選擇地，特性的模擬也可以通過(guò)物理模型實(shí)現(xiàn)。那么例如模型可
以通過(guò)方程ri2fC^U45模擬。在該模型中第二傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速n23由驅(qū)動(dòng)裝
置產(chǎn)生的電壓U45的測(cè)量測(cè)定。其中，C是一待定的常數(shù)。
本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容
在附圖中表示了根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例、以及用于這樣的裝置 運(yùn)行的方法,，其中


圖1在示意圖中表示了帶有用于與第二傳動(dòng)件相嚙合的第一傳動(dòng)件 的裝置，尤其是帶有用于與內(nèi)燃機(jī)的齒輪圏相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝 置，圖2表示的是帶有在與第二傳動(dòng)件相嚙合之前的第一傳動(dòng)件的裝置 的側(cè)4見(jiàn)圖，
圖3表示的是第一傳動(dòng)件和第二傳動(dòng)件的圓周速度關(guān)于時(shí)間變化的 曲線圖、以及與此相聯(lián)系的三種不同信號(hào)的變化，
圖4表示的是第一傳動(dòng)件和第二傳動(dòng)件的圓周速度關(guān)于另一時(shí)間變 化的另一曲線圖，
圖5表示的是第一傳動(dòng)件和第二傳動(dòng)件。
圖1表示了一帶有第一傳動(dòng)件23的裝置20,該傳動(dòng)件設(shè)計(jì)用于與 第二傳動(dòng)件26的嚙合。裝置20尤其是設(shè)計(jì)作為起動(dòng)裝置，因此第一傳 動(dòng)件23通常構(gòu)成小齒輪。此外是否涉及到一所謂的、通過(guò)軸向在傳動(dòng) 件23兩側(cè)的支承、帶有徑向力支撐的"開(kāi)式起動(dòng)器"、或者涉及到一 所謂的無(wú)撞擊起動(dòng)器，在該起動(dòng)器中僅僅在傳動(dòng)件23的一側(cè)被軸向力 支承，這是無(wú)關(guān)緊要的。第二傳動(dòng)件26通常是一齒輪圈，這里是內(nèi)燃 機(jī)29的零件，該內(nèi)燃機(jī)和起動(dòng)裝置20—樣僅僅被象征性地表示。內(nèi)燃 機(jī)29支撐一發(fā)動(dòng)機(jī)軸32,第二傳動(dòng)件26至少間接地被固定在該發(fā)動(dòng)機(jī) 軸上，并且因此可與發(fā)動(dòng)機(jī)軸32 —起旋轉(zhuǎn)。跟迄今為止已知的、通常 只能用它的第一傳動(dòng)件23與停止的第二傳動(dòng)件26相嚙合的裝置20相 反，在本說(shuō)明的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)表明，根據(jù)本發(fā)明的裝置20怎樣才可以用 它的第一傳動(dòng)件23與一運(yùn)動(dòng)的、即旋轉(zhuǎn)的第二傳動(dòng)件26相嚙合。
圖2以局部放大視圖的形式表示內(nèi)燃機(jī)29或者從中取出伸出部分 發(fā)動(dòng)機(jī)軸32,第二傳動(dòng)件26以及第二傳動(dòng)件26的旋轉(zhuǎn)軸線，該旋轉(zhuǎn)軸 線這里用35表示。在圖2的左側(cè)表示了裝置20,該裝置這里構(gòu)成所謂 的無(wú)撞擊起動(dòng)器。在這里要說(shuō)明一下，該裝置20也可以同樣好的構(gòu)成 所謂的開(kāi)式起動(dòng)器，該結(jié)構(gòu)不會(huì)影響根據(jù)這里所說(shuō)明的發(fā)明的功能。這 里裝置20表示的是第一傳動(dòng)件23處在所謂的未嚙合狀態(tài)，即處在裝置 20的靜止?fàn)顟B(tài)。在第一傳動(dòng)件23的后面表示的是一支承法蘭38,該法 蘭表示的是裝置20的支撐元件。支承法蘭38也常常被稱為所謂的傳動(dòng) 支撐。 一驅(qū)動(dòng)件41固定在在支承法蘭38的后上方，該驅(qū)動(dòng)件考慮到第 一傳動(dòng)件23的軸向移動(dòng)承擔(dān)確定的任務(wù)。在驅(qū)動(dòng)件41之下表示的是一 殼體44,該殼體例如是一所謂的極性殼體。 一轉(zhuǎn)子47布置在極性殼體 或者殼體44之內(nèi)，該轉(zhuǎn)子與殼體44或者極性殼體44共同起作用構(gòu)成 一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50。在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50下面表示了一控制器53，該控制器同樣被固定在支承法蘭38上?？刂破饕部梢栽O(shè)計(jì)為所謂的可拆卸裝置。
然而作為這里表示的加裝控制器更有利，因?yàn)檫@樣就可以由裝置20的
制造商制造、供應(yīng)和加裝緊湊的裝置，不必在汽車廠里進(jìn)行另外的不可
靠的連接工序。而且然后在裝置20制造商的工廠里，該裝置可以全部 被檢查，不必緊接著又把它拆成零件。此外一轉(zhuǎn)速傳感器56表示在第 二傳動(dòng)件26的右側(cè)。轉(zhuǎn)速傳感器56的任務(wù)是測(cè)定第二傳動(dòng)件26的轉(zhuǎn) 速、或者這里是一輔助裝置。驅(qū)動(dòng)件41用作在運(yùn)行狀態(tài)下由靜止位置 軸向移動(dòng)第一傳動(dòng)件23,并且由此使第一傳動(dòng)件與第二傳動(dòng)件26相嚙 合。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50-如在通常的起動(dòng)裝置中-用作使第一傳動(dòng)件23處于旋
轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且對(duì)第二傳動(dòng)件26施加一轉(zhuǎn)矩。用于轉(zhuǎn)速Il23測(cè)定的第二轉(zhuǎn)
速傳感器51是任選的，在傳感器51和控制器53之間需要的數(shù)據(jù)導(dǎo)線 沒(méi)有表示。借助于控制線52,控制器53接通開(kāi)關(guān)54,以便裝置20可 以借助于蓄電池組55供電。
下面將描述該裝置的功能和它的基本工作方式
例如假設(shè)內(nèi)燃機(jī)29首先處在開(kāi)動(dòng)狀態(tài)，即例如構(gòu)成曲軸的發(fā)動(dòng)機(jī) 軸32在旋轉(zhuǎn)。這例如適合于汽車在交通繁忙的道路上被驅(qū)動(dòng)的情況。 這時(shí)當(dāng)汽車?yán)缭诮煌ㄐ盘?hào)燈前停下時(shí)，那么在帶有設(shè)有所謂的起動(dòng)-停止-系統(tǒng)的汽車中，內(nèi)燃機(jī)29在存在確定的條件時(shí)被關(guān)閉，例如打開(kāi) 的傳動(dòng)桿(通過(guò)離合器的打開(kāi)、從內(nèi)燃機(jī)29到移動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳遞中 斷)或者最小的汽車速度v<7km/h、或者蓄電池組充電狀態(tài)<70%時(shí)。當(dāng) 然也可以兩個(gè)或者全部三個(gè)條件同時(shí) 一皮滿足。為了在所謂的起動(dòng)-停止-運(yùn)行中不遭受舒適和安全損失，規(guī)定內(nèi)燃機(jī)可以在非常短的時(shí)間內(nèi)重新 被起動(dòng)。為此規(guī)定第 一傳動(dòng)件23將非常早的與第二傳動(dòng)件26相嚙合。 這意味著在這種情況下，第一傳動(dòng)件23在內(nèi)燃機(jī)29的所謂慣性運(yùn)動(dòng)階 段就應(yīng)該與第二傳動(dòng)件26相嚙合了，對(duì)此也參見(jiàn)圖3。
在圖3a至圖3d中原則上表示了與第一傳動(dòng)件23同第二傳動(dòng)件26 嚙合有關(guān)的屬于同一整體的曲線變化。當(dāng)在汽車?yán)锎嬖诘钠饎?dòng)-停止-系 統(tǒng)判定，內(nèi)燃機(jī)應(yīng)該被關(guān)掉，那么信號(hào)S被置于l,為了第一傳動(dòng)件23 與第二傳動(dòng)件26相嚙合信號(hào)被給予該值(圖3a)。作為在時(shí)刻to接通 信號(hào)的結(jié)果，裝置20的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50被接通，因此電流15()流過(guò)驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)50,并且因此使轉(zhuǎn)子47旋轉(zhuǎn)。同時(shí)第一傳動(dòng)件23也被旋轉(zhuǎn)，圖 3c。在圖3b中電流變化的表示是被理想化的。通過(guò)接通信號(hào)(圖3a),首先第一傳動(dòng)件23被旋轉(zhuǎn)。第一傳動(dòng)件 23在某個(gè)、未進(jìn)一步確定的時(shí)間t,之后達(dá)到一在圖3c中理想化表示的、 第一傳動(dòng)件23的最大圓周速度v23。
隨著時(shí)刻to的開(kāi)始，在控制器53中時(shí)間Ati開(kāi)始進(jìn)行。在經(jīng)過(guò)到時(shí) 刻t2的時(shí)間Ati之后，內(nèi)燃才幾29真正地^皮關(guān)掉，即它在第二傳動(dòng)件26 上的轉(zhuǎn)速n26或者圓周速度V26開(kāi)始降低，參見(jiàn)圖3c。在實(shí)施例中在這一 時(shí)刻開(kāi)始對(duì)待進(jìn)行的第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26的嚙合過(guò)程意義重 大的、第二傳動(dòng)件26和第一傳動(dòng)件23的轉(zhuǎn)速測(cè)定。當(dāng)然轉(zhuǎn)速測(cè)定例如 在時(shí)刻to也已經(jīng)可以開(kāi)始。在實(shí)施例中規(guī)定，第二傳動(dòng)件26的轉(zhuǎn)速借 助于轉(zhuǎn)速傳感器56測(cè)定。關(guān)于第一傳動(dòng)件23的轉(zhuǎn)速測(cè)定，在第二傳動(dòng) 件26達(dá)到預(yù)先調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速界限之后，隨著時(shí)刻t3的開(kāi)始進(jìn)行。在時(shí)刻 t3驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50被關(guān)掉，參見(jiàn)圖3b。
如眾所周知的，不再驅(qū)動(dòng)的、即在該情況下不再通電的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)
50在它的端子上產(chǎn)生一輸出電壓U45 (與轉(zhuǎn)速Il23成比例)，該端子這
里根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)(DIN72552 )被稱為"端子45",該電壓通過(guò)裝置
20從現(xiàn)在起的發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。由電壓U45的電壓水平、通過(guò)與在特性
曲線族59中存儲(chǔ)的比較值相比、可以推斷出基本上確定的、第一傳動(dòng) 件23的轉(zhuǎn)速，并且因此可以推斷出第一傳動(dòng)件23的圓周速度v23。通過(guò) 在延時(shí)期間對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步的持續(xù)的觀察、并且與此同時(shí)對(duì)第 一傳動(dòng)件 23和第二傳動(dòng)件26的適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)的識(shí)別，系統(tǒng)-代表的是控制器53-
最終推斷出一適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即圓周速度V26和V23幾乎沒(méi)有差別，并
且允許嚙合)，并且在時(shí)刻t)這樣控制驅(qū)動(dòng)件41,以致該驅(qū)動(dòng)件;故電流 (141)通過(guò)，并且因此使第一傳動(dòng)件23沿著到第二傳動(dòng)件26的方向向 前移動(dòng)。關(guān)于這一點(diǎn)在圖3c)和圖3d)中的曲線是有點(diǎn)理想化的。小 齒輪或者第一傳動(dòng)件23的軸向移動(dòng)真實(shí)地是延遲發(fā)生的。因?yàn)殛P(guān)于第 一傳動(dòng)件23和第二傳動(dòng)件26、 一適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)占優(yōu)勢(shì)(兩個(gè)傳動(dòng)件 的圓周速度基本上是一樣的)，所以第一傳動(dòng)件23沒(méi)有困難和值得一 提的阻力就與第二傳動(dòng)件26相嚙合。因?yàn)樵谶@里實(shí)施的例子中，在時(shí) 刻U第一傳動(dòng)件23具有一對(duì)第二傳動(dòng)件26稍高的圓周速度v23,兩個(gè) 圓周速度V23和V26直到時(shí)刻t5、即直到兩個(gè)傳動(dòng)件良好的形狀吻合的嚙
合時(shí)才相匹配，因此/人時(shí)刻t5開(kāi)始兩個(gè)圓周速度V23和Vm就是相同的了 。
從時(shí)刻15開(kāi)始兩個(gè)傳動(dòng)件23和26直到時(shí)刻tx保持不變，并且與此同時(shí)互相嚙合。在時(shí)刻ts之后，在時(shí)刻t6驅(qū)動(dòng)件41的電流被減少，并且最 后在進(jìn)一步的時(shí)延之后、到時(shí)刻t7轉(zhuǎn)換到更低的水平。
電流14的變化具有下列原因目標(biāo)是嚙合時(shí)使噪音降到最低，即 驅(qū)動(dòng)件應(yīng)該盡可能不接受多余的能量。因?yàn)榇怕吩趪Ш线^(guò)程開(kāi)始時(shí)具有 一大的氣隙，并且因此具有一大的石茲阻，所以^茲化力并且因此電流141 必須高。此外磁能部分地以彈性能但是也以移動(dòng)能存在。借此氣隙在磁 鐵移動(dòng)裝置中被縮小。那么為了使銜鐵不獲得太高的加速度，電流在t6 和t7之間的第二階段被減小。當(dāng)小齒輪完全嚙合時(shí)，磁化力可以被降低，
因?yàn)樾↓X輪通過(guò)在轉(zhuǎn)子47和小齒輪23之間陡螺紋的自鎖防止被從傳動(dòng) 件26中擠出。因此電流/人時(shí)刻t7開(kāi)始原則上被減少到零安培。
那么為了達(dá)到與環(huán)境條件盡可能好的匹配，電流-路程-特性曲線根 據(jù)溫度和其它的環(huán)境變量被儲(chǔ)存在控制器中。
兩個(gè)傳動(dòng)件23和26最后在時(shí)刻tx達(dá)到靜止，并且因此不再繼續(xù)旋 轉(zhuǎn)。因此在該實(shí)施例中從時(shí)刻tx開(kāi)始可以進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)29的另一起動(dòng)過(guò) 程。該起動(dòng)過(guò)程從該時(shí)刻開(kāi)始通過(guò)用驅(qū)動(dòng)電流15()給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾50通電 實(shí)現(xiàn)，因此然后第一傳動(dòng)件23傳遞一正的驅(qū)動(dòng)力矩到第二傳動(dòng)件26上。 但是只要兩個(gè)傳動(dòng)件23和26足夠深的互相嚙合，內(nèi)燃機(jī)29的另一起 動(dòng)過(guò)程也已經(jīng)可以事先進(jìn)行。
因此在該實(shí)施例的范圍內(nèi)描述了一種用于帶有第一傳動(dòng)件23的裝 置20運(yùn)行的方法，其中第一傳動(dòng)件23設(shè)計(jì)用于與第二傳動(dòng)件26相嚙 合。尤其是裝置20構(gòu)成起動(dòng)裝置，并且作為第一傳動(dòng)件23的可能結(jié)構(gòu) 具有一小齒輪，該小齒輪設(shè)計(jì)用于與內(nèi)燃機(jī)29的齒輪圈(第二傳動(dòng)件 26)相嚙合。根據(jù)這里描述的方法至少存在一裝置(轉(zhuǎn)速傳感器56、端 子45、控制器53、特性曲線族59),通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件23的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)(轉(zhuǎn)速或者圓周速度)和第二傳動(dòng)件26的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(轉(zhuǎn)速或者圓 周速度)被測(cè)定。
此外規(guī)定，通過(guò)至少一裝置(轉(zhuǎn)速56、端子45、控制器53、特性 曲線族59 )來(lái)測(cè)定第二傳動(dòng)件26的轉(zhuǎn)速1126作為第二傳動(dòng)件26的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)特性，并且測(cè)定第一傳動(dòng)件23的轉(zhuǎn)速化3作為第一傳動(dòng)件23的運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)特性。
在這里描述的方法的范圍內(nèi)規(guī)定，通過(guò)至少一裝置(56、 45、 53、 59 )由第二傳動(dòng)件26的轉(zhuǎn)速&6和第一傳動(dòng)件23的轉(zhuǎn)速r^測(cè)定適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)允許第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26相嚙合。"適 當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)"的概念意味著，第一傳動(dòng)件23可以在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng) 件嚙合時(shí)、在沒(méi)有值得一提的阻力下與第二傳動(dòng)件26相嚙合。嚙合過(guò) 程或者適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)使得兩個(gè)傳動(dòng)件23和26在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的無(wú)破壞 的互相嚙合成為可能。
如所描述的規(guī)定，為了第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26在一個(gè)工步
中互相嚙合，使偏離零的第一傳動(dòng)件23的圓周速度V23接近偏離零的第
二傳動(dòng)件26的圓周速度V26。緊接著在繼續(xù)的工步中第一傳動(dòng)件23與第 二傳動(dòng)件26互相嚙合(t4至t5)。
此外規(guī)定，為了使第一傳動(dòng)件23和第二傳動(dòng)件26的圓周速度v23 和V26相互接近， 一方面內(nèi)燃才幾29 一皮關(guān)"^卓(t2),并且由此第二傳動(dòng)件 26的圓周速度V26被降低(從t2開(kāi)始)，并且另一方面第一傳動(dòng)件23 的圓周速度被提高(從時(shí)刻t()開(kāi)始)。
此外#4居第 一實(shí)施例關(guān)于內(nèi)燃才幾29關(guān)^^皁和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾50 4妾通的順 序優(yōu)選的是，首先驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50凈皮接通，并且然后內(nèi)燃才幾29才被關(guān)掉。
如所說(shuō)明的規(guī)定，第一傳動(dòng)件23在第一傳動(dòng)件23和第二傳動(dòng)件26
的圓周速度V23和V26足夠接近之后與第二傳動(dòng)件26相嚙合。與此同時(shí) 圓周速度V23和V26差另ll為零。
根據(jù)另一工步規(guī)定，在適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)信號(hào)之后(例如踩下汽車油門操
縱踏板)，在第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26嚙合之后通過(guò)第一傳動(dòng)件 23、 一正的驅(qū)動(dòng)力矩M23傳遞到第二傳動(dòng)件26上，并且借此傳遞到發(fā) 動(dòng)才幾軸32上。
如根據(jù)第一實(shí)施例所說(shuō)明的規(guī)定，在正的驅(qū)動(dòng)力矩M23傳遞之前， 第一傳動(dòng)件23和第二傳動(dòng)件26 —起在兩個(gè)傳動(dòng)件的嚙合狀態(tài)下使兩個(gè) 傳動(dòng)件的圓周速度總是共同達(dá)到零值(tx)。但是驅(qū)動(dòng)力矩M23也可以 提前被傳遞(在t5之后)，其中那么傳動(dòng)件不會(huì)達(dá)到圓周速度零。
在監(jiān)^L由裝置20和內(nèi)燃機(jī)29組成的系統(tǒng)時(shí)規(guī)定，尤其是在時(shí)刻t2 之后為了第二傳動(dòng)件26和第一傳動(dòng)件23的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)定，傳動(dòng) 件的轉(zhuǎn)速n23和n26 #皮測(cè)定。
因?yàn)閮蓚€(gè)傳動(dòng)件2 3和2 6的轉(zhuǎn)速本身還不能使關(guān)于適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的可靠判斷成為可能-兩個(gè)傳動(dòng)件23和26通常具有^艮大的直徑差別，該 直徑差別處在系數(shù)10的范圍中-為了能最后確定兩個(gè)圓周速度的足夠的一致性，由兩個(gè)傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速可各自測(cè)定圓周速度V23或者V26 。
作為替代方式，不一定必須測(cè)定圓周速度V23或者V26。例如在控制
器53的特性曲線族62中可以同樣好地存儲(chǔ)兩個(gè)傳動(dòng)件23和26的適當(dāng) 的轉(zhuǎn)速。具體地這意味著，例如對(duì)于關(guān)于兩個(gè)傳動(dòng)件的直徑差別的系數(shù) 10, 300轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速適合于第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26相嚙合， 當(dāng)?shù)诙鲃?dòng)件具有30轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速時(shí)。兩個(gè)傳動(dòng)件的這樣的使能夠嚙 合的轉(zhuǎn)速這里被稱為當(dāng)量轉(zhuǎn)速。
在圖4中表示了一個(gè)與圖3c相比表示的嚙合過(guò)程有一點(diǎn)修改的方 案。這里主要區(qū)別是，雖然第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26的嚙合繼續(xù) 在時(shí)刻t4進(jìn)行，然而在這種情況下可容易地看出，速度v26大于速度v23。 因此與圖3c不同，到第一傳動(dòng)件23與第二傳動(dòng)件26相嚙合時(shí)它必須 被加點(diǎn)速，為了最后在時(shí)刻t5完成嚙合。此外順利嚙合的保障可以通過(guò) 多種不同的措施來(lái)保證那么例如在t4之后 一短時(shí)間的電流脈沖足夠了 ，
為了達(dá)到此外未檢查的、但是適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速Il23或者圓周速度v23。當(dāng)在電
流脈沖之后轉(zhuǎn)速n23或者圓周速度v23太高時(shí)，轉(zhuǎn)速n23或者圓周速度v23
要么重新通過(guò)發(fā)電測(cè)定的電壓U45的利用實(shí)現(xiàn)、要么通過(guò)借助于傳感器
51的轉(zhuǎn)速監(jiān)視實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于至今為止提出的、確定起動(dòng)轉(zhuǎn)速或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50轉(zhuǎn)速的方 式和方法，轉(zhuǎn)速不4又可以由靠近端子45的發(fā)電電壓測(cè)定，而且此外附 加地可以根據(jù)裝置20的運(yùn)行溫度或者它的運(yùn)行時(shí)間測(cè)定。在另外的結(jié)
構(gòu)中，同樣在控制器53中(或者另一控制器中)、這樣的轉(zhuǎn)速1123的關(guān)
系可以存儲(chǔ)在特性曲線族中。
起動(dòng)轉(zhuǎn)速也可以借助于另外的傳感器51在小齒輪23上測(cè)定。對(duì)此 優(yōu)選的是適合于磁性傳感器，該傳感器通過(guò)齒輪圏的金屬齒測(cè)定磁場(chǎng)的 改變。
當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾50的通電狀態(tài)下它的轉(zhuǎn)速n23已經(jīng):故測(cè)定時(shí)，那么 這例如可以借助于特性曲線或者特性曲線族進(jìn)行，其中這里裝置20的 溫度和它在端子45上的供給電壓可以:波考慮。對(duì)此起動(dòng)電流或者驅(qū)動(dòng) 電流145在控制器53中被測(cè)量。
關(guān)于內(nèi)燃機(jī)29關(guān)掉和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50接通的順序，相對(duì)于第 一 實(shí)施 例或者第二實(shí)施例也可以選擇另一順序例如內(nèi)燃機(jī)29可以首先被關(guān) 掉，并且然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)沖幾或者驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)50 一皮接通。同樣也可以同時(shí)關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)29和接通驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾50。關(guān)于在圖3c和圖4中的表示，關(guān)
于時(shí)刻t2到時(shí)刻to的延期獲得了一個(gè)向左或者提早的曲線的遷移。與此 相應(yīng)地在這樣的情況下，時(shí)刻t3和緊接著的時(shí)刻同樣沿著提早的方向、
即到時(shí)刻t。的方向前移。
圖5對(duì)第一傳動(dòng)件23表示了一齒部，其中每個(gè)齒在它朝向第二傳 動(dòng)件26的端面上各自具有至少一斜面60,該斜面使得第一傳動(dòng)件23與 第二傳動(dòng)件26的嚙合更容易。
發(fā)動(dòng)機(jī)軸32的轉(zhuǎn)速例如也可以通過(guò)在汽車中存在的數(shù)據(jù)系統(tǒng)供給 控制器53,例如通過(guò)所謂的控制器局域網(wǎng)總線技術(shù)。
在這里描述的系統(tǒng)中規(guī)定，內(nèi)燃機(jī)的慣性運(yùn)動(dòng)在油門關(guān)閉時(shí)進(jìn)行， 為了避免在其它情況下作為干擾感覺(jué)到的、內(nèi)燃機(jī)慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)。 借此同樣避免發(fā)動(dòng)機(jī)的回?cái)[，該回?cái)[將導(dǎo)致在傳動(dòng)件23嚙合時(shí)大的空 轉(zhuǎn)噪聲。然后裝置20用它的第一傳動(dòng)件保持在嚙合狀態(tài)，直到重新使 內(nèi)燃才幾一皮起動(dòng)。
特性曲線族59和62也可以構(gòu)成共同的曲線族(表)。
權(quán)利要求
1. 帶有一用于與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合的第一傳動(dòng)件(23)的裝置，尤其是帶有一用于與內(nèi)燃機(jī)(29)的齒輪圈相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝置，其特征在于，至少具有一裝置(56，53，45)，通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件(23)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第二傳動(dòng)件(26)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以被測(cè)定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通過(guò)至少一裝置(56、 53、 45)作為第二傳動(dòng)件(26)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性、它的轉(zhuǎn)速(n26)可 以被測(cè)定，并且作為第 一傳動(dòng)件(23 )的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性、它的轉(zhuǎn)速(n23) 可以一皮測(cè)定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，通過(guò)至少一裝置(56、 53、 45)可以由第二傳動(dòng)件(26)的轉(zhuǎn)速(n26)和第一傳動(dòng)件(23)的 轉(zhuǎn)速(n23)測(cè)定適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)允許或者不允許第一傳動(dòng) 件(23)與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合。
4. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝 置包括一控制器(53)。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，具有 一用于第二傳動(dòng)件(26)的轉(zhuǎn)速(n26)測(cè)定的轉(zhuǎn)速傳感器(56)。
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，裝置 (20)具有一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50),通過(guò)該電動(dòng)機(jī)第一傳動(dòng)件(23)可以被旋轉(zhuǎn)。
7. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，裝置 (20)具有一驅(qū)動(dòng)件(41)，尤其是一電磁移動(dòng)裝置，通過(guò)該電磁移動(dòng)裝置第一傳動(dòng)件(23)可以被移動(dòng)，尤其是可以被軸向移動(dòng)。
8. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一 傳動(dòng)件(23)的嚙合和旋轉(zhuǎn)可以互相獨(dú)立地控制。
9. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，第一 傳動(dòng)件(23)具有一齒部，其中每個(gè)齒在它朝向第二傳動(dòng)件(26)的端 面上各自具有至少一斜面，該斜面使得第一傳動(dòng)件(23)與第二傳動(dòng)件(26)的嚙合更容易。
10. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝 置具有一支承法蘭(38)，不僅驅(qū)動(dòng)件(41)而且控制器(53)被固定 在該支承法蘭上。
11. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 一特 性曲線族(59)被儲(chǔ)存在控制器(53)中，在該特性曲線族中至少一裝 置的特性可至少歸入另一特性。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，第一傳動(dòng)件(23) 的轉(zhuǎn)速(n23)被歸入通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50)的電流特性，其中該特性是 電壓(U45)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，電壓(U45)可通 過(guò)控制器(53)測(cè)定，該電壓在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50)的發(fā)電運(yùn)行中、靠近 與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50)相連接的導(dǎo)體。
14. 用于帶有與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合的第一傳動(dòng)件(23)的裝 置(20)、尤其是帶有用于與內(nèi)燃機(jī)(29)的齒輪圏相嚙合的小齒輪的 起動(dòng)裝置運(yùn)行的方法，其特征在于，至少具有一裝置(56， 53, 45 )， 通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件(23)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第二傳動(dòng)件(26)的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)可以;波測(cè)定。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過(guò)至少一裝置 (56、 53、 45 )測(cè)定第二傳動(dòng)件(26 )的轉(zhuǎn)速(n26 )作為第二傳動(dòng)件(26 )的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性，并且測(cè)定第一傳動(dòng)件(23)的轉(zhuǎn)速(n23)作為第一 傳動(dòng)件(23)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，通過(guò)至少一裝置 (56、 53、 45)由第二傳動(dòng)件(26)的轉(zhuǎn)速(n26)和第一傳動(dòng)件(23)的轉(zhuǎn)速(ti23)測(cè)定一適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)允許第一傳動(dòng)件(23 ) 與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14至16所述的方法，其特征在于，為了第一傳 動(dòng)件(23)與第二傳動(dòng)件(26)在一個(gè)工步中互相嚙合，使偏離零的笫 一傳動(dòng)件的圓周速度(v23)接近偏離零的第二傳動(dòng)件(26)的圓周速度(v26),并且緊接著在繼續(xù)的工步中第 一傳動(dòng)件(23 )與第二傳動(dòng)件(26 ) 互相嚙合。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，為了使第一傳動(dòng) 件(23)和第二傳動(dòng)件(26)的圓周速度(v23; V26)相互接近， 一方面 內(nèi)燃機(jī)(29)被關(guān)掉，由此第二傳動(dòng)件(26)的圓周速度被降低，另一 方面第一傳動(dòng)件(23)的圓周速度(v23)被提高。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，關(guān)于內(nèi)燃機(jī)(29)關(guān)掉和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50)接通的順序由下列可能性中選擇a) 首先接通驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50),然后關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)(29)，b) 首先關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)(29),然后接通驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50),c) 同時(shí)關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)(29)并接通驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(50)。
20. 根據(jù)前面的4又利要求14至19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，第一傳動(dòng)件(23)在第一傳動(dòng)件(23)和第二傳動(dòng)件(26)的圓周 速度(v23)和(v26)足夠接近之后與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，圓周速度(V23; v26 )差另'J為零。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或者21所述的方法，其特征在于，在第一傳 動(dòng)件(23)與第二傳動(dòng)件(26)嚙合之后， 一正的驅(qū)動(dòng)力矩(M23)通 過(guò)第一傳動(dòng)件(23)被傳遞到第二傳動(dòng)件(26)上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在正的驅(qū)動(dòng)力矩 (M23)傳遞之前，第一傳動(dòng)件(23)和第二傳動(dòng)件(26) —起在嚙合狀態(tài)下圓周速度達(dá)到零。
24. 根據(jù)權(quán)利要求14至23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為 了第二傳動(dòng)件(26)和第一傳動(dòng)件(23)的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)定，在確 定的時(shí)刻傳動(dòng)件(23)和(26)的轉(zhuǎn)速(n23， n26)被測(cè)定。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，由轉(zhuǎn)速(1123, n26) 測(cè)定傳動(dòng)件的圓周速度(v23, v26),并且不同傳動(dòng)件(23, 26 )的轉(zhuǎn)速(n23， n26),皮才目互比4交。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速與 存儲(chǔ)在控制器(53)的特性曲線族(59， 62)中的值比較，其中對(duì)第一 傳動(dòng)件(23)與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合適合的轉(zhuǎn)速被相互分配在特性 曲線族中。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有一用于與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合的第一傳動(dòng)件(23)的裝置，尤其是帶有一用于與內(nèi)燃機(jī)(29)的齒輪圈相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝置以及用于這種裝置的運(yùn)行方法，其特征在于，至少具有一裝置(56，53，45)，通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件(23)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第二傳動(dòng)件(26)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以被測(cè)定。用于帶有與第二傳動(dòng)件(26)相嚙合的第一傳動(dòng)件(23)的裝置(20)、尤其是帶有用于與內(nèi)燃機(jī)(29)的齒輪圈相嚙合的小齒輪的起動(dòng)裝置運(yùn)行的方法，其特征在于，至少具有一裝置(56，53，45)，通過(guò)該裝置第一傳動(dòng)件(32)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第一傳動(dòng)件(23)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和第二傳動(dòng)件(26)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以被測(cè)定。
文檔編號(hào)F02N11/08GK101432519SQ200780015764
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者A·薩基里斯, J·休塞爾, K·赫耶斯, M·紐伯格, 杰 葛 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司