DE19732630A1

DE19732630A1 - Verfahren zum Starten eines Dieselmotors sowie Antriebssystem mit einem Dieselmotor

Info

Publication number: DE19732630A1
Application number: DE19732630A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pels
Original assignee: ISAD Electronic Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-04
Also published as: WO1999006693A1; DE59808376D1; EP1000242B1; EP1000242A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Dieselmotors sowie ein Antriebssystem mit einem Dieselmotor.

Die Startwilligkeit von Dieselmotoren nimmt zu niedrigen Tempera turen hin ab. Hierfür ist einerseits eine Erhöhung des Reibmomen tes verantwortlich. Andererseits senken Leck- und Wärmeverluste beim Verdichten der Luft den Kompressionsenddruck sowie die Kom pressionsendtemperatur ab. Herkömmlicherweise sind Dieselmotoren daher mit thermisch wirkenden Starthilfsmitteln ausgerüstet. Die Temperaturgrenze, ab der die Starthilfsmittel eingesetzt werden müssen, hängt dabei i.a. von der Motorbauart ab. So haben direkt einspritzende Dieselmotoren mit einteiligem Brennraum (im folgen den "DI-Motoren" genannt) aufgrund geringerer Wärmeverluste ein besseres Startverhalten als Vor- und Wirbelkammer-Motoren, welche einen geteilten Brennraum aufweisen.

Als Starthilfsmittel werden üblicherweise bei kleinvolumigen DI- Motoren sowie Motoren mit geteiltem Brennraum Glühstiftkerzen verwendet. Der Glühstift der Kerze ragt in den Brennraum bzw. in die Kammer des Motors. Neben Glühstiftkerzen sind auch Glühkerzen (im engeren Sinn) üblich, d. h. Glühkerzen mit freiliegendem Glüh draht. Bei großvolumigen Dieselmotoren beruht die thermische Starthilfe häufig auf einer Vorwärmung der angesaugten Luft mit Hilfe von elektrisch beheizbaren Anheizkerzen oder Heizflanschen (siehe Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 22. Aufl. 1995, VDI-Ver lag, Düsseldorf, S. 538-540).

Aus der DE 195 32 135 A1 ist ferner ein Antriebssystem mit einer Start-Stop-Automatik bekannt, bei dem in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein elektrischer Starter einen Verbrennungsmotor bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl antreibt. Dies dient dazu, den Verbrennungsmotor nach einem Stop mit Hilfe des elektrischen Starters direkt auf Leerlaufdrehzahl zu bringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren zum Starten eines Dieselmotors anzugeben sowie ein entsprechendes Antriebssystem bereitzustellen.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe gemäß Anspruch 1 durch ein Verfahren zum Starten eines Dieselmotors gelöst, das folgende Schritte umfaßt:

- es wird auch im Bereich tiefer Temperaturen bis hin zur tiefsten zulässigen Temperatur oder zumindest einer tieflie genden Grenztemperatur nicht von einem thermischen Start hilfsmittel Gebrauch gemacht,
- der Dieselmotor wird zumindest in diesem Bereich tiefer Temperaturen mit Hilfe eines elektrischen Starters auf eine hohe Drehzahl gebracht, die zum Zünden des Kraftstoffs ohne Zuhilfenahme einer thermischen Starthilfsanlage ausreicht,
- der Dieselmotor startet.

Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe gemäß Anspruch 8 durch ein Antriebssystem gelöst, mit:

- einem Dieselmotor, der kein thermisches Starthilfsmittel aufweist oder der so gesteuert ist, daß ein thermisches Starthilfsmittel nicht oder zumindest nicht oberhalb einer tiefliegenden Grenztemperatur zur Anwendung kommt,
- einem elektrischen Starter und
- einer Steuerung, die den Starter veranlaßt, - ggf. oberhalb der tiefliegenden Grenztemperatur - den Dieselmotor auf eine hohe Drehzahl zu bringen, die zum Zünden des Kraftstoffes ohne vorherige Verwendung eines thermischen Starthilfsmittels ausreicht.

Es wurde erkannt, daß ein wesentlicher Teil der Startprobleme bei niedrigen Temperaturen von der Abkühlung der durch die Kompression erwärmten Luft an den kalten Zylinderwänden herrührt. Aufbauend hierauf liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, daß durch eine Verkürzung der Kontaktzeit zwischen Luft und Zylinderwänden eine wesentliche Verbesserung des Selbstzünderstartverhaltens erzielt werden kann. Die kürzere Kontaktzeit wiederum wird durch eine schnellere Startdrehzahl erzielt. Beispielsweise beträgt bei einer Verdreifachung der Startdrehzahl gegenüber der herkömmlichen Startweise die Kontaktzeit im Zylinder ein Drittel des herkömm lichen Werts. Gemäß der Erfindung erfolgt also die Kompression beim Starten stärker im adiabatischen Bereich, so daß die für die Selbstzündung des Kraftstoffes erforderliche Grenztemperatur auch bei tiefen Temperaturen allein durch die Kompression erreicht wird. Die Verwendung von thermischen Starthilfseinrichtungen, wie Glühstiftkerzen oder Luftvorheizeinrichtungen im Ansaugtrakt kann dadurch ganz oder zumindest oberhalb einer tiefliegenden Grenztem peratur entfallen. Vorrichtungsmäßig weist der Dieselmotor daher kein thermisches Starthilfsmittel auf oder er ist so gesteuert, daß ein ggf. vorhandenes Starthilfsmittel nicht oder nur oberhalb der tiefliegenden Grenztemperatur zur Anwendung kommt. Vorzugs weise wird auch auf jegliche sonstige indirekte Vorheizung des Motors, z. B. in Form einer Kühlwasseranwärmung (ggf. oberhalb der tiefliegenden Grenztemperatur) verzichtet. Der Dieselmotor weist daher vorzugsweise auch keine derartige Einrichtung zum indirekten Vorheizen auf bzw. ist so gesteuert, daß eine solche Einrichtung zum Starten nicht oder nur oberhalb der tiefliegenden Grenztempe ratur zur Anwendung kommt. Bei manchen Motorkonstruktionen kann eine Nachheizeinrichtung (z. B. eine Nachglühvorrichtung) vorge sehen sein, die in der ersten Zeit nach dem Start des Dieselmotors betrieben wird, um in der Aufwärmphase eine bessere Verbrennung herbeizuführen. Ein solches Heizen nach dem Start ist nicht als "Verwenden eines thermischen Starthilfsmittels" zu verstehen. Entsprechend wird auch ein Antriebssystem mit Glühkerzen o. ä., das so gesteuert ist, daß die Glühkerzen nur nach dem Start beheizt werden, nicht als "thermische Starthilfsmittel aufweisend" ver standen. Besonders vorteilhaft wird keine derartige Nachheizung durchgeführt und ist auch keine Nachheizeinrichtung vorhanden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Antriebssystem hat folgende Vorteile:

- die herkömmlicherweise für das Vorglühen oder Luftvorwärmen erforderliche Wartezeit entfällt (zumindest oberhalb der tiefliegenden Grenztemperatur), wodurch das Starten schneller erfolgen kann. Dies dient der Verkehrssicherheit (in Gefah rensituation, in der bei abgestelltem Motor ein schnelles Los fahren erforderlich ist) und erhöht den Komfort bei Die selfahrzeugen;
- mit der Einsparung der herkömmlich vorhandenen thermischen Starthilfsanlage geht eine beträchtliche Aufwandsersparnis einher;
- die zum Starten benötigte Energiemenge ist geringer, was eine kleinere Dimensionierung der Starterbatterie erlaubt.

Insgesamt leistet die vorliegende Erfindung damit einen Beitrag zur Verkehrssicherheit, zum Umweltschutz und zur Erhöhung des Fahrkomforts und zur Aufwandsverringerung bei Dieselfahrzeugen. Sie kann damit zur weiteren Verbreitung von Dieselfahrzeugen beitragen.

In den Unteransprüchen sind nähere Erläuterungen und vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben:

Gemäß den Ansprüchen 2 und 9 wird näher definiert, was vorteilhaft unter "tiefliegender Grenztemperatur" zu verstehen ist, und zwar eine Temperatur, die unterhalb einem der folgenden Werte liegt 0°C, -5°C, -10°C, -15°C, -20°C, -25°C, -30°C. Diese Temperaturen liegen deutlich unter derjenigen Grenze, ab der bei herkömmlichen Dieselsystemen Verglühen nicht mehr erforderlich ist. Die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene "tiefste zulässige Temperatur" des Antriebssystems liegt typischerweise unter den o.g. Werten für die tiefliegende Grenztemperatur (z. B. bei -35°C).

Gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 wird näher definiert, was vorteilhaft unter "hoher Drehzahl" im Bereich tiefer Temperaturen zu verstehen ist und zwar eine Drehzahl von 400 min^-1 oder mehr, bevorzugt 600 min^-1 oder mehr, weiter bevorzugt 800 min^-1 oder mehr. Die maximale Drehzahl bei der tiefsten Temperatur wird dabei typischerweise nicht über 1500 min^-1 liegen.

Ansprüche 6 und 10 betreffen den Zeitpunkt, ab dem im Verlauf des Startvorgangs Kraftstoff eingespritzt wird. Und zwar erfolgt dies vorteilhaft erst nach Erreichen der Drehzahl, die für das Selbst zünden des Kraftstoffs nötig ist. Dies spart Kraftstoff und min dert die Rauchentwicklung.

Gemäß den Ansprüchen 7 und 11 handelt es sich bei dem Dieselmotor vorzugsweise um einen kleinvolumigen Motor mit weniger als 3000 cm³ Hubraum, besonders vorzugsweise weniger als 2000 cm³ Hubraum. Diese Art von Motoren wird insbesondere in Personenkraftwagen und Kleinnutzfahrzeugen mit einem Gesamtgewicht von weniger als 3,5 t eingesetzt. Bei solchen Motoren ist die Kühlung an dem Brennraum besonders stark ausgeprägt, und der von der Erfindung geleistete Verzicht auf thermische Starthilfsmittel, zumindest oberhalb der tiefliegenden Grenztemperatur, ist daher hier besonders vorteil haft.

Gemäß Anspruch 12 handelt es sich bei dem Starter des Antriebs systems um eine als Starter/Generator fungierende elektrische Maschine, die permanent mitläuft. Gemäß Anspruch 13 ist die Re lativdrehzahl von elektrischer Maschine zu Dieselmotor im Starter- und im Generatorbetrieb gleich, d. h. das Übersetzungsverhältnis zwischen elektrischer Maschine und Verbrennungsmotor ist konstant.

Solche Maschinen sind für Generatorbetrieb für hohe Drehzahlen ausgelegt. Für den Starterbetrieb müssen sie imstande sein, hohe Drehmomente aufzubringen. Dabei sind sie zur Erreichung der er forderlichen hohen Startdrehzahl hervorragend geeignet. Gemäß Anspruch 14 handelt es sich bei dem elektrischen Starter um eine wechselrichtergesteuerte Drehfeldmaschine. Unter "Drehfeldmaschi ne" wird eine Maschine verstanden, in der ein magnetisches Dreh feld auftritt, das um 360° umläuft und dabei den Läufer mitnimmt. Der Wechselrichter stellt für die Erzeugung des Drehfelds Wechsel- oder Drehstrom mit frei einstellbarer Frequenz, Amplitude und Phase bereit. Gemäß Anspruch 15 wird die zum Starten erforderliche Energie zumindest teilweise einem Kondensatorspeicher (z. B. einem sogenannten Zwischenkreisspeicher) entnommen, dessen Vorladung gemäß Anspruch 16 temperaturabhängig erfolgen kann. Gemäß Anspruch 17 wird die Energie zum Starten zumindest teilweise einer Batterie entnommen.

Ausgestaltungen und Merkmale, die vorausgehend oder nachfolgende im Zusammenhang mit dem Verfahren geschildert werden, gelten selbstverständlich auch als im Zusammenhang mit dem Antriebssystem offenbart (und umgekehrt).

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und den angefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Anstriebssystems mit einem Dieselmotor;

Fig. 2 eine Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen Startdrehzahl und Temperatur;

Fig. 3 ein Flußdiagramm zum Starten des Dieselmotors im kalten Zustand bei tiefer Temperatur.

Das Antriebssystem gemäß Fig. 1 ist z. B. für ein Kraftfahrzeug, etwa einen Personenkraftwagen bestimmt. Es weist einen Direktein spritzer-Dieselmotor mit kleinem Hubraum (z. B. 1500 cm³) 1 auf, der Drehmoment über eine Antriebswelle 2, eine Kupplung 3 und weitere (nicht gezeigte) Teile eines Antriebsstranges auf die Antriebs räder des Fahrzeugs abgibt. Der Dieselmotor 1 ist mit keiner Glüheinrichtung und auch keiner Vorwärmeinrichtung für die An saugluft ausgerüstet. Er weist auch keine Einrichtung zum Beheizen des Kühlwassers bei stehendem Motor auf. Bei anderen (nicht ge zeigten) Ausführungeformen sind solche Einrichtungen vorhanden, finden jedoch nur oberhalb einer tiefliegenden Grenztemperatur Anwendung. Auf der Antriebswelle 2 ist eine als Starter/Generator dienende elektrische Maschine 4, hier eine Asynchron-Drehstromma schine, angeordnet. Sie weist einen direkt auf der Antriebswelle 2 sitzenden und drehfest mit ihr verbundenen Läufer 5 sowie einen z. B. am Gehäuse des Dieselmotors 1 abgestützten Ständer 6 auf. Die (nicht dargestellte) Wicklung des Ständers 6 wird durch einen Wechselrichter 7 mit elektrischen Strömen und Spannungen praktisch frei einstellbarer Amplitude, Phase und Frequenz gespeist. Es han delt es sich um einen Gleichspannungs-Zwischenkreis-Wechselrich ter, welcher aus einer im wesentlichen konstanten Zwischenkreis-Gleich spannung mit Hilfe von elektronischen Schaltern z. B. sinus bewertete breitenmodulierte Pulse herausschneidet, die - gemittelt durch die Induktivität der elektrischen Maschine 4 - zu nahezu sinusförmigen Strömen der gewünschten Frequenz, Amplitude und Phase führen.

Der Wechselrichter ist im wesentlichen aus einem maschinenseitigen Gleichspannungs-Wechselspannungsumrichter 7a, einem Gleichspan nungs-Zwischenkreis 7b und einem bordnetzseitigen Gleichspannungs wandler 7c aufgebaut. Letzterer ist mit einem Fahrzeugbordnetz 8 und einem Bordnetz-Langzeitspeicher 9, hier einer herkömmlichen Blei-Schwefelsäure-Batterie, gekoppelt. Das Bordnetz 8 und die Bordnetzbatterie 9 liegen auf einem niedrigen Spannungsniveau, z. B. 12 oder 24 Volt. Der Zwischenkreis 7b liegt demgegenüber auf einer erhöhten Spannung, die vorteilhafterweise im Bereich zwi schen 200 und 400 Volt liegt. Bei anderen Ausführungsformen liegt die erhöhte Spannung am oberen Rand des Niederspannungsbereichs, etwa bei 36 Volt. In den Zwischenkreis 7b ist ein Kurzzeitspei cher, hier ein Kondensatorspeicher 10 geschaltet, welcher die Spannung im Zwischenkreis auch bei mit großer Flankensteilheit ansteigender Stromentnahme - die bei Erzeugung von Pulsen durch den Umrichter 7a vorliegt - annähernd konstant hält. Bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen wird der Kurzzeitspeicher durch eine Kurzzeitbatterie (d. h. eine schnell entladbare Batte rie) gebildet.

Die elektrische Maschine 4 und der Wechselrichter 7 sind so ausge legt, daß sie das erforderliche Drehmoment und die nötige Leistung zum direkten Antreiben der Antriebswelle 2 (z. B. der Kurbelwelle) des Dieselmotors 1 auf die erforderliche hohe Drehzahl aufbringen.

Die elektrische Maschine 4 kann nach dem Startvorgang beispiels weise als Generator fungieren, d. h. elektrische Energie liefern. Der Wandler 7c ist hierfür als bidirektionaler Wandler ausgebil det. Er kann einerseits, wenn die elektrische Maschine 4 als Motor betrieben wird und dabei aus der Bordnetzbatterie 9 gespeist wird, elektrische Energie aus der Bordnetzbatterie 9 in den Zwischen kreis 7b bringen, und andererseits, wenn sie als Generator betrie ben wird, Energie aus dem Zwischenkreis 7b zwecks Speisung der Verbraucher des Bordnetzes 8 und der Bordnetzbatterie 9 überfüh ren.

Der Kondensatorspeicher 10 kann auch als Energiespeicher für die gesamte oder einen Teil der für den Starterbetrieb benötigten Energie dienen. Die Aufladung des Kondensatorspeichers 10 kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen: Eine Möglichkeit besteht darin, den Kondensatorspeicher 10 auch bei abgestelltem Dieselmotor 1 im geladenen Zustand zu halten: Bei Betrieb des Dieselmotors 1, d. h. im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 4 wird er ohnehin aufgeladen. Bei anschließendem Motorstillstand werden laufend die unvermeidlichen geringfügigen Ladungsverluste aus der Bordnetzbat terie 9 nachgeladen. Das Starten kann dann ohne jede Wartezeit er folgen. Bei einer anderen Möglichkeit wird auf das Nachladen verzichtet. Der Kondensatorspeicher 10 entlädt sich dann bei längerem Motorstillstand, und wird erst jeweils vor dem Starten aus der Bordnetzbatterie 9 aufgeladen. Bei beiden Fällen braucht nicht die gesamte zum Starten erforderliche Energie im Kondensa torspeicher 10 gespeichert sein. Ein Teil davon kann auch während des Startvorgangs der Bordnetzbatterie 9 entnommen werden. Bei anderen (nicht gezeigten) Ausführungsformen übernimmt ein geson derter, mit dem Zwischenkreis 7b gekoppelter Energiespeicher (z. B. ein Kondensatorspeicher oder eine Kurzzeitbatterie) die Speiche rung der gesamten oder eines Teils der Startenergie. Falls bei tiefen Temperaturen ein thermisches Starthilfsmittel zur Anwendung kommt, wird es vorteilhafterweise auch aus dem Kondensatorspeicher 10 gespeist. Bei (nicht gezeigten) Ausführungsformen erfolgt die Speisung des Starters 4 und ggf. der thermischen Starthilfsmittel ganz oder teilweise aus einer Batterie, z. B. der Bordnetzbatterie 9.

Ein übergeordnetes Steuergerät 11 steuert den Startvorgang, indem es den Wechselrichter 7, und zwar den Umrichter 7a und den Wandler 7c steuert. Es gibt dem Umrichter 7a Amplitude, Phase und Frequenz der zu erzeugenden Dreiphasenspannung vor. Dem Wandler 7c gibt es den Strombetrag, die Stromrichtung für motorischen Betrieb und ggf. den Betrag der Spannungsheraufsetzung (falls der Bordnetz batterie 9 Energie entnommen wird) vor. Zum Starten des Dieselmo tors 1 steuert das Steuergerät 11 die elektrische Maschine 4 über den Wechselrichter 7 derart, daß die Antriebswelle 2 auf eine hohe, zum Zünden des Kraftstoffs ausreichende Drehzahl angetrieben wird, wobei nicht von einer thermischen Starthilfsanlage Gebrauch gemacht wird.

Die Drehzahl, auf welche der Dieselmotor 1 von der elektrischen Maschine 4 angetrieben wird, kann eine temperaturunabhängige Größe sein, die so hoch liegt, daß bei den tiefsten auftretenden Tempe raturen noch (bzw. bei der tiefliegenden Grenztemperatur) ein sicheres Starten gewährleistet ist. Vorteilhaft wird die Drehzahl jedoch (zumindest in einem Teilbereich) temperaturabhängig ge wählt. Zur Erfassung der Motor- und Außentemperatur ist ein Motor temperatursensor 12a sowie ein Außentemperatursensor 12 b vor gesehen.

Fig. 2 veranschaulicht die Abhängigkeit der Startdrehzahl (d. h. die zum Selbstzünden erforderliche Drehzahl, bei deren Erreichen Kraftstoff eingespritzt wird) von der Temperatur. Zur Vereinfa chung sind hier Motor- und Außentemperatur als gleich angenommen; unterschiedliche Werte dieser Temperaturen werden durch ein ent sprechendes Kennfeld berücksichtigt. Die gezeichnete Abhängigkeit ist derart, daß die Startdrehzahl von einem Maximum (z. B. 400 min^-1) bei der tiefsten Temperatur mit steigender Temperatur abfällt. Oberhalb einer gewissen Temperatur (hier 10°C) wird sie konstant gehalten, befindet sich also in diesem Bereich um einen mit steigender Temperatur zunehmenden Betrag über dem jeweils mindestens erforderlichen Drehzahlwert. Diese Einstellung einer Mindestdrehzahl dient dem Startkomfort. Ein weiterer (hier nicht näher veranschaulichter) temperaturabhängiger Parameter kann die Startdauer sein, d. h. die Dauer mit der der Dieselmotor 1 bei der Startdrehzahl angetrieben wird, bis Kraftstoff eingespritzt wird. Bei niedrigen Temperaturen ist die Startdauer größer als bei hohen, d. h. ihre Temperaturabhängigkeit ähnelt dem in Fig. 2 dargestellten Zusammenhang. Bei der Aufladung des Kondensator speichers 10 werden diese Temperaturabhängigkeiten berücksichtigt, indem der Ladungspegel in variabler Weise mindestens so hoch gelegt wird, daß bei der jeweils vorliegenden Temperatur ein sicheres Starten gewährleistet ist. Je nachdem, ob der Kondensa torspeicher 10 dauernd aufgeladen ist oder nur kurz vor dem Star ten aufgeladen wird, sorgt das Steuergerät 11 vor dem eigentlichen Startvorgang für eine dauernde Nachladung bzw. einmalige Aufladung aus der Bordnetzbatterie auf den o. g. erforderlichen Mindestlade pegel. Bei Verwendung einer Batterie als Energiequelle wird deren Kapazität und Leistung ausreichend gewählt, um ein Starten mit erforderlicher Starterdrehzahl bei allen Temperaturen (ggf. ober halb dem Grenzwert) zu gewährleisten.

Bei dem Verfahren gemäß Fig. 3 wird im Schritt S1 zunächst abge fragt, ob ein Kommando zum Starten des Dieselmotors 1 gegeben wurde. Bei der Betriebsweise mit kontinuierlicher Nachladung ist durch vorausgehende (nicht gezeigte) Verfahrensschritte sicherge stellt, daß der Kondensatorspeicher 10 ausreichend geladen ist, um den Dieselmotor 1 bei den vorliegenden Temperaturverhältnissen ohne Verwendung von thermischen Starthilfsmitteln sicher starten zu können. Diese Verfahrensschritte umfassen eine Messung der Temperaturen, eine Bestimmung des zum sicheren Starten bei gemes senen Temperaturwerten erforderlichen Aufladungspegels z. B. mit Hilfe eines im Steuergerät 11 gespeicherten Kennfelds ähnlich Fig. 2, und ein Nachladen des Kondensatorspeichers 10 auf den erforder lichen Pegel. Diese Folge von Verfahrensschritten wird während des Motorstillstands laufend wiederholt. Bei der Betriebsweise mit einmaliger Aufladung wird diese Folge einmalig nach dem Startkom mando ausgeführt. Im Schritt S2 erfolgt dann eine Messung der Temperaturen (falls dies nicht unmittelbar vorher bereits gesche hen ist) und eine Bestimmung der zum sicheren Starten bei den gemessenen Temperaturwerten erforderlichen Startdrehzahl und Start dauer, z. B. mit Hilfe eines im Steuergerät 11 gespeicherten Kenn felds. Ohne Verwendung thermischer Starthilfsmittel (Schritt S3) wird dann im Schritt S4 die Kurbelwelle 2 des Dieselmotors 1 von dem elektrischen Starter 4 mit der vorher bestimmten Startdrehzahl angetrieben. Nach Verstreichen der vorher bestimmten Startdauer beginnt im Schritt S5 die Einspritzung des Kraftstoffs. Im dar auffolgenden Schritt S6 startet der Dieselmotor durch Selbstzün dung, ohne daß von einer thermischen Starthilfseinrichtung Ge brauch gemacht worden wäre, und zwar auch bei den tiefsten vorkom menden Gebrauchstemperaturen. Bei Ausführungsformen mit Grenztem peratur ist dieses Verfahren dahingehend modifiziert, daß im Schritt S2 auch ermittelt wird, ob und ggf. wie lange ein thermi sches Starthilfsmittel zu betreiben ist. Im Schritt S3 erfolgt dann der Betrieb das Starthilfsmittels.

Bezugszeichenliste

1

Dieselmotor

2

Antriebswelle

3

Kupplung

4

elektrischer Starter

5

Läufer

6

Ständer

7

Wechselrichter

7

a Umrichter

7

b Zwischenkreis

7

c Gleichspannungswandler

8

Bordnetz

9

Bordnetzbatterie

10

Kondensatorspeicher

11

Steuergerät

12

a Temperatursensor

12

b Temperatursensor

Claims

1. Verfahren zum Starten eines Dieselmotors (1) mit folgenden Schritten:

- es wird auch im Bereich tiefer Temperaturen bis hin zur tiefsten zulässigen Temperatur oder zumindest oberhalb einer tiefliegenden Grenztemperatur kein thermisches Starthilfsmittel verwendet,
- der Dieselmotor (1) wird in diesem Bereich tiefer Tem peraturen durch einen elektrischen Starter (4) auf eine hohe Drehzahl gebracht, die zum Zünden des Kraftstoffs ohne vorherige Verwendung eines thermischen Starthilfs mittels ausreicht,
- der Dieselmotor (1) startet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die tiefliegende Grenztemperatur unterhalb eines der folgenden Werte liegt: 0°C, -5°C, -10°C, -15°C, -20°C, -25°C, -30°C.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der elektrische Starter (4) den Dieselmotor (1) im Bereich tiefer Temperatu ren auf eine Drehzahl von 400 min^-1 oder mehr antreibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem der elektrische Star ter (4) den Dieselmotor (1) im Bereich tiefer Temperaturen auf eine Drehzahl von 600 min^-1 oder mehr antreibt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der elektrische Star ter (4) den Dieselmotor (1) im Bereich tiefer Temperaturen auf eine Drehzahl von 800 min^-1 oder mehr antreibt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ein spritzung des Kraftstoffes in den Brennraum des Dieselmotors (1) erst nach Erreichen der zum Zünden des Kraftstoffs aus reichenden Drehzahl erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Diesel motor (1) verwendet wird, der kleinvolumig ist und insbeson dere für die Verwendung in Personenkraftwagen und Kleinnutz fahrzeugen ausgelegt ist.

8. Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit

- einem Dieselmotor (1), der kein thermisches Starthilfs mittel aufweist oder der so gesteuert ist, daß ein thermisches Starthilfsmittel oberhalb einer tiefliegen den Grenztemperatur nicht zur Anwendung kommt,
- einem elektrischen Starter (4) und
- einer Steuerung (11), die den Starter (4) veranlaßt, den Dieselmotor (1) auf eine hohe Drehzahl zu bringen, die zum Zünden des Kraftstoffs ohne vorherige Verwen dung eines thermischen Starthilfsmittels ausreicht.

9. Antriebssystem nach Anspruch 8, bei welchem die tiefliegende Grenztemperatur unterhalb eines der folgenden Werte liegt: 0°C, -5°C, -10°C, -15°C, -20°C, -25°C, -30°C.

10. Antriebssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Einspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum des Dieselmotors (1) erst nach Erreichen der zum Zünden des Kraftstoffs ausreichenden Drehzahl erfolgt.

11. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Dieselmotor (1) kleinvolumig ist und insbesondere für die Verwendung in Personenkraftwagen und Kleinnutzfahrzeugen ausgelegt ist.

12. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der elektrische Starter (4) als Starter/Generator ausgebildet ist, der permanent mit dem Dieselmotor (1) mitläuft.

13. Antriebssystem nach Anspruch 12, bei welchem die Relativdreh zahl von elektrischem Starter (4) zu Dieselmotor (1) fest ist.

14. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei welchem der elektrische Starter (4) eine wechselrichtergesteuerte Drehstrommaschine ist.

15. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei welchem die zum Starten erforderliche Energie zumindest teilweise einem Kondensatorspeicher (10) entnommen wird.

16. Antriebssystem nach Anspruch 15, bei welchem die Vorladung des Kondensatorspeichers (10) temperaturabhängig erfolgt.

17. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei welchem die zum Starten erforderliche Energie zumindest teilweise einer Batterie entnommen wird.