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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hilfssystem zum Starten einer
Verbrennungsmaschine bzw. eines Motors, wobei das Hilfssystem einen
Starter aufweist, der den Motor durch Zuführen von Elektrizität bzw. Strom
an einen Startermotor startet.
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Die
US 20004/0168664 A1 (JP-A-2004-257369) offenbart ein Hilfssystem
das einen Motorstarter enthält,
der Strom an einen Startermotor zum Starten eines Motors anlegt.
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Wie
in 7 dargestellt ist,
enthält
eine herkömmliche
Motorstartvorrichtung Schalter 101 und 102, ein
Starterrelais 103, einen Starter 104 und eine Motor-ECU 105.
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Der
Schalter 101 wird auf ON gestellt, wenn ein Schlüsselzylinder
in eine Startstellung gedreht wird. Der Schalter 102 wird
auf ON gestellt, wenn bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe ein
Getriebe in einer Neutralstellung ist, oder wenn das Getriebe in einer
Parkstellung ist. Alternativ dazu wird der Schalter 102 bei
einem Fahrzeug mit manuellem Getriebe auf ON gestellt, wenn die
Kupplung getreten wird. Das Starterrelais 103 umfaßt eine
Wicklung 103a und einen Relaisschalter 103b. Der
Starter 104 umfaßt
einen Startermotor 104a und eine Starterspule 104b.
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Bei
dieser Anordnung wird der Schalter 102 auf ON gestellt,
wenn das Getriebe des Fahrzeugs mit Automatikgetriebe in der Neutralstellung
oder der Parkstellung ist. Alternativ dazu wird bei dem Fahrzeug
mit manueller Getriebe der Schalter 102 auf ON gestellt,
wenn die Kupplung getreten wird. Unter diesen Bedingungen wird,
wenn der Fahrer den Schlüsselzylinder
in die Startposition dreht, ein Signal an die Motor-ECU 105 übertragen,
so daß die
Motor-ECU 105 Strom von einer Leistungsquelle 106 über einen Anschluß 108 einspeist,
und die Motor-ECU gibt ein Signal zur Kraftstoffeinspritzung in
den Motor aus.
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Daher
wird die Wicklung 103a des Staterrrelais 103 über den
Schalter 102 mit Strom versorgt, so daß die Wicklung 103a eine
elektromagnetische Kraft erzeugt, welche den Starterschalter 103b anzieht.
Die Leistungsquelle 106 speist einen Strom in die Starterspule 104b und
den Statermotor 104a des Starters 104, so daß der Motor
gestartet wird. Die Motor-ECU 105 speist Strom in Übereinstimmung
mit einem Zustand der Leistungsquelle (Batterie) ein. Wenn der Motor
gestartet wird, nimmt die Spannung (Batteriespannung) der Leistungsquelle 106 schnell ab.
Wenn, wie in 5 dargestellt,
die Batteriespannung zum Zeitpunk 71 niedriger als ein
vorherbestimmter Rückstellwert
(Motor-ECU Rückstellwert) ist,
reicht die Batteriespannung zum Betreiben der Motor-ECU 105 nicht
aus. Demgemäß stellt
die Motor-ECU 105 die Stromversorgung zurück, so daß die Motor-ECU 105 die
Stromversorgung der Wicklung 103a unterbricht.
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Wenn
der Schlüsselzylinder
in die Startposition gedreht wird, wird der Schalter 101 auf
ON gestellt, so daß ein
Anschluß 107 Strom
von der Leistungsquelle 106 einspeist, und der Startermotor 104a wird
gedreht. Daher wird eine Motorstartlast schrittweise reduziert während der
Startermotor 104 gedreht wird, so daß die Batteriespannung sich
in der in 5 dargestellten
Zeitspanne zwischen T1 und T2 schrittweise regeneriert. Wenn die
Batteriespannung auf einen Regenerationswert (Motor-ECU Regenerationswert)
ansteigt, wird der Rückstellzustand
der Motor-ECU 105 zum Zeitpunkt T2 aufgehoben, und folglich
wird der Motor zum Zeitpunkt T3 neu gestartet.
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Daher
kann die herkömmliche
Motorstartvorrichtung den Motor selbst in dem Fall starten, wenn die
Batteriespannung beim Motorstarten abnimmt.
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Eine
Motorstartvorrichtung kann jedoch eine Anordnung haben, bei welcher
der Anschluß 107 nicht
mit Strom von der Leistungsquelle 106 versorgt werden kann,
wenn der Schlüsselzylinder
in die ON-Stellung gedreht wird.
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In
den letzten Jahren hat sich eine Motorstartvorrichtung mit einem
Druckschalter zum Starten des Motors herausgebildet. Diese Motorstartvorrichtung
hat keinen Pfad, beispielsweise einen mechanischen Kontakt, durch
welchen der Anschluß 107 Strom
von der Leistungsquelle 106 an das Starterrelais 103 anlegt,
wenn die Motor-ECU 105 die Stromversorgung zurücksetzt.
Demgemäß kann diese
Motorstartvorrichtung den Motor nicht starten, wenn die Motor-ECU 105 die
Stromversorgung zurücksetzt.
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Bei
dieser Motorstartvorrichtung erholt sich die Batteriespannung auf
einen Wert vor dem Starten des Motors, wenn die Motor-ECU 105 die
Stromversorgung zurücksetzt
und das Starten des Motors abgebrochen wird. Wenn jedoch der Motor
erneut gestartet wird, sinkt die Batteriespannung auf einen Wert
unter dem Rückstellwert,
da eine Last zum Starten des Motors nicht verringert wird. Demgemäß wiederholt
sich, selbst wenn der Druckschalter immer wieder gedrückt wird,
die Regeneration und Abnahme der Batteriespannung. Daraus resultierend
kann der Motor nicht gestartet werden.
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Im
Hinblick auf das vorstehend dargestellte sowie andere Probleme ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hilfssystem zum
Starten eines Motors bereitzustellen, wobei das Hilfssystem in der
Lage ist, den Motor zu starten, selbst wenn die Spannung einer Batterie
niedriger als ein Rückstellwert
wird, und eine Motorsteuereinrichtung die Stromversorgung beim Motorstarten
zurücksetzt.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Hilfssystem zum Starten
eines Motors, einen Starter, eine Leistungsquelle, eine Verbraucherbetriebseinrichtung,
eine Motorsteuereinrichtung und eine Hilfsstromversorgungseinrichtung.
Die Leistungsquelle speist Strom in den Starter. Die Verbraucherbetriebseinrichtung
steuert den von der Leistungsquelle an den Starter angelegten Strom.
Die Motorsteuereinrichtung stellt die Verbraucherbetriebseinrichtung
auf ON, um Strom von der Leistungsquelle in Übereinstimmung mit der Stromversorgung
von einer Leistungsversorgungseinrichtung an den Starter anzulegen,
wenn der Motor gestartet wird. Die Hilfsstromversorgungseinrichtung stellt
die Verbraucherbetriebseinrichtung auf ON, um Strom von der Leistungsquelle
in Übereinstimmung mit
der Stromversorgung von der Leistungsversorgungseinrichtung an den
Starter anzulegen, wenn der Motor gestartet wird. Wenn die Spannung
der Stromversorgungseinrichtung niedriger als ein erster Rückstellwert
wird, stellt die Motorsteuereinrichtung die Stromversorgung an die
Verbraucherbetriebseinrichtung zurück. Wenn die Hilfsstromversorgungseinrichtung
ein Signal eingibt, daß eine
Bedingung anzeigt, gemäß welcher
die Motorsteuereinrichtung den Motor startet, versorgt die Hilfsstromversorgungseinrichtung
zu einem Zeitpunkt gleichzeitig oder vor der Stromversorgung der
Verbraucherbetriebseinrichtung durch die Motorsteuereinrichtung
die Verbraucherbetriebseinrichtung mit Strom. Wenn die Motorsteuereinrichtung
die Stromversorgung an die Verbraucherbetriebseinrichtung zurücksetzt,
versorgt die Hilfsstromversorgungseinrichtung die Verbraucherbetriebseinrichtung
anstelle der Motorsteuereinrichtung mit Strom.
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Bei
dieser Anordnung versorgt die Hilfsstromversorgungseinrichtung die
Verbraucherbetriebseinrichtung gleichzeitig oder vorher mit Strom, bevor
die Motorsteuereinrichtung die Stromversorgung an die Verbraucherbetriebseinrichtung
aufnimmt. Daher wird, selbst wenn die Motorsteuereinrichtung die
Stromversorgung zurücksetzt,
die Verbraucherbetriebseinrichtung gleichmäßig mit Strom von der Hilfsstromversorgungseinrichtung
für die Zeitdauer
versorgt, in welcher die Stromversorgung von der Motorsteuereinrichtung
zurückgestellt
und unterbrochen ist, unabhängig
vom Zeitpunkt der Rückstellung,
welche von der Motorsteuereinrichtung ausgeführt wird. Daher kann die Verbraucherbetriebseinrichtung
daran gehindert werden ON und OFF-Zustände in kurzen Zeitintervallen
zu wiederholen, so daß die
Anschlüsse
der Verbraucherbetriebseinrichtung davor bewahrt werden, können eine
Abnutzung oder ein Schweißen
zu erzeugen. Darüber hinaus
kann ein Betrieb des Hilfssystems zum Starten eines Motors stabilisiert
werden.
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Die
vorstehende sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
deutlicher sichtbar. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung, welche ein Hilfssystem zum Starten eines
Motors gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Zeitdiagramm, das die Funktionen von Signalen und Bestandteilen
des Hilfssystem zum Starten eines Motors gemäß der ersten Ausführungsform
darstellt;
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3 ein
schematisches Schaubild, das ein Hilfssystem zum Starten eines Motors
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Zeitdiagramm, das die Funktionen von Signalen und Bestandteilen
des Hilfssystem zum Starten eines Motors gemäß der zweiten Ausführungsform
darstellt;
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5 einen
Graph, der eine Beziehung zwischen der Batteriespannung und der
verstrichenen Zeit darstellt;
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6 eine
schematische Darstellung, die ein Hilfssystem zum Starten eines
Motors gemäß dem einschlägigen Stand
der Technik darstellt; und
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7 ein
schematisches Schaubild, das ein Hilfssystem zum Starten eines Motors
gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine
Anordnung eines Hilfssystem (Motorstarthilfssystem) zum Starten
eines Motors wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Das
Motorstarthilfssystem umfaßt
eine Hilfs-ECU 1, welche ein Motorstartsignal an eine Motor-ECU 2 in Übereinstimmung
mit Signalen ausgibt, welche durch die Verwendung eines Druckschalters 7 und
eines Bremsschalters 8 erfaßt werden.
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Die
Hilfs-ECU 1 wird mit Strom von einer Leistungsquelle 9 über einen
Anschluß (Leistungsversorgungsvorrichtung) 6 versorgt.
Die Leistungsquelle 9 ist eine Batterie oder dergleichen.
Die Motor-ECU 2 wird auch mit Strom von der Leistungsquelle 9 über den
Anschluß 6 versorgt.
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Die
Hilfs-ECU 1 dient als eine Hilfsstromversorgungseinrichtung.
Die Motor-ECU 2 dient
als eine Motorsteuereinrichtung. Die Hilfs-ECU 1 gibt ein
Signal ein, daß auf
einen Motorstart hinweist, welches von der Motor-ECU 2 übertragen
wird. Wenn die Hilfs-ECU 1 den Motorstart erkennt, speist
die Hilfs-ECU 1 wie auch die Motor-ECU 2 Strom in eine Last- bzw.
Verbraucherbetriebseinrichtung 4, beispielsweise ein Starterrelais
ein.
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Nachfolgend
wird eine Funktion des Motorstarthilfssystems beschrieben.
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Wenn
die Hilfs-ECU 1 ein Signal eingibt, daß einen Zustand anzeigt, bei
welchem der Druckschalter 7 auf ON gestellt wird, während die
Hilfs-ECU 1 ein Signal eingibt, daß einen Zustand anzeigt, bei welchem
der Bremsschalter 8 auf ON gestellt wird, gibt die Hilfs-ECU 1 ein
Motorstartsignal an die Motor-ECU 2 aus. Dadurch ermittelt
die Motor-ECU 2 ob ein Motorstart ausgeführt wird.
Wenn die Motor-ECU feststellt, daß der Motorstart ausgeführt wird,
gibt die Motor-ECU 2 ein Signal an die Hilfs-ECU 1 aus,
das den Motorstart anzeigt, und die Motor-ECU 2 speist zum
Bestätigen
des Startes Strom in die Last- bzw. Verbraucherbetriebseinrichtung 4.
Wenn die Hilfs-ECU 1 das Signal das den Motorstart anzeigt von
der Motor-ECU 2 erhält,
stellt die Hilfs-ECU 1 fest,
daß die
Motor-ECU 2 den Motor startet. Die Hilfs-ECU 1 speist
wie die Motor-ECU 2 zum Betreiben des Startes einen Strom
in die Verbraucherbetriebseinrichtung 4.
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Dadurch
wird die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 mit Strom versorgt,
und die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 ist auf ON gestellt,
so daß der Starter 5 mit
Strom von der Leistungsquelle 9 versorgt wird. Daher wird
der Motor gestartet.
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In
dieser Situation versorgt die Motor-ECU 2 die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 in Übereinstimmung
mit der Stromversorgung vom Anschluß 6 mit Strom. Wenn
die Spannung des Anschlusses 6 auf einen Wert abnimmt,
der niedriger als ein Rückstellwert
(erster Rückstellwert)
ist, wird die Stromversorgung zurückgestellt, und die Stromversorgung
an die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 wird unterbrochen. In
der nachfolgenden Beschreibung bezeichnet aus Gründen der Einfachheit ein Begriff
der Batteriespannung die Spannung des Anschlusses 6.
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Selbst
wenn die Motor-ECU 2 die Stromversorgung zurücksetzt,
verstärkt
eine Verstärkerschaltung 1a der
Hils-ECU 1 die Batteriespannung die vom Anschluß 6 eingespeist
wird.
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Insbesondere
erhöht
der Verstärker 1a der Hilfs-ECU 1 die
Batteriespannung, welche von der Leistungsquelle 9 über den
Anschluß 6 eingespeist wird,
wenn die Spannung des Anschlusses 6 niedriger als ein vorherbestimmter
Wert wird.
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In
dieser Situation wird eine CPU, welche in der Hilfs-ECU 1 enthalten
ist, in einem Niedrigspannungszustand betrieben. Demgemäß wird die Hilfs-ECU 1 nicht
zurückgestellt
und die Hilfs-ECU 1 versorgt anstelle der Motor-ECU 2 die
Verbraucherbetriebseinrichtung 4 mit Strom.
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Daher
wird die Vebraucherbetriebseinrichtung 4 auf ON gestellt,
und die Stromquelle 9 speist Strom in den Starter 5.
In diesem Zustand kann der Motor starten, oder eine Motorstartlast
kann verringert werden, da der Starter 5 dreht, so daß die Batteriespannung
sich auf einen Regenerationswert erholt und der Zustand, bei welcher
die Motor-ECU 2 die Stromversorgung zurücksetzt, wird aufgehoben. Die Stromversorgung
von der Motor-ECU 2 an die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 wird
wieder aufgenommen, so daß der
Motor gestartet wird.
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Bei
diesem Motorstart-Hilfssystem versorgt die Hilfs-ECU 1 die
Verbraucherbetriebseinrichtung 4 mit Strom, so daß der Motor
gestartet werden kann, selbst wenn die Motor-ECU 2 die
Versorgung der Verbraucherbetriebseinrichtung 4 mit Strom
zurücksetzt.
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Bei
dieser Anordnung versorgen die Hilfs-ECU 1 und die Motor-ECU 2 jeweils
die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 mit Strom. Die Funktionen
der Hilfs-ECU 1 und der Motor-ECU 2 können jedoch
nicht synchronisiert sein.
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Demgemäß kann,
wenn die Hilfs-ECU 1 mit der Stromversorgung der Verbraucherbetriebseinrichtung 4 beginnt,
die Motor-ECU 2 bereits die Stromversorgung der Verbraucherbetriebseinrichtung 4 zurückgestellt
haben. In diesem Fall kann die Verbraucherbetriebseinrichtung 4 ON
und OFF Betätigungen
innerhalb kurzer Zeit wiederholen. Daraus resultierend kann die
Verbraucherbetriebseinrichtung 4 eine Funktionsstörung verursachen.
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Wie
in 1 dargestellt, umfaßt ein Motorstarthilfssystem
hier eine Hilfs-ECU 1, eine Motor-ECU 2, den Schalter 3,
ein Starterrelais 4 und den Starter 5. Das Starterrelais 4 dient
als die Verbraucherbetriebseinrichtung 4.
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Die
Hilfs-ECU 1 arbeitet in Übereinstimmung mit der Stromversorgung
vom Anschluß 6.
Die Hilfs-ECU 1 wird beispielsweise von einer ECU (Leistungsquellen-ECU)
zum Steuern einer Leistungsquelle gebildet. Die Hilfs-ECU 1 umfaßt eine
Verstärkerschaltung
(Verstärkereinrichtung) 1a.
Wenn die Batteriespannung vom Anschluß 6 niedriger als
ein vorherbestimmter Wert ist, verstärkt die Hilfs-ECU 1 die
Batteriespannung vom Anschluß 6 unter
Verwendung der Verstärkerschaltung 1a,
so daß die Hilfs-ECU 1 eine
Spannung für
eine Hilfssteuerung eines Motorstarts erzeugt. Ein Rückstellwert
(zweiter Rückstellwert)
der Hilfs-ECU 1 ist geringer als ein Rückstellwert (erster Rückstellwert)
der Motor-ECU 2. Insbesondere wird die Hilfs-ECU 1 nicht
zurückgestellt,
selbst wenn die Spannung unter dem Wert des Rückstellwerts der Motor-ECU 2 abfällt. Das
bedeutet, selbst wenn die Motor-ECU 2 in einem Rückstellzustand
ist, erzeugt die Verstärkerschaltung 1a eine Spannung,
die für
die Hilfssteuerung (Motorstarthilfssteue rung) zum Motorstarten benötigt wird. 5 stellt
den Rückstellwert
(Hilfs-ECU Rückstellwert)
der Hilfs-ECU 1 als Bezug dar.
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Die
Hilfs-ECU 1 empfängt
Signale eines Druckschalters 7 und eines Bremsschalters 8.
Das Signal des Druckschalters 7 bezeichnet einen Zustand,
bei dem ein Fahrer den Druckschalter auf ON stellt. Das Signal des
Bremsschalters 8 bezeichnet einen Zustand, bei dem der
Fahrer das Bremspedal tritt, so daß der Bremsschalter 8 auf
ON gestellt wird.
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Wenn
die Hilfs-ECU 1 das Signal eingibt bzw. empfängt, daß den ON-Zustand
des Druckschalters 7 anzeigt, während die Hilfs-ECU das Signal
eingibt bzw. empfängt,
das den ON-Zustand des Bremsschalters 8 anzeigt, gibt die
Hilfs-ECU 1 ein Motorstartsignal (STSW) an die Motor-ECU 2 aus, um
einen Motorstart auszuführen.
Das Motorstartsignal (STSW) wird über eine Signalleitung L1 übertragen,
welche die Hilfs-ECU 1 mit der Motor-ECU 2 verbindet.
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Wenn
die Hilfs-ECU 1 ein Signal eingibt, das einen Zustand darstellt,
wenn die Motor-ECU 2 den Motor startet, versorgt die Hilfs-ECU 1 das
Starterrelais 4 mit Strom über ein Ausgangsanschluß 1b, gleichzeitig
oder bevor das Starterrelais 4 durch die Motor-ECU 2 mit
Strom versorgt wird.
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Alternativ
dazu kann, wenn die Hilfs-ECU 1 ein Zubehörteil-OFF-Signal
(ACCR) von der Motor-ECU 2 empfängt, die Hilfs-ECU 1 das
Starterrelais 4 über
einen Ausgangsanschluß 1b mit
Strom versorgen.
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In
diesem Zustand ist eine Zeitdauer (Hilfsversorgungsdauer), während welcher
die Hilfs-ECU 1 Strom an das Starterrelais 4 anlegt,
im allgemeinen länger
eingestellt als eine Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt (Rückstellstart,
dargestellt in 5), bei welchen die Rückstellung
durchgeführt
wird, und einem Zeitpunkt, bei welchem das Motorstarten wieder aufgenommen
wird.
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Zusätzlich wird
im allgemeinen die Zeitdauer, während
welcher die Hilfs-ECU 1 Strom einspeist, kürzer eingestellt,
als eine Zeitdauer, die gebraucht wird, wenn der Motor fast durch
das Anwerfen gestartet ist, der Motor jedoch nicht als Ergebnis
gestartet ist.
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Beispielsweise
wird im allgemeinen angenommen, daß ein Intervall, das zwischen
dem Beginn der Rückstellung
und der Wiederaufnahme des Motorstartens liegt 150 ms beträgt. Zusätzlich wird
angenommen, daß die
Zeitdauer, während
welcher die Hilfs-ECU 1 Strom
einspeist, im allgemeinen 500 ms beträgt, so daß diese Zeitdauer kürzer eingestellt
ist, als die Zeitdauer, die verbraucht wird, wenn der Motor durch
das Anwerfen fast gestartet ist, jedoch noch nicht vollständig gestartet
ist. Basierend auf diesen Annahmen wird die Zeitdauer, während welcher
die ECU 1 Strom einspeist, auf beispielsweise 300 ms gesetzt.
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Die
Hilfs-ECU 1 kann kontinuierlich Strom für eine Zeitdauer einspeisen,
beginnend vom Zeitpunkt bei welchem der Druckschalter 7 auf
ON gestellt wird, bis zum Zeitpunkt, bei welchem der Druckschalter 7 auf
OFF gestellt wird.
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Alternativ
dazu kann die Hilfs-ECU 1, für den Fall, daß der Motor
nicht gestartet wird, wenn der Druckschalter 7 beim ersten
Mal auf ON gestellt wird, kontinuierlich Strom für die Zeitdauer einspeisen,
beginnend mit dem Zeitpunkt bei welchem der Druckschalter 7 auf
ON gestellt wird, bis zu dem Zeitpunkt wo der Druckschalter 7 auf.
OFF gestellt wird. Selbst in diesen Fällen ist die maximale Zeitdauer,
für welche
die Hilfs-ECU 1 gleichmäßig Strom
einspeist, vorzugsweise innerhalb von etwa 15 s zum Schutz des Starters,
zur Vermeidung von Fehlfunktionen. Beispielsweise ist die Verweilzeitdauer
(Stromverweildauer) des Starters auf 60 s gesetzt, und eine maximale
kontinuierliche Zeitdauer während
welcher die Motor-ECU 2 kontinuierlich Elektrizität bzw. Strom für einen
Zeitpunkt anlegen kann, um den Motor zu starten, beträgt 30 s.
In diesem Fall übersteigt
die Gesamtzeitdauer der Stromeinspeisungen nicht die Verweildauer
des Starters 5, selbst wenn die Stromversorgung, welche
durch die Motor-ECU 2 ausgeführt wird, und die Stromversorgung,
welche durch die Hilfs-ECU 1 ausgeführt wird, für die jeweiligen maximalen
kontinuierlichen Zeitdauern fortgesetzt werden. Insbesondere ist
die Zeitdauer, während welcher
die Hilfs-ECU 1 Strom einspeist, niedriger eingestellt
als eine Zeitdauer, welche beispielsweise durch die Subtraktion
der maximalen Zeitdauer, während
welcher die Motor-ECU 2 Strom einspeist, von der Verweildauer
des Starters 5 berechnet wird.
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Die
Motor-ECU 2 funktioniert in Übereinstimmung mit der Stromversorgung
von Anschluß 6, ähnlich zur
Hilfs-ECU 1. Die Motor-ECU 2 kann allgemein bekannte
Funktionen ausführen,
wie beispielsweise die Übermittlung
eines Signals an den Motor zur Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung
mit dem Eintrittsgrad bzw. Niederdrückgrad eines Gaspedals (nicht
dargestellt). Wenn die Motor-ECU 2 das Startsignal eingibt,
evaluiert die Motor-ECU 2 ob die Bedingung zum Starten
des Motors erfüllt
ist. Wenn die Bedingung zum Starten des Motors erfüllt ist, übermittelt
die Motor-ECU 2 das Zubehörteil OFF-Signal (ACCR) an
die Hilfs-ECU 1 um Zubehörteile auf OFF zu stellen,
um den Motor zu starten. Das Zubehör-OFF-Signal wird über die
Signalleitung L2 übermittelt,
welche die Hilfs-ECU 1 mit der Motor-ECU 2 zum Übermitteln
von Signalen verbindet. Die Motor-ECU 2 übermittelt
das Zubehörteil-OFF-Signal
an die Hilfs-ECU 1, so daß der Zeitpunkt zum Motorstarten
richtig übermittelt
wird.
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Wenn
die vorstehenden Bedingungen erfüllt sind,
legt die Motor-ECU 2 Strom an das Startrelais 4 über einen
Ausgangsanschluß 2a zum
Starten des Motors in Übereinstimmung
mit der Stromversorgung des Anschluß 6 an.
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Die
Motor-ECU 2 stellt fest, ob die Batteriespannung des Anschlusses 6 gleich
oder höher
ist als ein Rückstellwert
der Motor-ECU 2. Wenn die Batteriespannung niedriger als
der Rückstellwert
ist, stellt die Motor-ECU 2 die Stromversorgung an das Starterrelais 4 zurück. In diesem
Zustand legt die Motor-ECU 2 keinen Strom an das Starterrelais 4 an,
bis sich die Batteriespannung auf einen Regenerations- oder Erholungswert
erholt (Motor-ECU-Erholungswert dargestellt in 5),
der größer eingestellt
ist als der Rückstellwert.
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Der
Schalter 3 wird, in Übereinstimmung
mit der Position der des Getriebes bzw. der Zahnräder, auf
ON und OFF gestellt. Der Schalter 3 wird auf ON gestellt,
wenn das Getriebe bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe entweder
in der Neutral- oder der Parkstellung ist. Der Schalter 3 wird
auf ON gestellt, wenn die Kupplung bei einem Fahrzeug mit manuellem
Getriebe getreten wird. Das Starterrelais 4 kann eine allgemein
bekannte Anordnung haben, welche eine Spule bzw. Wicklung 4a und
einen Relaisschalter 4b umfaßt. Wenn beispielsweise die
Wicklung 4a mit Strom versorgt wird, erzeugt die Wicklung 4a eine elektromagnetische
Kraft, um den Relaisschalter 4b umzustellen.
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Der
Starter 5 kann eine allgemein bekannte Anordnung haben,
welche den Startermotor 5a und die Starterspule 5b umfaßt. Eine
Leistungsquelle 9 versorgt den Starter 5 mit Strom.
Eine Stromleitung verbindet die Leistungsquelle 9 elektrisch
mit dem Starter 5. Der Relaisschalter 4b des Starterrelais 4 verbindet
und trennt die elektrische Leitung.
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Nachfolgend
wird eine Funktion des Motorstarthilfssystems beschrieben. Die in 1 gezeigten
Bezugszeichen (1) bis (7) entsprechen jeweils den
in 2 gezeigten Bezugszeichen (1) bis (7).
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Wenn
die Hilfs-ECU 1 das Signal eingibt, das den Zustand anzeigt,
bei welchem der Bremsschalter 8 auf ON gestellt ist (1),
und wenn die Hilfs-ECU gleichzeitig das Signal eingibt, das den
Zusatnd anzeigt, bei welchem der Druckschalter 7 auf ON
gestellt ist (2), gibt die Hilfs-ECU 1, wie in 2 dargestellt,
das Motorstartsignal (STSW) an die Motor-ECU 2 aus (3).
Das bedeutet, wenn beide Bedingungen (1) und (2)
erfüllt
sind, wird der Zustand (3) hergestellt. Wenn der Zustand
(3) hergestellt wird, evaluiert die Motor-ECU 2,
ob eine Motorstartbedingung erfüllt
ist. Beispielsweise ist die Motorstartbedingung erfüllt, wenn
eine Bestätigung
der Wegfahrsperre erfolgt ist. Wenn die Motor-ECU 2 feststellt, daß die Motorstartbedingung
erfüllt
ist, übermittelt
die Motor-ECU 2 das
Zubehörteil-OFF-Signal
(ACCR) an die Hilfs-ECU 1 (4). Nachfolgend ver sorgt
die Motor-ECU 2 das Starterrelais 4 mit Strom
(6) um den Starter zu betätigen, nachdem eine vorherbestimmte Zeit
verstrichen ist.
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Wenn
die Hilfs-ECU 1 das Zubehörteil-OFF-Siggal von der Motor-ECU 2 empfängt, stellt die
Hilfs-ECU 1 fest, daß die
Motor-ECU 2 beispielsweise den Motor startet.
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In
diesem Zustand versorgt die Hilfs-ECU 1 das Starterrelais 4 ähnlich wie
die Motor-ECU 2 mit Strom (5), um das Starterrelais 4 zu
betreiben. Insbesondere versorgt die Hilfs-ECU 1 das Starterrelais 4 beispielsweise
für eine
Zeitdauer von beispielsweise 300 ms mit Strom (5).
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In
dieser Situation wird der Zeitpunkt zu dem die Hilfs-ECU 1 das
Starterrelais 4 mit Strom versorgt so eingestellt, daß sie gleich
oder früher
als der Zeitpunkt ist, bei dem die Motor-ECU 2 Strom an
das Starterrelais 4 anlegt. Insbesondere liefert die Motor-ECU 2 Strom,
nachdem eine vorher bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, welche
größer oder
gleich 0 s ist, später
als die Ausgabe des Signals welches den Motorstart anzeigt. Das
Signal welches den Motorstart anzeigt, umfaßt beispielsweise das Zubehör-OFF-Signal. Daher
wird eingestellt, daß die Hilfs-ECU 1 Strom
an das Starterrelais 4 anlegt, bevor die vorherbestimmte
Zeitdauer welche gleich oder größer als
0 s ist, verstrichen ist, bevor der Zustand, bei welchem die Motor-ECU 2 Strom
an das Starterrelais 4 anlegt, eintritt.
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Wenn
das Starterrelais 4 mit Strom versorgt wird, wird die Wicklung 4a des
Starterrelais 4 eingeschalten bzw. mit Strom versorgt,
so daß der
Starterschalter 4b durch die elektromagnetische Kraft,
welche durch die Wicklung 4a erzeugt wird, auf ON gestellt
wird (7). Dadurch versorgt die Leistungsquelle 9 den
Starter 5 mit Strom, so daß der Motor gestartet wird.
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In
dieser Situation versorgt die Motor-ECU 2 das Starterrelais 4 in Übereinstimmung
mit der Stromversorgung vom Anschluß 6 mit Strom. Wenn die
Batteriespannung auf einen Wert abnimmt, welcher niedriger ist als
der Rückstellwert
der Motor-ECU 2, unterbricht die Motor-ECU 2 die
Stromversorgung zum Starterrelais 4, so daß die Motor-ECU 2 den
Zustand zurücksetzt,
während
welchem das Starterrelais 4 mit Strom von der Motor-ECU 2 versorgt
wird.
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Die
Verstärkerschaltung 1a der
Hilfs-ECU 1 verstärkt
jedoch die Batteriespannung, selbst wenn die Motor-ECU 2 die
Stromversorgung an das Starterrelais 4 zurücksetzt,
so daß die
Hilfs-ECU 1 anstelle der Motor-ECU 2 Strom an
das Starterrelais 4 anlegt.
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Dadurch
wird der Schalter 4b des Starterrelais 4 auf ON
gestellt, so daß die
Leistungsquelle 9 den Starter 5 mit Strom versorgt.
In dieser Situation wird der Motor gestartet, oder eine Last zum
Motorstarten wird verringert und die Batteriespannung erholt sich
auf einen Regenerationswert. Dadurch wird die Bedingung, in welcher
die Motor-ECU die
Stromversorgung zurücksetzt,
aufgehoben, so daß die
Motor-ECU 2 die Versorgung des Starterrelais 4 mit Strom
wideraufnimmt. Daher wird der Motor gestartet.
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Die
Zeitdauer, während
welcher die Hilfs-ECU 1 Strom anlegt, wird größer eingestellt
als eine Zeitdauer, gemessen vom Rückstellen der Stromversorgung
durch die Motor-ECU 2 bis zur Wiederaufnahme des Motorstartens.
Daher kann der Motor zuverlässig
durch die Versorgung mit Strom von der Hilfs-ECU 1 gestartet
werden.
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Wie
vorstehend beschrieben unterbricht die Hilfs-ECU 1 die
Stromversorgung beispielsweise nach dem Verstreichen von 300 ms.
Wenn jedoch, wie durch die Schraffur in 2 dargestellt,
der Druckschalter 7 auf ON gehalten wird (2) kann die Hilfs-ECU 1 mit
der Stromversorgung fortfahren (5) bis der Druckschalter 7 auf
OFF gestellt wird.
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Wie
vorstehend beschrieben sorgt bei diesem Motorstart-Hilfssystem die
Hilfs-ECU 1 mit
der Verstärkerschaltung 1a das
Starterrelais 4 anstelle der Motor-ECU 2 mit Strom,
selbst wenn die Motor-ECU 2 die Stromversorgung während des
Startens des Motors zurücksetzt.
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Daher
kann, selbst wenn die Batteriespannung niedriger wird als der Rückstellwert
der Motor-ECU 2, und die Motor-ECU 2 die Stromversorgung
während
des Startens des Motors zurücksetzt, der
Motor gestartet werden. Daher kann eine ein Zustand, bei welchem
der Motor nicht gestartet werden kann, vermieden werden.
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In
dieser Ausführungsform
versorgt die Hilfs-ECU 1 das Starterrelals 4 mit
Strom gleichzeitig oder bevor die Motor-ECU 2 die Stromversorgung des
Starterrelais 4 aufnimmt. Daher ist, selbst wenn die Motor-ECU 2 die
Stromversorgung zurücksetzt die
Wicklung 4a normalerweise mit Strom von der Hilfs-ECU für die Zeitdauer
versorgt, während
welcher die Stromversorgung von der Motor-ECU 2 zurückgestellt
und unterbrochen ist, unabhängig
vom Zeitpunkt der Rückstellung
welche durch die Motor-ECU 2 ausgeführt wird.
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Daher
kann das Starterrelais 4 daran gehindert werden, innerhalb
einer kurzen Zeitspanne ON und OFF Schaltungen durchzuführen, so
daß verhindert
werden kann, daß die
Anschlüsse
des Starterschalters 4b eine Abnutzung und ein Schweißen verursachen.
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Bei
der vorstehenden Anordnung ist die Hilfs-ECU 1 mit der
Motor-ECU 2 über
die Signalleitungen L1 und L2 verbunden, durch welche das Signal,
das den Motorstart anzeigt, beispielsweise das Motorstartsignal
(STSW) und das Zubehörteil-OFF-Signal
(ACCR) übermittelt
werden. Daher sind die Hilfs-ECU 1 und die Motor-ECU 2 über die Signalleitungen
L1 und L2 synchronisiert, so daß das Starterrelais 4 richtig
gesteuert werden kann.
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Die über die
Signalleitung L1 und L2 übermittelten
Signale sind nicht auf das Motorstartsignal (STSW) und das Zubehörtteil-OFF-Signal
(ACCR) beschränkt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wie
in 3 dargestellt, umfaßt das Motorstart-Hilfssystem
in dieser Ausführungsform
ein Relais 10. Das Relais 10 umfaßt eine
Wicklung 10a und einen Relaisschalter 10b. Zündspannung
wird an die Wicklung 10a angelegt. Insbesondere wird die
Zündspannung
nur dann an die Wicklung 10a angelegt, wenn die Zündung auf
ON gestellt wird, und eine Zündspannung
wird nicht an die Wicklung 10a angelegt, wenn die Zündung auf
OFF gestellt wird. Wenn die Wicklung 10a mit Strom versorgt
wird, erzeugt die Wicklung 10a eine elektromagnetische
Kraft, um den Relaisschalter 10b auf ON zu stellen. Der
Relaisschalter 10b verbindet und trennt die Leitung zur Stromversorgung
des Starterrelais 4 sowohl von der Hilfs-ECU 1 als
auch der Motor-ECU 2.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird der Relaisschalter 10b auf ON und OFF in Abhängigkeit
von der Bedingung gestellt, ob die Zündung auf ON oder OFF steht,
so daß die
Stromleitung, durch welche entweder die Hilfs-ECU 1 oder
die Motor-ECU 2 das Starterrelais 4 mit Strom
versorgen, verbunden oder getrennt ist. Daher versorgt entweder
die Hilfs-ECU 1 oder die Motor-ECU das Starterrelais 4 mit
Strom, nur wenn die Zündung
auf ON gestellt ist.
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Entweder
die Hilfs-ECU 1 oder die Motor-ECU 2 können Fehlfunktionen
verursachen und das Startrelais 4 kann kontinuierlich mit
Strom versorgt werden, selbst wenn kein Strom zum Starten des Motors
eingespeist werden muß.
Selbst in dieser Situation kann jedoch bei dieser Ausführungsform die
Stromversorgung des Starterrelais 4 zuverlässig auf
OFF gestellt werden, wenn die Zündung
auf OFF gestellt wird. Dadurch kann eine sichere Leistung des Motor-Starthilfssystems
verbessert werden.
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4 stellt
ein Zeitdiagramm einer Funktion des Motorstart-Hilfssystems dar,
bei welchem das Starterrelais 4 nur dann betrieben wird,
wenn die Zündspannung
angelegt wird, wie in dieser Ausführungsform beschrieben. In
dieser Funktion wird, wenn der Druckschalter 7 gedrückt wird,
die Zündung auf
ON gestellt (8). Nachfolgend wird das Signal, welches das Motorstarten
anzeigt, beispielsweise das Zubehörteil-OFF-Signal, ausgegeben
(4), und ein Motorstartsignal wird ausgegeben (5).
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(Modifizierte Ausführungsform)
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
können
auf unterschiedliche Weise modifiziert werden.
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Beispielsweise
kann der Anschluß 6 mit
einer anderen Leistungsquelle (nicht dargestellt) verbunden sein,
die sich von der Leistungsquelle 9 unterscheidet. Diese
Leistungsquelle und die Leistungsquelle 9 können Batterien
sein. In diesem Fall fällt
die Spannung des Anschlusses 6 nicht während des Startens des Motors,
da der Anschluß 6 nicht durch
den Startermotor 5b getroffen ist. Jedoch kann die Spannung
des Anschlusses 6 aufgrund anderer elektrischer Lasten
als dem Startermotors 5b, beispielsweise Abnutzung des
Anschlusses 6, Lärm oder
Temperatur, unter den Motor-ECU Rückstellwert fallen. Selbst
in diesem Fall ermöglicht
der Verstärker 1a der
Hilfs-ECU 1 das Starterrelais 4 mit Strom zu versorgen.
Daher läuft
der Startermotor 5b und der Motor kann gestartet werden,
selbst wenn die Motor-ECU 2 die Stromversorgung zurücksetzt.
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Das
vorstehende Motorstart-Hilfssystem kann in einem herkömmlichen
System verwendet werden, bei welchem ein Motor durch das Drehen
eines Schließzylinders
anstelle des Betätigens
des Druckschalters 7 gestartet wird.
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Die
Verstärkerschaltung 1a wird
für die Hilfs-ECU
nicht benötigt.
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Äquivalente
Funktionen können
bei einer Anordnung ausgeführt
werden, bei welcher die Hilfs-ECU 1 bei einem Rückstellwert
zurückgestellt wird,
der geringer ist als der Rückstellwert
der Motor-ECU 2, und das Starterrelais 4 kann
selbst für
den Fall mit Strom versorgt werden, bei dem die Batteriespannung
auf einen Wert abnimmt, der niedriger als der Rückstellwert der Motor-ECU 2 ist.
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Die
Stromversorgung ist nicht auf eine Batterie beschränkt. Die
Stromversorgung kann ein Kondensator oder dergleichen sein.
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Die
Anordnungen und Verfahren der vorstehenden Ausführungsformen können in
geeigneter Weise kombiniert werden.
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Es
ist zu verstehen, daß,
obgleich die Prozesse der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, welche hierin beschrieben wurden, als
würden
sie bestimmte Schrittfolgen beinhalten, weitere alternative Ausführungsformen
mit unterschiedlichen anderen Folgen von Schritten und/oder zusätzlichen Schritten
die hier nicht offenbart sind, als zum Umfang der Erfindung gehörend angesehen
werden.
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Unterschiedliche
Modifikationen und Veränderungen
können
verschiedenartig bei den vorstehenden Ausführungsformen gemacht werden,
ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.