DE102011000411A1

DE102011000411A1 - System zum Wiederanlassen einer internen Verbrennungsmaschine während eines Drehzahlabfalls

Info

Publication number: DE102011000411A1
Application number: DE102011000411A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Aichi-pref. Fujita; Hideya Aichi-pref. Notani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2031-02-01
Also published as: JP5565279B2; DE102011000411B4; JP2011174459A; CN102140990B; CN102140990A

Abstract

In einem System führt eine Neustarteinheit, falls eine Motorneustartanforderung während eines Drehzahlabfalls einer Kurbelwelle (Motordrehzahl) auftritt, nachdem der Motor angehalten wurde, eine Motorneustartsteuerung aus, um einen Anlasser zu veranlassen ein Antriebsritzel zu einem Zahnkranz hin zu verschieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen und das Antriebsritzel zu drehen, um den Motor anzulassen. Ein Detektor detektiert einen Wert für die Drehzahl während des Drehzahlabfalls nachdem die Motorneustartsteuerung ausgeführt wurde. Eine Vorhersageeinheit sagt einen zukünftigen Wert der Motorderhzahl entsprechend einem detektierten Wert davon vorher, basierend auf der Annahme, dass der Neustart des Motors fehlgeschlagen ist. Auf Basis einer Beziehung zwischen dem detektierten Wert der Motordrehzahl und dem vorhergesagten zukünftigen Wert der Motordrehzahl stellt eine Feststelleinheit fest, ob der Neustart des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Wiederanlassen einer internen Verbrennungsmaschine, wenn während eines Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle der internen Verbrennungsmaschine eine Motorneustartanforderung auftritt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Beispiel eines Systems zum Wiederanlassen einer internen Verbrennungsmaschine ist in der japanischen Patentanmeldungsschrift Nr. 2005-330813 als Leerlaufreduzierungssteuersystem offenbart.
Das Motorstopp- und -startsystem in der Veröffentlichungsschrift Nr. 2005-330813 ist mit einem Anlasser ausgestattet, der geeignet ist einzeln anzutreiben: eine Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung zum Verschieben eines Antriebsritzels hin zu einem mit der Kurbelwelle einer internen Verbrennungsmaschine, vereinfacht Motor genannt, verbundenen Zahnkranz, und einem Motor zum Drehen des Antriebsritzels. Insbesondere ist das Motorstopp- und -startsystem ausgebildet um den Motor des Anlassers anzutreiben um das Antriebsritzel des Anlassers zu drehen wenn eine Motorneustartanforderung während eines Drehzahlabfalls der Kurbelwelle des Motors aufgrund eines automatischen Stopps des Motors auftritt.
Das Motorstopp- und -startsystem ist auch ausgestaltet um eine Motorneustartsteuerung zu starten, welche den Anlasser veranlasst das Antriebsritzel zu einem Zeitpunkt wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl der Kurbelwelle (Zahnkranz) und der Drehzahl des Antriebsritzels innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt zu dem Zahnkranz zu schieben; diese Motorneustartsteuerung bezweckt, dass das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff kommt um den Motor dadurch zu starten.
Ein anderes Beispiel eines Motorstopp- und -startsystems ist in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2005-113781 offenbart.
Das in der Patentveröffentlichung Nr. 2005-113781 offenbarte Motorstopp- und -startsystem ist geeignet, eine in der Patentveröffentlichung Nr. 2005-330813 offenbarte Motorneustartsteuerung auszuführen. Das Motorstopp- und -startsystem der Patentveröffentlichung Nr. 2005-113781 ist ausgebildet, um zu ermitteln ob die Drehzahl der Kurbelwelle eines Motors gleich oder größer als eine vorher festgelegte Startschwellwertdrehzahl innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs ist um dann zu ermitteln, ob der Neustart des Motors erfolgreich war.
Andererseits zeigt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichungsschrift Nr. 2006-83781 ein Verfahren zum Ermitteln ob ein Motor infolge eines ferngesteuerten Motorstartsignals angelassen wurde. Das Verfahren ist ausgebildet um festzustellen, ob nach dem Beginn der Motorneustartsteuerung der Unterschied zwischen einer Referenzspannung einer Batterie während ein Anlasser nicht aktiv ist und einer gemessenen Spannung der Batterie während der Starter aktiv ist an der Batterie gleich oder größer als eine vorher festgelegte Spannung ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Das Motorstopp- und -startsystem der Patentveröffentlichung Nr. 2005-113781 bestimmt ob der Neustart eines Motors erfolgreich war, indem bestimmt wird, ob die Drehzahl der Kurbelwelle des Motors gleich oder größer als ein vorher festgelegte Startschwellwertdrehzahl innerhalb einer vorher festgelegten Zeit nach dem Beginn der Motorneustartsteuerung liegt. Dieses Motorstopp- und -startsystem braucht jedoch sehr lange bis festgestellt ist, dass der Neustart des Motors erfolgreich war. Wenn daher festgestellt wird, dass der Neustart des Motors nicht erfolgreich war, kann daher kein schneller Neustart des Motors durchgeführt werden.
Außerdem kann das Verfahren der Patentveröffentlichung Nr. 2006-83781 aufgrund des Spannungsabfalls in der Batterie, da die Spannung der Batterie während des Betriebs des Anlassers reduziert ist, feststellen ob der Motor angelassen wurde. Da sich jedoch die Höhe des Spannungsabfalls in der Batterie während der Anlasser aktiviert wird abhängig von dem Ladezustand der Batterie ändern kann, kann das Verfahren fälschlicherweise feststellen, dass der Motorneustart erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
Aufgrund dieser Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zum Wiederanlassen eines internen Verbrennungsmotors bereitzustellen; wobei dieses System darauf abzielt, wenigstens eines der vorgenannten Probleme zu lösen.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Systeme bereitzustellen, die die Feststellung ob eine interne Verbrennungsmaschine infolge einer Motorneustartanforderung während eines Abfalls einer Drehzahl der Kurbelwelle der internen Verbrennungsmaschine erfolgreich war oder fehlschlug auf die Motorneustartanforderung hin schneller und/oder mit höherer Genauigkeit durchführt im Vergleich zu Systemen und Verfahren aus dem Stand der Technik.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Verschieben und Drehen eines Antriebsritzels eines Anlassers zum Anlassen einer internen Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle, in welche ein Zahnkranz gekoppelt ist, bereitgestellt. Das System umfasst eine Neustarteinheit, die, wenn während eines Drehzahlabfalls der Kurbelwelle nachdem die interne Verbrennungsmaschine deshalb abgeschaltet wurde, ein Motorneustart angefordert wird, eine Motorneustartsteuerung durchführt, um den Anlasser zu veranlassen, das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu schieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen und das Antriebsritzel zu drehen, um die Kurbelwelle der internen Verbrennungsmaschine anzulassen. Das System umfasst einen Detektor, der einen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle während des Drehzahlabfalls der Kurbelwelle nach dem Ausführen der Motorneustartsteuerung detektiert. Das System umfasst eine Vorhersageeinheit, die einen zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle entsprechend dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle während des Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle vorhersagt basierend auf der Annahme, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist. Das System umfasst eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß der Beziehung zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle.
Die Konfiguration der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß der Beziehung zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle. Zum Beispiel wenn der Unterschied, als Beziehung zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle klein ist, ermittelt die Konfiguration, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist.
Das heißt, es ist damit möglich so schnell wie möglich festzustellen, ob der Neustart des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, da nicht viel Zeit für das Warten auf das Erreichen eines vorher festgelegten Drehzahlschwellwerts seit dem Beginn der Motorneustartsteuerung erforderlich ist. Außerdem ist es möglich mit hoher Genauigkeit festzustellen ob der Neustart des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, da kein Abfall der Spannung in der Batterie ermittelt werden muss.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform arbeitet die interne Verbrennungsmaschine derart, dass ein Kolben in einem Zylinder über einen oberen Druckpunkt (TDC) des Zylinders hin- und herbewegt wird, um dadurch eine Kurbelwelle zu drehen, die Vorhersageeinheit ist konfiguriert, um für jeden Zyklus in dem der Kolben den TDC erreicht den Wert der Drehzahl der Kurbelwelle vorherzusagen, die Vorhersageeinheit ist derart konfiguriert, um für jeden Zyklus in dem der Kolben den TDC erreicht den zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle vorherzusagen, und die Bestimmungseinheit ist derart konfiguriert, um festzustellen, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß der Beziehung zwischen jedem der detektierten Werte der Drehzahl der Kurbelwelle in jedem Zyklus, in dem der Kolben den TDC erreicht und dem zugehörigen vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Bestimmungseinheit derart konfiguriert um als Beziehung den Unterschied zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle mit einem Schwellwert zu vergleichen und festzustellen, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Verschieben und Drehen eines Antriebsritzels eines Starters zum Neustarten einer internen Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle, an die ein Zahnkranz gekoppelt ist, bereitgestellt. Das System umfasst eine Neustarteinheit, welche, wenn eine Motorneustartanforderung während eines Drehzahlabfalls der Kurbelwelle nach dem die interne Verbrennungsmaschine deshalb abgeschaltet wurde, eine Motorneustartsteuerung ausführt, um den Anlasser dazu zu veranlassen, das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz zu verschieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen und das Antriebsritzel zu drehen, um die interne Verbrennungsmaschine anzulassen. Das System umfasst einen Detektor, der einen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle während eines Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle nach dem Ausführen der Motorneustartsteuerung detektiert. Das System umfasst eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß einer Information, die bezeichnend ist für eine Änderung in dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle.
Die Konfiguration des weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung stellt fest ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge einer Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß der Information, die bezeichnend ist für eine Änderung in dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle. Zum Beispiel, wenn die Änderung in dem detektierten Wert gering ist, ermittelt die Konfiguration das der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist.
Da nicht lange darauf gewartet werden muss, dass die Drehzahl der Kurbelwelle einen vorher festgelegten Startschwellwert für die Drehzahl seit dem Beginn der Motorneustartsteuerung erreicht, ist es möglich so schnell wie möglich festzustellen, ob der Neustart des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist. Da für die Feststellung nicht der Spannungsabfall einer Batterie genutzt wird, ist es außerdem möglich mit hoher Genauigkeit festzustellen, ob der Neustart des Motors erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform des alternativen Konzeptes, entspricht die Änderung des detektierten Wertes der Drehzahl der Kurbelwelle entweder einer Anstiegshöhe oder einer Anstiegsrate der detektierten Drehzahl der Kurbelwelle, und die Bestimmungseinheit ist dafür ausgelegt, um die Anstiegshöhe oder die Anstiegsrate für den detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle mit einem Schwellwert zu vergleichen und um festzustellen, ob ein Neustart der internen Verbrennungsmaschine als Folge der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dieses und anderer Konzepte, ist die Bestimmungseinheit derart konfiguriert, um den Schwellwert zu bestimmen als Funktion von wenigstens einem von: einer Variablen für den detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle, und einer Variablen für die Zeit, die seit dem Start der Motorneustartanforderung vergangen ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des einen oder anderen Aspekts, ist die Neustarteinheit derart konfiguriert, um während des Drehzahlabfalls der Kurbelwelle nach dem die interne Verbrennungsmaschine deshalb angehalten wurde, eine Motorneustartsteuerung auszuführen, um den Anlasser zu veranlassen:
das Antriebsritzel infolge der Motorneustartanforderung zu drehen; und
das sich drehende Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu schieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen.
In der weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Neustarteinheit derart konfiguriert, um das drehende Antriebsritzel zu dem Zahnkranz zu schieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl des Antriebsritzels und der Drehzahl der Kurbelwelle innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des einen und des anderen Konzepts, ist die Neustarteinheit konfiguriert, um während des Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle nach dem die interne Verbrennungsmaschine deshalb ausgeschaltet wurde eine Motorneustartsteuerung durchzuführen, um den Anlasser zu veranlassen:
das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz zu schieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz als Folge der Motorneustartanforderung in Eingriff zu bringen; und
das Antriebsritzel zu drehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des einen und anderen Konzepts, ist die Neustarteinheit konfiguriert, um eine zusätzliche Motorneustartsteuerung auszuführen, um den Anlasser zu veranlassen, die interne Verbrennungsmaschine anzulassen, wenn festgestellt wird, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine infolge der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist.
Es ist außerdem eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des einen und anderen Konzepts, dass falls das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz entkoppelt ist, so dass festgestellt wird, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine als Folge der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist, die Neustarteinheit derart konfiguriert ist, um die zusätzliche Motorneustartsteuerung zum Betreiben des Anlassers zu veranlassen den Anlasser anzutreiben, um dadurch die Drehzahl des Antriebsritzels zu reduzieren, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich, in denen:
1 eine Ansicht zeigt, die schematisch ein Beispiel einer Gesamthardwarestruktur eines Motorsteuersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Zeitdiagramm zeigt, das schematisch den vorhergesagten zukünftigen Verlauf eines Motordrehzahlabfalls darstellt, wie er beispielsweise durch das Motorsteuersystem gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird;
3 eine Tabelle zeigt, die schematisch Beispiele für Verfahren zum Bestimmen von Drehzahlverlustwerten einer internen Verbrennungsmaschine gemäß 1 darstellt, um Werte einer Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle der internen Verbrennungsmaschine vorherzusagen, und um Werte für eine Ankunftszeit der Kurbelwelle gemäß der ersten Ausführungsform vorherzusagen;
4 einen Graphen zeigt, der schematisch die Beziehung zwischen dem vorhergesagten zukünftigen Verlauf für den Abfall der Motordrehzahl und dem Anstieg der Drehzahl des Antriebsritzels eines Anlassers aus 1 darstellt;
5 einen schematischen Graphen zeigt, der die Beziehung zwischen den gemessenen Werten der Motordrehzahl, wenn der Neustart der internen Verbrennungsmaschine erfolgreich war und solcher Werte, wenn der Neustart der internen Verbrennungsmaschine fehlgeschlagen ist gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 einen Graphen zeigt, der schematisch darstellt, dass die Abweichung eines gemessenen Wertes eine Drehzahl von dem gegenwärtigen Wert einer Motordrehzahl zur gleichen Zeit mit dem Abnehmen der Motordrehzahl zunimmt gemäß der ersten Ausführungsform;
7 ein Ablaufdiagramm zeigt, das schematisch eine Verlaufsvorhersageroutine darstellt, wie sie von einer ECU in 1 gemäß einer ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
8 ein Ablaufdiagramm zeigt, dass schematisch eine Anlassersteuerroutine darstellt, wie sie von der ECU gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
9 ein Ablaufdiagramm zeigt, das schematisch eine Neustart-Fehlerfeststellungsroutine darstellt, wie sie von der ECU gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird; und
10 ein Ablaufdiagramm zeigt, das schematisch eine Neustart-Fehlerfeststellungsroutine darstellt, wie sie von der ECU gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
In den Ausführungsformen sind die zwischen den Ausführungsformen gleichen Elemente, die mit gleichen Bezugszeichen versehen sind bei sich wiederholender Beschreibung weggelassen oder vereinfacht dargestellt.
Erste Ausführungsform
Gemäß der ersten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf ein Motorstartsystem als Teil eines Motorsteuersystems 1, wie es in einem Motorfahrzeug installiert ist, angewandt. Das Motorsteuersystem 1 enthält eine elektronische Steuereinheit (ECU) 20 als zentrale Vorrichtung, welche die einzuspritzende Treibstoffmenge und den Zeitpunkt der Zündung steuert, und das automatische Anhalten der internen Verbrennungsmaschine (vereinfacht als Motor bezeichnet) 21 und das Neustarten des Motors 21 durchführt. Ein Beispiel der Gesamtstruktur des Motorsteuersystems 1 ist in 1 dargestellt. Als Motor 21 ist beispielhaft für die Ausführungsform ein Vier-Takt-, Vier-Zylindermotor dargestellt.
Gemäß 1 weist der Motor 21 eine Kurbelwelle 22 auf und eine Ausgangswelle davon, mit einem Ende an dem ein Zahnkranz 23 direkt oder indirekt verbunden ist. Die Kurbelwelle 22 ist über eine Kurbelstange in jedem Zylinder mit dem Kolben verbunden, so dass die Auf- und Abbewegung des Kolbens in jedem Zylinder die Kurbelwelle 22 dreht.
Insbesondere arbeitet der Motor 21 dadurch, dass ein Luft-Treibstoffgemisch oder Luft innerhalb jedes Zylinders komprimiert wird und das komprimierte Luft-Treibstoffgemisch oder die Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff innerhalb jedes Zylinders verbrannt wird. Hierdurch wird die Treibstoffenergie in mechanische Energie gewandelt, so dass eine Rotationsenergie den Kolben zwischen einem oberen Totpunkt (TDC) einem unteren Totpunkt (BDC) eines jeden Zylinders innerhalb jedes Zylinders hin- und herbewegt, so dass die Kurbelwelle 22 gedreht wird. Die Rotation der Kurbelwelle 22 wird übertragen, um Räder über ein in dem Motorfahrzeug installierten Getriebe zu übertragen, um dadurch das Motorfahrzeug anzutreiben. In jedem Zylinder ist Öl (Motoröl), um immer zwei Teile, die innerhalb des Motors 21 in Kontakt miteinander sind, zu schmieren, wie beispielsweise der sich bewegende Kolben in jedem Zylinder.
Der Motor 21 umfasst beispielsweise ein Treibstoffeinspritzsystem 51 und ein Zündungssystem 53.
Das Treibstoffeinspritzsystem 51 umfasst Betätigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Treibstoffeinspritzdüsen AC und veranlasst die Einspritzdüsen AC Treibstoff entweder direkt in die Zylinder des Motors 21 oder in einen Einlassverteiler (oder Einlass) direkt vor jedem Zylinder einzuspritzen, und dadurch dass Luft-Treibstoffgemisch in jedem Zylinder des Motors 21 zu verbrennen.
Das Zündungssystem 53 umfasst Betätigungsvorrichtungen, sowie Zündvorrichtungen AC und veranlasst die Zündvorrichtungen AC einen elektrischen Strom bereitzustellen oder das Luft-Treibstoffgemisch in jedem Zylinder des Motors 21 zu zünden, um dadurch das Luft-Treibstoffgemisch zu verbrennen.
Wenn der Motor 21 als Dieselmotor ausgeführt ist, kann das Zündsystem 53 weggelassen werden.
Zum Abbremsen oder Anhalten des Motorfahrzeugs umfasst das Motorfahrzeug außerdem ein Bremssystem 55.
Das Bremssystem 55 umfasst beispielsweise Scheiben- oder Trommelbremsen als Betätigungsvorrichtungen AC an jedem Rad des Motorfahrzeugs.
Das Bremssystem 55 sendet an jede der Bremsen entsprechend einer Bremskraft ein Bremssignal, das von jeder Bremse an das entsprechende Rad infolge des Herunterdrückens des Bremspedals des Motorfahrzeugs durch den Fahrer angelegt wird. Jedoch verlangsamt oder stoppt jede Bremse die Drehung des entsprechenden Rades des Motorfahrzeugs entsprechend des gesamten Abbremssignals.
Bezugszeichen 57 bezeichnet einen hand-betätigbaren Schiebehebel (Auswahlhebel). Ist das Motorfahrzeug ein handgeschaltenes Fahrzeug, kann der Fahrer die Position des Schiebehebels 57 ändern, um ein Getriebeverhältnis des Getriebes zu ändern um dadurch die Anzahl der Umdrehungen der Räder und des Drehmoments des Motors 21 auf die Antriebsräder zu ändern. Wenn das Motorfahrzeug ein Automatikgetriebefahrzeug ist, kann der Fahrer die Position des Schiebehebels 57 verändern, um einen Antriebsmodus entsprechend einem Getriebeverhältnis des Getriebes, wie beispielsweise Rückwärtsmodus, Neutralmodus, Antriebsmodus, oder ähnliches auszuwählen.
Bezugnehmend auf 1 umfasst das Motorsteuersystem 1 einen Anlasser 11, eine aufladbare Batterie 18, ein Relais 19 und ein Schaltelement 24.
Der Anlasser 11 umfasst einen Anlassermotor (Motor) 12, ein Antriebsritzel 13, und eine Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14.
Der Motor 12 besteht aus einer Ausgangswelle 12a und einer mit der Ausgangswelle 12a gekoppelten Ankerplatte, wobei die Ausgangswelle 12a gedreht wird, wenn die Ankerplatte angetrieben wird.
Das Antriebsritzel 13 ist auf der äußeren Oberfläche von einem Ende der Ausgangswelle 12a angebracht und ist in axialer Richtung der Ausgangswelle 12a verschiebbar.
Der Motor 12 ist gegenüber dem Motor 21 derart angeordnet, dass die Verschiebung des Antriebsritzels 13 in axialer Richtung auf der Ausgangswelle 12a in Richtung des Motors 21 einen Eingriff des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23 des Motors 21 ermöglicht.
Die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung im Folgenden vereinfacht als ”Betätigungsvorrichtung” bezeichnet, 14 ist aus einem Bolzen 15, einem Magnet 16, und einem Schiebehebel 17 gebildet. Der Bolzen 15 ist derart parallel in axialer Richtung der Ausgangswelle 12a des Motors 12 angeordnet, um in Längsrichtung parallel zur axialen Richtung der Ausgangswelle 12a verschiebbar zu sein.
Der Magnet 16 ist beispielsweise um den Bolzen 15 herum angeordnet. Ein Ende des Magnets 16 ist elektrisch mit einem positiven Pol der Batterie 18 über das Relais 19 verbunden und das andere Ende davon ist mit Erde verbunden. Der Schiebehebel 17 hat in Längsrichtung ein Ende und ein weiteres Ende. Das eine Ende des Schiebehebels 17 ist drehbar mit einem Ende des Bolzens 15 verbunden und das andere Ende davon ist mit der Ausgangswelle 12a verbunden. Der Schiebehebel 17 ist um einen Drehpunkt im Wesentlichen in der Mitte in Längsrichtung drehbar.
Der Magnet 16 verschiebt den darin liegenden Bolzen 15 in der Längsrichtung des Bolzens 15, so dass der Bolzen 15 gegen die Kraft einer Rückholfeder (nicht gezeigt) gezogen wird. Die Hereinziehschiebung des Bolzens 15 dreht den Schiebehebel 17 im Uhrzeigersinn in 1, wobei das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 des Motors 21 über den Schiebehebel 17 geschoben wird. Hierdurch gelangt das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 zum Anlassen des Motors 21 in Eingriff. Wenn der Magnet 16 nicht betrieben wird, holt die Rückholfeder den Bolzen 15 und den Schiebehebel 17 in ihre Originalausgangsstellung, wie in 1 dargestellt, zurück, so dass das Antriebsritzel 13 aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 23 gelöst wird.
Das Relais 19 kann als mechanisches oder als Halbleiterrelais ausgeführt sein. Das Relais 19 weist erste und zweite Anschlüsse (Kontakte) auf, die elektrisch mit dem positiven Anschluss der Batterie 18 und dem einen Ende des Magneten 16 entsprechend verbunden sind, und weist einen Steueranschluss auf der elektrisch mit der ECU 20 verbunden ist.
Wenn beispielsweise von der ECU 20 an das Relais 19 ein elektrisches Einschaltsignal gesandt wird, veranlasst das Relais 19 die elektrische Verbindung zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen, so dass es eingeschaltet (geschlossen) wird. Hierdurch versorgt die Batterie 18 den Magneten 16 mit einer DC-Batteriespannung (Gleichspannung) um hierdurch den Magnet 16 zu betreiben.
Mit Energie versorgt zieht der Magnet 16 den Bolzen 15 gegen die Kraft der Rückholfeder. Der Zug des Bolzens 15 in den Magnet 16 verursacht, dass das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 über den Schiebehebel 17 geschoben wird. Hierdurch gelangt das Antriebsritzel 16 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff, um den Motor 21 anzulassen.
Andererseits, wenn keine elektrischen Signale von der ECU 20 an das Relais 19 gesendet werden, ist das Relais 19 ausgeschaltet, wodurch der Magnet 16 nicht mit Energie versorgt ist.
Wenn der Magnet 16 nicht mit Energie versorgt ist, zieht die Rückholfeder der Betätigungsvorrichtung 14 den Bolzen 15 in die in 1 dargestellte Ausführungsposition zurück, so dass das Antriebsritzel 13 nicht mehr in Eingriff mit dem Zahnkranz 23 ist und damit seinen Ausgangszustand einnimmt.
Das Schaltelement 24 hat erste und zweite Anschlüsse, die elektrisch mit dem positiven Anschluss der Batterie 18 und der Ankerplatte des Motors 19 verbunden sind, und einen Steueranschluss der elektrisch mit der ECU 20 verbunden ist.
Zum Beispiel, wenn ein elektrisches Signal, wie beispielsweise ein Strompuls mit einer Pulsbreite (Pulsdauer) entsprechend der Betriebsdauer (Ein-Dauer) des Schaltelements 24 von der ECU 20 zu dem Schaltelement 24 geschickt wird, veranlasst das Schaltelement 24 während der Einschaltdauer des Pulsstroms elektrische Leitfähigkeit zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen und ist daher angeschaltet (geschlossen). Hierdurch versorgt die Batterie 18 die Ankerplatte des Motors 12 mit der Batteriespannung, um diese zu betreiben.
Das Schaltelement 24 ist auch geeignet, um während der Aus-Periode des Pulsstroms die elektrische Leitung zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen zu unterbrechen um hierdurch die elektrische Verbindung zwischen der Batterie 18 und der Ankerplatte des Motors 12 zu trennen. Wenn kein Pulsstrom von der ECU 20 zu dem Schaltelement 24 gesandt wird, ist das Schaltelement 24 ausgeschaltet, so dass der Motor 12 nicht aktiv ist. Ein Arbeitszyklus des Motors 12 wird als Verhältnis der An-Dauer (Pulsbreite) des Pulsstroms zu dem Wiederholungsintervall (Summe der An- und Abschaltzeiten) davon definiert. Das heißt, die ECU 20 ist dafür ausgelegt, die An-Dauer (Pulsbreite) des Pulsstromes anzupassen, um den Arbeitszyklus des Motors 12 anzupassen und um dadurch die Drehzahl des Motors 12, also auch die Drehzahl des Antriebsritzels 13 zu steuern.
Zusätzlich umfasst das Motorsteuersystem 1 Sensoren 59 zum Messen der Betriebsbedingungen des Motors 21 und der Fahrbedingungen des Motorfahrzeugs.
Jeder der Sensoren 59 ist geeignet, um den gegenwärtigen Wert eines entsprechenden Parameters entsprechend von Betriebsbedingungen des Motors 21 und/oder des Motorfahrzeugs zu messen und ein Signal entsprechend des gemessen Wertes des entsprechenden Parameters an die ECU 20 auszugeben.
Insbesondere umfassen die Sensoren 59 zum Beispiel einen Drehwinkelsensor (Kurbelwellensensor) 25, einen Beschleunigungssensor (Drosselklappenpositionssensor), und einen Bremssensor; wobei diese Sensoren elektrisch mit der ECU 20 verbunden sind.
Der Kurbelwellensensor 25 kann jedes Mal, wenn die Kurbelwelle 22 um einen vorher festgelegten Winkel gedreht wurde, einen Kurbelwellenpuls an die ECU 20 ausgeben. Ein Beispiel einer speziellen Struktur eines Kurbelwellensensors 25 wird später beschrieben.
Der Nockenwinkelsensor kann die Drehposition einer Nockenwelle (nicht gezeigt) als Ausgangswelle des Motors 21 messen und ein Signal entsprechend der gemessenen Drehposition der Nockenwelle an die ECU 20 ausgeben. Die Nockenwelle wird durch Zahnräder, einen Zahnriemen, oder eine Kette von der Kurbelwelle 22 angetrieben und ist ausgelegt, um mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle zu drehen. Die Nockenwelle veranlasst verschiedene Ventile im Motor 21 zu öffnen und zu schließen.
Der Beschleunigungssensor ist geeignet um:
eine gegenwärtige Position oder Hub eines fahrerbetriebenen Beschleunigungspedals eines Motorfahrzeugs, das mit einer Drosselklappe zum Steuern der Luftmenge, die in dem Einlassverteiler gelangt, zu messen; und
ein Signal entsprechend dem gegenwärtig gemessenen Hub oder Position des Beschleunigungspedals an die ECU 20 auszugeben.
Der Bremssensor misst die gegenwärtige Position oder den Hub eines Bremspedals des Fahrzeugs, das durch den Fahrer betrieben wird, und gibt ein Signal entsprechend der gemessenen gegenwärtigen Position oder Hub eines Bremspedals aus.
In dieser Ausführungsform wird ein normaler magnetischer Pick-Up-Typ-Winkelsensor als Kurbelwellenwinkelsensor 25 genutzt. Insbesondere umfasst der Kurbelwellenwinkelsensor 25 eine Impulsgeberscheibe (pulser) 25a, die mit der Kurbelwelle 22 gekoppelt ist und gemeinsam mit dieser dreht. Der Kurbelwellenwinkelsensor 25 umfasst auch eine elektromagnetische Aufnahme (vereinfacht ”Aufnahme”) 25b nahe der Impulsgeberscheibe 25a.
Die Impulsgeberscheibe 25a weist Zähne 25c auf, welche in vorgegebenen Kurbelwellenwinkelintervallen, z. B. 30°-Intervalle (π/6-Radiantenintervalle), um den Umfang herum beabstandet sind. Die Impulsgeberscheibe 25a weist außerdem z. B. einen Abschnitt MP auf ohne Zähne, an dem eine vorgegebene Anzahl von Zähnen, wie beispielsweise ein Zahn oder mehrere Zähne ausgelassen wurden. Die vorgegebenen Kurbelwellenwinkelintervalle definieren die Kurbelwellenwinkelmessauflösung des Kurbelwellenwinkelsensors 25. Beispielsweise, wenn die Zähne 25c in 30°-Intervallen voneinander beabstandet sind, ist die Kurbelwellenwinkelmessauflösung 30°.
Die Aufnahme 25b ist ausgebildet, um eine Veränderung in dem vorher ausgebildeten Magnetfeld aufgrund der Zähne 25d der Impulsgeberscheibe 25a aufzunehmen, um dadurch Kurbelwellenpulse zu erzeugen, die den Übergang eines Grundsignalniveaus auf ein vorgegebenes Signalniveau bewirken.
Insbesondere, gibt die Aufnahme 25b jedes Mal dann einen Kurbelwellenpuls ab, wenn ein Zahn 25c der Impulsgeberscheibe 25a die Aufnahme 25b passiert.
Die Folge von Kurbelwellenpulsen, die von der Aufnahme 25b ausgegeben wird, wird als ”Kurbelwellensignal” bezeichnet und an die ECU 20 weitergeleitet; dieses Kurbelwellensignal wird von der ECU 20 genutzt, um die Drehzahl des Motors 21 und/oder die Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 (Motor 21) zu ermitteln.
Die ECU 20 ist beispielsweise als normale Mikrocomputerschaltung ausgebildet mit beispielsweise einer CPU, einem Speichermedium 20a mit einem ROM (read only memory), wie beispielsweise einem wiederbeschreibbaren ROM, einem RAM (random access memory), oder ähnlichem, einer IO-Schnittstelle (Eingang und Ausgang) usw. Die gewöhnliche Mikrocomputerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform umfasst wenigstens eine CPU und einen Hauptspeicher dafür.
Das Speichermedium 20a speichert im Voraus verschiedene Motorsteuerprogramme.
Die ECU 20 kann:
die Signale, die von den Sensoren 59 ausgegeben werden empfangen; und
auf Basis der Betriebsbedingungen des Motors 21, wie sie von wenigstens einigen der empfangenen Signale der Sensoren 59 ermittelt werden, verschiedene Betätigungsvorrichtungen AC, die in dem Motorfahrzeug installiert sind, steuern, wie beispielsweise den Motor 21, um verschiedene Parameter des Motors 21 dadurch einzustellen.
Die ECU 20 ermittelt, basierend auf dem vom Kurbelwellenwinkelsensor 25 ausgegebenen Kurbelwellensignal die Drehposition (Kurbelwellenwinkel) der Kurbelwelle 22 in Bezug auf eine Referenzposition und die Drehzahl NE des Motors 21, und ermittelt verschiedene Betriebszeiten der Betätigungsvorrichtungen AC auf Basis des Kurbelwellenwinkels der Kurbelwelle 22 relativ zu der Referenzposition. Die Referenzposition kann auf Basis der Position des Abschnitts MP mit den fehlenden Zähnen und/oder auf Basis des von dem Nockenwellensensor ausgegebenen Signals ermittelt werden.
Insbesondere ist die ECU 20 programmiert, um:
die Menge an Einlassluft für jeden Zylinder zu bestimmen;
den richtigen Zeitpunkt der Treibstoffeinspritzung und die richtige Menge zur Treibstoffeinspritzung für die Treibstoffeinspritzdüse AC für jeden Zylinder und den richtigen Zündzeitpunkt für jeden Zünder AC eines jeden Zylinders bestimmen;
die Einspritzdüse AC für jeden Zylinder zu veranlassen zum entsprechend berechneten richtigen Einspritzzeitpunkt, die entsprechende richtige Menge an Treibstoff in jeden Zylinder einzuspritzen; und
den Zünder AC für jeden Zylinder zum entsprechend berechneten richtigen Zündzeitpunkt zu veranlassen das komprimierte Luft-Treibstoff-Gemisch oder die Mischung aus komprimierter Luft und Treibstoff in jedem Zylinder zu zünden.
Außerdem umfasst das in dem Speichermedium 20a gespeicherte Motorsteuerprogramm eine Motorstopp- und -startsteuerroutine (Programm). Zum Beispiel lässt die ECU 20 immer wieder die Motorstopp- und -startsteuerroutine laufen, während eine Hauptmotorsteuerroutine der ECU 20 läuft; die Hauptmotorsteuerroutine der ECU 20 läuft durchgehend, solange die ECU 20 angeschaltet ist.
Insbesondere ermittelt die ECU 20 im Zusammenhang mit der Motorstopp- und -startsteuerroutine wiederholt, ob wenigstens eine von vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen erfüllt sind, mit anderen Worten, ob basierend auf den von den Sensoren 59 ausgegebenen Signalen eine Motorautomatikstoppanforderung (Leerlaufreduzierungsanforderung) auftritt.
Wird ermittelt, dass keine der vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen erfüllt ist, verlässt die ECU 20 die Motorstopp- und -startsteuerroutine.
Andererseits, wenn ermittelt wird, dass wenigstens eine der vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen erfüllt ist, d. h. wenn eine Automatikstoppanforderung auftritt, führt die ECU 20 einen Motorstopp- und -startprozess aus. Insbesondere steuert die ECU 20 das Treibstoffeinspritzsystem 51, um die Versorgung eines jeden Zylinders mit Treibstoff zu stoppen (Treibstoffstopp), und/oder steuert das Zündungssystem 53, um das Zünden des Luft-Treibstoff-Gemischs in jedem Zylinder zu stoppen, um dadurch das Verbrennen des Luft-Treibstoff-Gemischs in jedem Zylinder zu stoppen. Das Stoppen des Verbrennens des Luft-Treibstoff-Gemischs in jedem Zylinder des Motors 21 bedeutet den automatischen Stopp des Motors 21. Zum Beispiel stoppt die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform die Treibstoffzufuhr für jeden Zylinder, um dadurch den Motor 21 zu stoppen.
Die vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen umfassen z. B. die folgenden Bedingungen:
die Motordrehzahl ist gleich oder kleiner einer vorher festgelegten Drehzahl (Leerlaufreduzierungsausführungsdrehzahl), die dazu führt, dass das Motorfahrzeug gestoppt wird, wenn entweder der Druck des Fahrers auf das Gaspedal Null ist (wenn der Fahrer das Gaspedal komplett durchlässt), so dass die Drosselklappe sich in der Leerlaufposition befindet oder wenn der Fahrer das Bremspedal drückt; und
das Motorfahrzeug wird angehalten während das Bremspedal gedrückt ist.
Nach dem automatischen Stopp des Motors 21, wenn festgestellt wurde, dass wenigstens eine der vorher festgelegten Motorneustartbedingungen erfüllt ist, d. h. wenn eine Motorneustartanforderung auftritt, auf Basis der folgenden Sensoren 59 ausgegebenen Signalen, veranlasst die ECU 20 den Anlasser 11 den Motor 21 anzulassen und eine Treibstoffeinspritzung zum Motor 21 wieder herzustellen, um dadurch den Motor 21 neu zu starten.
Die vorher festgelegten Motorneustartbedingungen umfassen z. B. die folgenden Bedingungen:
wenigstens ein Befehl zum Starten des Motorfahrzeugs wird von dem Fahrer ausgeführt; und
das Gaspedal ist niedergedrückt (die Drosselklappe ist geöffnet), um das Motorfahrzeug zu starten.
Als die wenigstens eine Ausführung eines Befehls zum Starten des Motorfahrzeugs, lässt der Fahrer das Bremspedal komplett los oder ändert die Position des Schiebehebels 57 in die Fahrposition (für den Fall, dass das Fahrzeug ein Automatikfahrzeug ist).
Außerdem, falls eine Motorneustartanforderung von wenigstens einem der in dem Motorfahrzeug eingebauten Nebenaggregate 61 an die ECU 20 abgegeben wird, stellt die ECU 20 fest, dass eine entsprechende Motorneustartbedingung erfüllt ist. Die Nebenaggregate 61 umfassen beispielsweise ein Batterieladungssteuersystem zum Steuern des SOC (Ladezustand) der Batterie 18 oder einer anderen Batterie und eine Klimaanlage zum Steuern der Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit innerhalb der Kabine des Motorfahrzeugs.
Eine Motorneustartanforderung kann während des Drehzahlabfalls des Motors 21 auftreten, mit anderen Worten beim Nachlaufen der Kurbelwelle 22, oder beim Anhalten der Umdrehung des Motors 21 (inklusive des Zustands, dass die Drehzahl des Motors 21 negativ und positiv oszilliert. Mit anderen Worten, dass sich der Motor 21 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dreht).
Wenn ermittelt wird, dass keine Motorneustartanforderung während des Drehzahlabfalls des Motors 21 auftritt, kann die ECU 20 eine Antriebsritzelvoreinstellsubroutine ausführen, um die Betätigungsvorrichtung 14 und das Relais 19 sofort bevor die Umdrehung des Motors 21 gestoppt ist, zu betreiben oder aber sofort nach dem Anhalten der Drehbewegung des Motors 21. Der Betrieb der Betätigungsvorrichtung 14 schiebt das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 hin, so dass das Antriebsritzel 13 für die Motorneustartanforderung mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff steht, und der Eingriff des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23 aufrechterhalten wird.
Danach stellt die ECU 20 fest, ob wenigstens eine der vorher festgelegten Motorneustartbedingungen erfüllt ist, d. h. eine Motorneustartanforderung auftritt, auf Grundlage der Signale, die von den Sensoren 59 ausgegeben werden.
Wenn festgestellt wird, dass basierend auf den Signalen, die von den Sensoren 59 ausgegeben werden, wenigstens eine der vorher festgelegten Neustartbedingungen erfüllt ist, fuhrt die ECU 20 einen Motorneustartprozess durch. Der Motorneustartprozess bewirkt:
die Versorgung des Motors 12 über das Schaltelement 24 mit Energie, um das Antriebsritzel 13 zu drehen, um dadurch den Motor 21 anzulassen, so dass die Kurbelwelle 22 unter der Steuerung des Arbeitszyklus des Motors 12 auf eine vorher festgelegte Anfangsdrehzahl kommt (in diesem Fall mit der Antriebsritzel-Voreinstellsubroutine);
die Einspritzdüsen AC für jeden Zylinder zu veranlassen wieder Treibstoff in den jeweiligen Zylinder einzuspritzen; und die Zündung AC für jeden Zylinder zu veranlassen, die Zündung des Luft-Treibstoff-Gemischs in dem jeweiligen Zylinder zu starten.
Andererseits, wenn festgestellt wird, dass während eines Drehzahlabfalls des Motors 21 eine Motorneustartanforderung auftritt, führt die ECU 20 eine Antriebsritzel-Vor-Dreh-Subroutine aus, um den Motor 12 über das Schaltelement 24 mit Energie zu versorgen. Die Energieversorgung des Motors 12 bewirkt die Drehung des Antriebsritzels 13.
Nach der Vor-Drehung des Antriebsritzels 13, wenn festgestellt wird, dass der Unterschied zwischen der Drehzahl des Antriebsritzels 13 und der des Zahnkranzes 23 innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs liegt, schiebt die ECU 20 das vor-drehende Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23, so dass das vor-drehende Antriebsritzel 13 sanft mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff kommt, um den Motor 21 anzulassen. Dies bewirkt, dass die Kurbelwelle 22 mit einer Anfangsdrehzahl gedreht wird.
Das heißt die ECU 20 veranlasst die Einspritzdüsen AC für jeden Zylinder Treibstoff wieder in den jeweiligen Zylinder einzuspritzen und veranlasst den Zünder AC für jeden Zylinder das Luft-Treibstoffgemisch in jedem entsprechenden Zylinder zu zünden.
Während der Ausführung der Motorstopp- und -startsteuerroutine überwacht die ECU 20 die Drehzahl der Kurbelwelle 22 des Motors 21; wobei die Drehzahl der Kurbelwelle 22 des Motors 21 auch einfach als Motordrehzahl genannt wird.
Nach dem Motorneustartprozess, wenn die Motordrehzahl einen vorher festgelegten Schwellwert zur Feststellung ob der Start des Motorfahrzeugs abgeschlossen ist überschreitet. Wenn die Motordrehzahl den vorher festgelegten Schwellwert überschreitet, stellt die ECU 20 fest, dass der Neustart des Motorfahrzeugs abgeschlossen ist, und unterbricht die Energieversorgung des Motors 12 des Anlassers 11 über das Schaltelement 24 und schaltet die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 über das Relais 19 aus. Hierdurch holt die Rückholfeder den Bolzen 15 und den Schiebehebel 17 in ihre in 1 dargestellte ursprüngliche Position zurück, so dass das Antriebsritzel 13 nicht mehr in Eingriff mit dem Zahnkranz 23 steht und in seine ursprüngliche in 1 dargestellte Position zurückgeholt wird.
Insbesondere ist die ECU 20 dafür ausgelegt, eine Verlaufsvorhersageroutine R1 gemäß einem in dargestellten Ablaufdiagramms als Teil einer Motorstopp- und -startsteuerroutine, wie sie später beschrieben wird, durchzuführen, um dadurch ein Mittel zum Vorhersagen des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls zu bilden. Die ECU 20 ist auch ausgebildet, um eine Anlassersteuerroutine R2 gemäß einem in 8 dargestellten Ablaufdiagramm wie es später als Teil der Motorstopp- und startsteuerroutine beschrieben wird, auszuführen, um dadurch ein Mittel zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Bewegen des Antriebsritzels 13 zum Neustarten des Motors 21 basierend auf den vorhergesagten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls wie er durch die Verlaufsvorhersageroutine erhalten wurde zu bilden.
Im Folgenden wird beschrieben wie der zukünftige Verlauf des Drehzahlabfalls gemäß einer ersten Ausführungsform vorhergesagt werden kann, wobei der Kurbelwellenwinkelsensor 25, als Kurbelwellenwinkelsensor zum Ausgeben eines Kurbelwellenpulssignals jedes Mal wenn die Kurbelwelle 22 um 30 Grad (30 Kurbelwellenwinkelgrad) gedreht wurde an die ECU 20.
Die ECU 20 berechnet eine Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 (Motor 21) gemäß der folgenden Gleichung 1 jedes Mal wenn ein Kurbelwellenpulssignal des Kurbelwellensignals während des Drehzahlabfalls an die ECU 20 gesendet wird:
wobei tp das Pulsintervall [sec] in dem Kurbelwellensignal bezeichnet.
Da der Motor 21 ein Viertakt-, Vierzylindermotor ist, hat der Motor 21 alle 180 Grad der Drehung der Kurbelwelle 22 einen Zylinderzündtakt. Zum Beispiel ist der Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle 22, 0 Grad (0 Kurbelwellenwinkelgrad) relativ zu der Referenzposition jedes Mal wenn der Kolben in einem Zylinder am TDC ist.
Es ist angemerkt, dass ”i” ein Parameter ist, der eine gegenwärtige Periode von 180 Kurbelwellenwinkelgrad (CAD) der Drehung der Kurbelwelle 22 bezeichnet.
Insbesondere berechnet die ECU 20 einen Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 für jede Rotation der Kurbelwelle 22 um 30 CAD, während eines Drehzahlabfalls, und berechnet einen Drehmomentverlust T während jeder 30 CAD-Rotation der Kurbelwelle 22. Die ECU 20 speichert den berechneten Wert des Drehmomentverlusts T in seinem Register RE (ein Register der CPU) und/oder dem Speichermedium 20a, während beispielsweise dieses alle 180 CAD aktualisiert wird.
Zum Beispiel wird ein Kurbelwellenpuls 30 CAD nach dem momentanen TDC an die ECU 20 geschickt, d. h. um 30 ATDC, innerhalb der momentanen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 zum gegenwärtigen Zeitpunkt CT (siehe 2) berechnet die ECU 20:
einen Wert ω[0, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω zu 0 CAD nach dem TDC des vorhergehenden Zylinders (der vorhergehenden TDC) in der Zündfolge innerhalb der vorhergehenden 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22;
einen Wert ω[30, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 30 CAD nach dem vorhergehenden TDC innerhalb der vorangehenden 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22;
einen Wert ω[60, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 60 CAD nach dem vorangegangenem TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22;
einen Wert ω[90, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 90 CAD nach dem vorangegangenem TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Rotation der Kurbelwelle 22;
einen Wert ω[120, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 120 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehzahl der Kurbelwelle 22;
einen Wert ω[150, i – 1] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 150 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22; und
einen Wert ω[0, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 0 CAD nach dem TDC des gegenwärtigen Zylinders (gegenwärtiger TDC) innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22.
Der Verlauf der Änderung der Winkelgeschwindigkeit ω bestehend aus der berechneten (gemessenen) Winkelgeschwindigkeit und der der Änderung einer gegenwärtigen Winkelgeschwindigkeit ist in 2 dargestellt.
Die ECU 20 hat gemäß der folgenden Gleichungen (2) bis (7) einen Wert für den Drehmomentverlust T berechnet:
einen Wert T[0–30, i – 1] des Drehmomentverlusts T von 0 CAD bis 30 CAD nach den vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehzahl der Kurbelwelle 22;
einen Wert T[30–60, i – 1] für den Drehmomentverlust T von 30 CAD bis 60 CAD nach dem vorangegangenen TCD innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22;
einen Wert T[60–90, i – 1] für den Drehmomentverlust T von 60 CAD bis 90 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22;
einen Wert T[90–20, i – 1] für den Drehmomentverlust T von 90 CAD bis 120 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehzahl der Kurbelwelle 22;
einen Wert T[120–150, i – 1] des Drehmomentverlusts T von 120 CAD bis 150 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehzahl der Kurbelwelle 22; und
einen Wert T[150–0, i – 1] des Drehmomentverlusts von 150 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 auf 0 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22. T[0–30, i – 1] = –J·(ω[30, i – 1]² – ω[0, i – 1]²)/2 (2) T[30–60, i – 1] = –J·(ω[60, i – 1]² – ω[30, i – 1]²)/2 (3) T[60–90, i – 1] = –J·(ω[90, i – 1]² – ω[60, i – 1]²)/2 (4) T[90–120, i – 1] = –J·(ω[120, i – 1]² – ω[90, i – 1]²)/2 (5) T[120–150, i – 1] = –J·(ω[150, i –1]² – ω[120, i – 1]²)/2 (6) T[150–0, i – 1] = –J·(ω[0, i]² – ω[150, i – 1]²)/2 (7) wobei J die Trägheit (das Trägheitsmoment) des Motors 21 bezeichnet.
Zu beachten ist, dass der Drehmomentverlust T (der Verlust an Energie E) die Veränderung (Reduzierung) der kinetischen Rotationsenergie der Kurbelwelle 22 bedeutet, wie er von der ECU 20 aus einem Wert für die Winkelgeschwindigkeit ω zum nächsten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω durch die ECU 20 berechnet wurde. Das heißt, der Drehmomentverlust T (Energieverlust E) bedeutet den Drehmomentverlust (Energie) des Motors 21 im Leerlauf. Der Drehmomentverlust T besteht beispielsweise aus dem Pumpendrehmomentverlust (Energie) und dem Reibungsdrehmomentverlust (Energie) des Motors 21, und dem Hydraulikdrehmomentverlust (Energie) des Getriebes und einer Lichtmaschine und/oder eines Kompressors, der über einen Riemen oder Ähnliches mit einer Kurbelwelle 22 verbunden ist. Zu beachten ist, dass der Energieverlust E durch Division des Drehmomentverlusts T durch J/2 erhalten werden kann. Zum Beispiel ergibt sich ein Wert E[0–30, i – 1] des Energieverlusts E von 0 CAD bis 30 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 aus folgender Formel (8): E[0–30, i – 1] = –(ω[30, i – 1]² – ω[0, i – 1]²) (8)
Die ECU 20 hat die Werte T[0–30, i – 1], T[30–60, i – 1], T[60–90, i – 1], T[90–120, i – 1], T[120–150, i – 1] und T[150–0, i – 1] des Drehmomentverlusts T entsprechend der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 in seinem Register RE (ein Register der CPU) gespeichert und/oder in dem Speichermedium 20a (siehe 2) gespeichert, so dass die vorhergehend gespeicherten Werte T[0–30, i – 2], T[30–60, i – 2], T[60–90, i – 2], T[90–120, i – 2], T[120–150, i – 2] und T[150–0, i – 2] des Drehmomentverlustes T entsprechend der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 aktualisiert werden.
Als Folge des gegenwärtig übermittelten Kurbelwellenpulses bei 30 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle 22 berechnet die ECU 20 einen Wert ω[30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 30 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode des Drehmoments der Kurbelwelle 22, und berechnet einen Wert T[0–30, i] = –J·(ω[30, i]² – ω[0, i]²)/2 für den Drehmomentverlust T. Die ECU 20 speichert dann den Wert T[0–30, i] des Drehmomentverlusts T in seinem Register RE während der Wert T[0–30, i – 1] des Drehmomentverlusts T aktualisiert wird.
Danach berechnet die ECU 20 basierend auf dem Wert T[30–60, i – 1] den Drehmomentverlust T von 30 CAD bis 60 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Kurbelwellendrehung, einen vorhergesagten Wert ω'[60, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 60 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Drehung der Kurbelwelle gemäß der folgenden Gleichung 9 (siehe 3): ω'²[60, i] = ω²[30, i] – 2/jt[30–60, i – 1] (9)
Auf Grundlage des vorhergesagten Wertes ω'[60, i] der Winkelgeschwindigkeit ω berechnet die ECU 20 einen vorhergesagten Wert t[30–60, i] einer Ankunftszeit, bei der die Kurbelwelle 22 bei 60 CAD relativ zu 30 CAD ankommt gemäß der folgenden Gleichung (10):
Als nächstes berechnet die ECU 20 basierend auf dem Wert T[60–90, i – 1] des Drehmomentverlusts T von 60 CAD bis 90 CAD nach dem vorangegangenen TDC innerhalb der vorangegangenen 180-CAD-Periode der Kurbelwellendrehung, einen vorausgesagten Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 30 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Kurbelwellendrehung gemäß der folgenden Gleichung (11) (siehe 3): ω'²[90, i] = ω'² – 2/JT[60–90, i – i] = ω²[30, i] – 2/J(T[30–60, i–1] + T[60–90, i – 1]) (11)
Insbesondere bedeutet der vorhergesagte Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω das Abziehen der Summe der Drehmomentverlustwerte zwischen einem vorhergesagten Zeitpunkt (90 CAD) und dem gegenwärtigen Zeitpunkt (30 CAD) der gegenwärtigen Winkelgeschwindigkeit ω[30, i].
Basierend auf dem vorhergesagten Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω, berechnet die ECU 20 einen vorhergesagten Wert t[60–90, i] der Ankunftszeit an der die Kurbelwelle 22 bei 90 CAD relativ zu 60 CAD ankommt gemäß der folgenden Gleichung (12):
Ebenso berechnet die ECU 20 basierend auf dem Wert T[90–120, i–1] des Drehmomentverlusts T von 90 CAD bis 120 CAD nach dem vorhergehenden TDC innerhalb der vorhergehenden 180-CAD-Periode der Kurbelwellendrehung, einen vorhergesagten Wert ω'[120, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei 120 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Kurbelwellendrehung gemäß der folgenden Gleichung 13 (siehe 3): ω'²[120, i] = ω'²[90, i] – 2/JT[90–120, i – 1] = ω²[30, i] – 2/J(T[30–60, i – 1] + T[60–90, i – 1] + T[90–120, i – 1]) (13)
Basierend auf dem vorhergesagten Wert ω'[120, i] der Winkelgeschwindigkeit ω, berechnet die ECU 20 einen vorhergesagten Wert T[90–120, i] der Ankunftszeit, bei dem die Kurbelwelle 22 bei 120 CAD relativ zu 90 CAD ankommt, gemäß der folgenden Gleichung 14:
Das heißt, zum gegenwärtigen Zeitpunkt CT, sagt die ECU 20 voraus, was die Winkelgeschwindigkeit ω bei den Intervallen von 30 CAD der Drehung der Kurbelwelle 22 sein wird und was die Ankunftszeit an den Intervallen von 30 CAD der Drehung der Kurbelwelle 22 sein wird, um dadurch den zukünftigen Verlauf des Abfalls der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22 vorherzusagen, mit anderen Worten den Abfall der Motordrehzahl (siehe 2). Daten, die den vorhergesagten Verlauf des Abfalls der Motordrehzahl beschreiben, werden im Folgenden als vorhergesagte Daten des zukünftigen Verlaufs des Motordrehzahlabfalls bezeichnet.
Insbesondere wird die ECU 20 jedes Mal, wenn ein Kurbelwellenpuls an die ECU 20 von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 abgegeben wird, programmiert, um eine Vorhersage der Winkelgeschwindigkeit ω und der Ankunftszeit vorherzusagen, um dadurch die vorherigen Vorhersagedaten des zukünftigen Verlaufs des Motordrehzahlabfalls zu aktualisieren, um gegenwärtig erhaltene Vorhersagedaten innerhalb einer Zeitspanne zwischen dem Kurbelwellenpuls und dem nächsten Kurbelwellenpuls der an dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 an die ECU 20 abgegeben wird, zu erhalten.
Wenn möglich sagt die ECU 20 den zukünftigen Verlauf des Motordrehzahlabfalls so lange voraus, bis der letzte vorhergesagte Wert der Winkelgeschwindigkeit ω gleich oder kleiner als Null ist. Wenn der nächste Kurbelwellenpuls von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 an die ECU 20 gesendet wird, bevor der letzte vorhergesagte Wert der Winkelgeschwindigkeit ω Null erreicht, bricht die ECU 20 die Vorhersagen für die Winkelgeschwindigkeit ω und die Ankunftszeit ab, bevor der letzte vorhergesagte Wert der Winkelgeschwindigkeit ω Null erreicht, und führt die Vorhersagen für die Winkelgeschwindigkeit ω und die Ankunftszeit in Erwiderung auf den Empfang des nächsten Kurbelwellenpulses aus. Es sei angemerkt, dass die ECU 20 die Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 (Motor 21) einfach in die Drehzahl konvertieren kann, und daher anstelle der Winkelgeschwindigkeit ω auch Vorhersagen über die Drehzahl und die Ankunftszeit treffen kann.
Wie oben beschrieben ist die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet, um den Motor 12 des Anlassers 11 mittels des Schaltelements 22 in Erwiderung auf eine Motorneustartanforderung während eines Motordrehzahlabfalls zu betreiben, um dadurch das Antriebsritzel 13 (Motor 12) vorläufig bis zu einer vorher festgelegten maximalen Drehzahl hochzufahren.
Zu diesem Zeitpunkt ist die ECU 20 ausgebildet, um einen Wert für die Drehzahl des Antriebsritzels 13 seit dem Beginn der Drehung des Antriebsritzels 13 in Erwiderung z. B. auf die Eingabe eines Kurbelwellenimpulses von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 vorherzusagen, um dadurch den zukünftigen Verlauf der Steigerung der Drehzahl des Antriebsritzels 13 mit dem Start der Drehung von Antriebsritzel 13 vorherzusagen; Daten, die den vorhergesagten Verlauf der wachsenden Drehzahl von Antriebsritzel 13 bezeichnen, werden im Folgenden als Vorhersagedaten des zukünftigen Verlaufs eines Drehzahlanstieges von Antriebsritzel 13 genannt. Die ECU 20 ist ausgebildet, um einen Zeitpunkt zur Verschiebung des Antriebsritzels 13 auf den Zahnkranz 23 vorherzusagen, wenn der Unterschied zwischen einem Wert der Vorhersagedaten des zukünftigen Verlaufs des Motordrehzahlabfalls und einem entsprechenden Wert der Vorhersagedaten eines zukünftigen Verlaufs der wachsenden Drehzahl von Antriebsritzel 13 innerhalb eines vorher festgelegten Wertes K1 liegt. Dieser vorher festgelegte Wert K1 ist z. B. derart bestimmt, dass, wenn das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff steht, wenn der Unterschied innerhalb des vorher festgelegten Wertes K1 liegt, Geräusche aufgrund des Eingriffs auf einem niedrigen Niveau gehalten werden können.
Zum Beispiel ist die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet, um einen zukünftigen Verlauf der Steigerung der Drehzahl des Antriebsritzels 13 seit dem Beginn der Drehung von Antriebsritzel 13 gemäß folgender Methode vorherzusagen. Insbesondere sagt die ECU 20 unter Ausnutzung der folgenden Modellgleichung (15) den zukünftigen Verlauf des Drehzahlanstieges von Antriebsritzel 13 seit dem Beginn der Rotation von Antriebsritzel 13 vorher; diese Gleichung lässt sich im Vorfeld erhalten, indem der Verlauf des Drehzahlanstieges von Antriebsritzel 13 mittels eines Erste-Ordnung-Verzögerungsmodels mit einer vorher festgelegten Zeitkonstanten τ bestimmt: N_p = N_pmax{1 – exp(–ta/τ)} (15) wobei N_p die Drehzahl des Antriebsritzels 13 bedeutet, N_pmax die vorher festgelegte maximale Drehzahl des Antriebsritzels 13 bedeutet und ta die Zeit bedeutet, die seit dem Beginn der Drehung von Antriebsritzel 13 vergangen ist.
Zu beachten ist, dass es einer gewissen Zeit bedarf, bis Antriebsritzel 13 ab dem Beginn des Verschiebens von Antriebsritzel 13 auf den Zahnkranz 23 hin mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff kommt, und die Zeit, vereinfacht als Antriebsritzelverschiebezeit bezeichnet, ist konstant unabhängig von der Drehzahl. Die ECU 20 kann daher den Zeitpunkt zum Verschieben von Antriebsritzel 13 auf den Zahnkranz 23 hin als Antriebsritzelverschiebezeit früher berechnen, als den Zeitpunkt, zu dem der Unterschied zwischen einem entsprechenden Wert der Vorhersagedaten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls und einem entsprechenden Wert der Vorhersagedaten des zukünftigen Verlaufs eines Drehzahlanstieges von Antriebsritzel 13 innerhalb eines vorher festgelegten Werts K2 ist. Dieser vorher festgelegte Wert K2 ist beispielsweise derart gewählt, dass wenn das Antriebsritzel 13 mit Zahnkranz 23 in Eingriff steht, und der Unterschied innerhalb des vorher festgelegten Werts K2 liegt, ein Geräusch aufgrund des Eingriffs auf einem niedrigen Niveau gehalten wird.
Außerdem ist die ECU 20, wie in 5 dargestellt, gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet, um:
zukünftige Werte der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 oder zukünftige Werte der Drehzahl auf die gleiche Art und Weise wie die Vorhersage des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls (Winkelgeschwindigkeit ω) wie oben ausgeführt und mit der Annahme, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, vorherzusagen;
festzustellen, ob ein Neustart des Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, indem der Unterschied zwischen einem gemessenen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) basierend auf dem Pulsintervall des Kurbelwellensignals und einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) mit einem Schwellwert verglichen wird; und
die Steuerung eines Anlassers 11 zum Anlassen des Motors 21 durchzuführen, wenn festgestellt wurde, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist.
Zu beachten ist, dass der Grund, warm der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, sein kann, dass, obwohl das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 verschoben wurde, das Antriebsritzel 13 nicht mit Zahnkranz 23 in Eingriff steht.
Zum Beispiel kann die ECU 20 einen zukünftigen Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 oder der Motordrehzahl zu jedem vorher festgelegten Kurbelwellenwinkel vorhersagen.
Zu beachten ist, dass während des Drehzahlabfalls nach dem automatischen Stopp von Motor 21 die Motorgeschwindigkeit mit jedem Zyklus, die der Kolben den TDC des jeweiligen Zylinders passiert, fluktuiert; wobei dieser Zyklus des Kolbens, an dem der TDC des jeweiligen Zylinders passiert wird, im Folgenden als ”TDC-Zyklus” (siehe z. B. 4) bezeichnet wird.
Aus diesem Grund ist die ECU 20 gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildet, um festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war, oder fehlgeschlagen ist, indem der Unterschied zwischen einem gemessenen Wert der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) zu jedem TDC-Zyklus und eines entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wertes der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) jedes TDC-Zyklus innerhalb des Schwellwertes liegt.
Diese Ausführungsform kann, selbst wenn die Motordrehzahl mit jedem TDC-Zyklus fluktuiert, den Unterschied zwischen einem gemessenen Wert der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) und einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) zu jedem vorher festgelegten Zeitpunkt der mit dem Zyklus der Fluktuation synchronisiert ist, mit dem Schwellwert vergleichen. Dadurch kann der Einfluss der Fluktuation auf die Ermittlung, ob ein Neustart des Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, reduziert werden.
Der Schwellwert der genutzt wird, um festzustellen, ob ein Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, kann ein konstanter Wert sein, um den Rechenaufwand der ECU 20 gering zu halten. Wenn ein konstanter Wert als Schwellwert genutzt wird, wird die Abweichung des gemessenen Werts der Drehzahl von dem aktuellen Wert der Drehzahl zur gleichen Zeit mit abnehmender Drehzahl erhöht (siehe 6).
Die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform speichert daher die Information F1 als beispielsweise Tabelle (Datentabelle), als Programm, und/oder als Formel; wobei diese Information F1 einer Variablen des Schwellwerts als Funktion einer Variablen (Parameter) der Drehzahl entspricht. Die Funktion kann auf Basis von Daten, die durch Tests und/oder Simulationen unter Verwendung von Motor 21 oder eines äquivalenten Computermodels bestimmt werden. Die Funktion kann den Anstieg in der Abweichung des gemessenen Werts der Drehzahl von dem entsprechenden gegenwärtigen Wert der Drehzahl kompensieren.
Insbesondere referenziert die ECU 20 die Information F1 unter Nutzung des gemessenen Wertes der Drehzahl als einen Schlüssel, um hierdurch einen Wert des Schwellwerts entsprechend dem gemessenen Wert der Motordrehzahl zu erhalten, und benutzt den so erhaltenen Wert des Schwellwerts, um die Ermittlung, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, durchzuführen. Dadurch kann der Schwellwert zuverlässig bestimmt werden, so dass der Anstieg in der Abweichung eines gemessenen Werts der Motordrehzahl von dem entsprechenden gegenwärtigen Wert der Motordrehzahl kompensiert werden kann.
Zu bedenken ist, dass, da die Motordrehzahl über die Zeit den Beginn der Motorneustartanforderung vergangen reduziert ist, die Information F1 einer Variablen für den Schwellwert als Funktion einer Variablen (Parameter) der vergangenen Zeit entspricht. Das heißt, die ECU 20 kann auf die Information F1 unter Nutzung des Wertes für die Zeit, die seit dem Auftreten der Motorneustartanforderung vergangen ist, als Schlüssel hinweisen, um dadurch einen Wert für den Schwellwert entsprechend der vergangenen Zeit zu erhalten. Die vergangene Zeit kann durch die ECU 20 bei jedem Intervall der Kurbelwellenpulssignale gemessen werden. Die ECU 20 kann den Wert des Schwellwerts nutzen, um festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist. Auch der Schwellwert kann so zuverlässig ermittelt werden, um ein Anwachsen der Abweichung des gemessenen Werts der Motordrehzahl von einem entsprechenden gegenwärtigen Wert der Motordrehzahl zu kompensieren.
Im Folgenden wird die Verlaufsvorhersageroutine R1, wie sie von der ECU 20 ausgeführt wird, in Bezug auf 7 erläutert. Die ECU 20 wiederholt die Verlaufsvorhersageroutine R1 in vorher festgelegten Zyklen während der Ausführung der Hauptmotorsteuerroutine und funktioniert als Mittel zum Vorhersagen des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls.
Zu Beginn der Verlaufsvorhersageroutine R1 ermittelt die ECU 20, ob wenigstens eine von vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen erfüllt ist, in anderen Worten, ob eine Motorautomatikstoppanforderung (Treibstoffeinspritzstoppanforderung) basierend auf den Signalen der Sensoren 59 in Schritt 101 auftritt.
Wird ermittelt, dass keine der vorher festgelegten Motorautomatikstoppbedingungen in Folge der Signale der Sensoren 59 (NEIN in Schritt 101) erfüllt sind, verlässt die ECU20 die Verlaufsvorhersageroutine R1 und kehrt zur Hauptmotorsteuerroutine zurück.
Andererseits, wenn festgestellt wird, dass wenigstens eine der Motorautomatikstoppbedingungen erfüllt ist (JA in Schritt 101), führt die ECU 20 in Schritt 101A die Automatikstoppsteuerung für Motor 21 durch.
Insbesondere steuert die ECU 20 das Treibstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündungssystem 53, um eine Verbrennung des Luft-Treibstoff-Gemisches in jedem Zylinder in Schritt 101A zu stoppen. Das Stoppen der Verbrennung des Luft-Treibstoff-Gemischs in jedem Zylinder von Motor 21 bedeutet den automatischen Stopp von Motor 21. Wegen des automatischen Stopps von Motor 21 hält auch die Kurbelwelle 22 des Motors 21 aufgrund von beispielsweise seiner Trägheit an.
Zusätzlich zu der Ausführung von Schritt 101A, ermittelt die ECU 20 in Schritt 102, ob von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 ein Kurbelwellenpuls abgegeben wurde. Die ECU 20 wiederholt diese Ermittlung von Schritt 102, wenn festgestellt wurde, dass keine Kurbelwellenpulse abgegeben wurden (NEIN in Schritt 102). Das heißt, die ECU 20 geht jedes Mal dann zu Schritt 103, wenn ein Kurbelwellenpuls empfangen wurde (JA in Schritt 102).
In Schritt 103 berechnet die ECU 20 einen Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 entsprechend einem gegenwärtig empfangenen Kurbelwellenpuls gemäß der folgenden Gleichung (1):
Zu beachten ist, dass der Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 22 entsprechend h CAD innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode i der Drehung der Kurbelwelle 22 als ω[h, i] bezeichnet wird. Zum Beispiel wird der Wert der Winkelgeschwindigkeit ω bei 0 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode i der Drehung der Kurbelwelle 22 als ω[0, i] bezeichnet.
Danach liest die ECU 20 einen Wert T[h – (h – 30), i – 1] des Drehmomentverlustes T, wie er im Register RE gespeichert ist, im Schritt 104 aus; dieser Wert T[h – (h + 30), i – 1] des Drehmomentverlustes T wurde berechnet, um im später beschriebenen Schritt 107 in dem Register RE gespeichert zu werden und entspricht dem Kurbelwellenpuls ω[h + 30, i – 1] der von der ECU 20 150 CAD vor dem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls ω[h, i] empfangen wurde.
Zum Beispiel, falls der gegenwärtig empfangene Kurbelwellenpuls 60 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode (i) der Drehung der Kurbelwelle 22 entspricht, liest die ECU 20 den Wert T[60–90, i – 1] des Drehmomentverlusts T, wobei dieser Wert T[60–90, i – 1] berechnet wurde, um in dem Register RE gespeichert zu werden, und entspricht einem Kurbelwellenpuls ω[90, i – 1], der in die ECU 20 eingegeben wurde, 150 CA vor dem gegenwärtig empfangenen Kurbelwellenimpuls ω[60, i] entsprechend 60 CAD (siehe 3).
Zu beachten ist, dass wenn der gegenwärtig eingegebene Kurbelwellenpuls 60 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der ersten 180-CAD-Periode (i = 1) der Drehung der Kurbelwelle 22 entspricht, so dass keine Werte des Drehmomentverlusts T in dem Register RE gespeichert wurden, kann ein Default-Wert, der im Voraus als Wert für den Drehmomentverlust T von 60 CAD bis 90 CAD der Kurbelwelle 22 festgelegt und in dem Register RE oder im Speichermedium 20a gespeichert wurde als Wert T[60–90, i – 1] des Drehmomentverlusts T genutzt werden.
Als nächstes berechnet die ECU 20 gemäß Gleichung (9) oder (11) einen vorhergesagten Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω basierend auf dem Wert T[h – (h + 30), i – 1] des Drehmomentverlustes T, wie er von dem Register RE zum nächsten Eingabezeitpunkt eines Kurbelwellenpulses entsprechend (h + 30) CAD in Schritt 105 ausgelesen wird.
Zum Beispiel berechnet in Schritt 105 die ECU 20 den vorhergesagten Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω zum entsprechenden Kurbelwellenwinkel (h + 30) der Kurbelwelle 22 innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode i der Drehung der Kurbelwelle 22. In Schritt 105 speichert die ECU 20 den vorhergesagten Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω in dem Register RE oder dem Speichermedium 20a. Zu beachten ist, dass wenn h + 30 gleich 180, h + 30 zu 0 gesetzt wird und i um ”1”. erfüllt wird.
Zum Beispiel, wenn der gegenwärtig eingegebene Kurbelwellenpuls 60 CAD entspricht, d. h. der Parameter h 60 entspricht, berechnet die ECU 20 einen vorhergesagten Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω zum nächsten Eingabezeitpunkt des Kurbelwellenpulses entsprechend 90 CAD gemäß der Gleichung (11): ω'²[90, i] = ω'²[60, i] – 2/JT[60–90, i – 1] = ω²[30, i] – 2/J(T[30–60, i – 1] + T[60–90, i – 1]) (11)
In Schritt 105 berechnet die ECU 20 einen vorhergesagten Wert der Ankunftszeit t[h – (h + 30),i] zu dem die Kurbelwelle 22 zum nächsten Eingabezeitpunkt eines Kurbelwellenpulses gemäß der Gleichung (10) ankommt, und speichert den vorhergesagten Wert der Ankunftszeit t in dem Register RE oder dem Speichermedium 20a in Korrelation mit dem vorhergesagten Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω.
Zum Beispiel, wenn der gegenwärtige eingegebene Kurbelwellenpuls 60 CAD entspricht, berechnet die ECU 20 den vorhergesagten Wert T[60–90, i] der Ankunftszeit zu der die Kurbelwelle 22 zum nächsten Eingabezeitpunkt des Kurbelwellenpulses ankommt, entsprechend der Gleichung (12):
Danach, ermittelt die ECU 20, ob der vorhergesagte Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω zum nächsten Eingabezeitpunkt des Kurbelwellenpulses entsprechend (h + 30) CAD gleich oder weniger als Null ist, um dann zu ermitteln, ob die Vorhersage des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls vollständig ist, um die Drehung der Kurbelwelle 22 in Schritt 106 vollständig zu stoppen.
Es wurde festgestellt, dass der vorhergesagte Wert ω'[h + 30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω zum nächsten Eingabezeitpunkt des Kurbelwellenpulses größer als Null ist (NEIN in Schritt 106), berechnet die ECU 20 den Wert T[(h – 30) – h, i] des Drehmomentverlusts T gemäß dem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls (h = 30 CAD) und speichert den Wert T[(h – 30) – h, i] des Drehmomentverlusts T in dem Register RE in Schritt 107.
Entspricht der gegenwärtig eingegebene Kurbelwellenpuls 60 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode (i) der Drehung der Kurbelwelle 22, berechnet die ECU 20 den Wert T[30–60, i] des Drehmomentverlusts T entsprechend dem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls entsprechend der folgenden Gleichung (16): T[30–60, i] = –J·(ω[60, q]² – ω[30, i]²)/2 (16)
Nach dem vollständigen Abarbeiten von Schritt 107 erhöht die ECU 20 den Parameter h um 30, und wenn der erhöhte Wert 180 erreicht, setzt die ECU 20 den erhöhten Wert auf 0 und erhöht den Parameter i in Schritt 107a um 1. Danach geht die ECU 20 zurück zu Schritt 104 und wiederholt die Abläufe in Schritten 104 bis 107A bis die Feststellung in Schritt 106 positiv ist. Die Wiederholung der Abläufe in Schritt 104 bis 107A ermöglicht eine Vielzahl an vorhergesagten Werten ω' und eine Vielzahl von vorhergesagten Werten der Ankunftszeit t, die berechnet und in dem Register RE oder dem Speichermedium 20a gespeichert werden.
Während der Wiederholung der Abläufe in den Schritten 104 bis 107A, ist die Feststellung in Schritt 106 positiv, wenn der gegenwärtige vorhergesagte Wert ω' der Winkelgeschwindigkeit ω gleich oder kleiner 0 ist. Die ECU 20 ermittelt dann in Schritt 106, dass der Datensatz der Vielzahl vorhergesagter Werte ω' der Winkelgeschwindigkeit ω, wie sie in dem Register RE oder dem Speichermedium 20a gespeichert sind, einen zukünftigen Verlauf eines Drehmomentabfalls bis zu dem vollständigen Anhalten der Drehung der Kurbelwelle 22 zeigt. Zum Beispiel konvertiert die ECU 20 eine Menge der vorhergesagten Werte ω' der Winkelgeschwindigkeit ω in einer Menge vorhergesagter Werte für die Drehzahl und erzeugt, basierend auf der Menge der vorhergesagten Drehzahlwerte den zukünftigen Verlauf des Abfalls der Motordrehzahl bis zum vollständigen Anhalten der Drehung der Kurbelwelle 22.
Nach Schritt 106 kehrt die ECU 20 zurück zu Schritt 102 und wartet auf die nächste Eingabe eines Kurbelwellenpulses von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25.
Das heißt, die ECU 20 erstellt einen zukünftigen Verlauf für den Drehzahlabfall bis zum vollständigen Anhalten der Drehung der Kurbelwelle 22 während sie ihn jedes Mal, wenn ein Kurbelwellenpuls von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 eingegeben wird, aktualisiert.
Zu beachten ist, dass, wie oben beschrieben, wenn die Länge eines Intervalls zwischen einem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls und dem nächsten eingegebenen Kurbelwellenpuls zur ECU 20 kürzer ist als die benötigte Zeit der ECU 20, um die Vorhersage für den zukünftigen Verlauf des Drehmomentabfalls bis zum vollständigen Anhalten der Rotation der Kurbelwelle 22 vorherzusagen, die ECU 20 derart programmiert ist, um die Vorhersage des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls zum gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls abzubrechen, und die nächste Vorhersage des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls beim nächsten Kurbelwellenpuls durchzuführen.
Als nächstes wird die Anlassersteuerroutine R2, wie sie von der ECU 20 durchgeführt wird, in Bezug auf 8 beschrieben. Die ECU 20 führt die Anlassersteuerroutine R2 wiederholt in einem vorher festgelegten Zyklus während der Ausführung der Hauptmotorsteuerroutine durch und dient als Mittel zum Bestimmen des Zeitpunkts, um das Antriebsritzel 13 zum Neustart von Motor 21 zu betreiben.
Zu Beginn der Anlassersteuerroutine R2 ermittelt die ECU 20, ob wenigstens eine der vorher festgelegten Motorneustartbedingungen erfüllt ist, mit anderen Worten, ob eine Motorneustartanforderung auftritt, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren 59 und den Nebenaggregaten 61 in Schritt 201 ausgegeben werden.
Nachdem festgestellt wurde, dass keine Motorneustartanforderung auf Grundlage der Signale, die von den Sensoren 59 und den Nebenaggregaten 61 ausgegeben wurden (NEIN in Schritt 201), verlässt die ECU 20 die Anlassersteuerroutine R2 und kehrt zu der Hauptmotorsteuerroutine zurück.
Andererseits, wenn festgestellt wird, dass eine Motorneustartanforderung auftritt (JA in Schritt 201), ermittelt die ECU 20 in Schritt 202, ob die Motordrehzahl abfällt.
Wird festgestellt, dass die Motordrehzahl nicht abfällt, mit anderen Worten, dass die Drehung der Kurbelwelle 22 des Motors 21 komplett gestoppt ist (NEIN in Schritt 202), geht die ECU 20 weiter zu Schritt 208. In Schritt 208, betreibt die ECU 20 die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben, so dass das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff gerät. Zu diesem Zeitpunkt passiert das Eingreifen des Antriebsritzels 13 in den Zahnkranz 23 mit geringem Geräusch, da der Zahnkranz 23 sich nicht dreht. Nach dem Eingriff des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23, d. h. nach dem Ablauf einer vorher festgesetzten Verzögerungszeit seit des Betreibens der Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14, betreibt die ECU 20 den Motor 12, um das Antriebsritzel 13 zu drehen, und um dadurch den Motor 21 bis zu einer beispielsweise vorher festgelegten Eingangsgeschwindigkeit gemäß der Steuerung des Arbeitszyklus von Motor 12 anzulassen.
Andererseits wird festgestellt, dass die Motordrehzahl abfällt (JA in Schritt 202), geht die ECU 20 weiter zu Schritt 203. In Schritt 203 ermittelt die ECU 20, ob ein Betrieb von Motor 12 erlaubt ist durch beispielsweise die Ermittlung, ob die Motordrehzahl gleich oder kleiner einer vorher festgelegten Schwellwertdrehzahl ist. Wird festgestellt, dass die Motordrehzahl höher als eine vorher festgelegte Schwellwertdrehzahl ist, so dass der Betrieb des Motors 12 nicht erlaubt ist (NEIN in Schritt 203) wiederholt die ECU 20 die Ermittlung von Schritt 203 bis die Motordrehzahl gleich oder kleiner als die vorher festgelegte Schwellwertdrehzahl ist.
Andererseits, falls festgelegt wird, dass die Motordrehzahl gleich oder kleiner als eine vorher festgelegte Schwellwertdrehzahl ist, so dass der Betrieb des Motors 12 erlaubt ist (JA in Schritt 203), geht die ECU 20 weiter zu Schritt 204, und betreibt den Motor 12, um das Antriebsritzel 13 bis zu einer vorher bestimmten Anfangsgeschwindigkeit in Schritt 204 zu drehen.
Danach sagt die ECU 20 einen zukünftigen Verlauf für den Anstieg der Drehzahl von Antriebsritzel 13 seit dem Start der Drehung von Antriebsritzel 13 voraus, indem die Modellgleichung (15), wie sie durch das Modellieren des Verlaufs des Drehzahlanstiegs von Antriebsritzel 13 mit dem Erste-Ordnungs-Verzögerungsmodell, wie es oben beschrieben wurde, in Schritt 205 genutzt wird.
In Schritt 205 synchronisiert die ECU 20 die vorhergesagten Daten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls mit den vorhergesagten Daten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlanstiegs von Antriebsritzel 13 derart, dass ein Element der vorhergesagten Daten für den zukünftigen Verlauf des Drehzahlabfalls bei einem Kurbelwellenwinkel von 180-CAD-Takt der Kurbelwelle 22 mit einem Element der vorhergesagten Daten für den zukünftigen Verlauf des Drehzahlanstiegs von Antriebsritzel 13 bei demselben Kurbelwellenwinkel in dem gleichen 180-CAD-Takt von Kurbelwelle 22 übereinstimmt.
Die ECU 20 sagt in Schritt 206 den Zeitpunkt voraus, um Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben, wenn der Unterschied zwischen dem Wert der vorhergesagten Daten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls und einem entsprechenden Wert der vorhergesagten Daten eines zukünftigen Verlaufs für den Anstieg der Drehzahlgeschwindigkeit von Antriebsritzel 13 innerhalb eines vorher festgelegten Werts K1 ist. Zum Beispiel sagt die ECU 20 einen vorhergesagten Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle 22 innerhalb eines vorhergesagten 180-CAD-Takts von Kurbelwelle 22 als vorhergesagten Zeitpunkt voraus, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben.
Danach bestimmt die ECU 20 in Schritt 206, ob ein gegenwärtiger Kurbelwellenwinkel von Kurbelwelle 22 innerhalb eines gegenwärtigen 180-CAD-Takts der Kurbelwelle 22, der einem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls des Kurbelwellenwinkelsensors 25 entspricht, einen vorher festgelegten Zeitpunkt (den vorhergesagten Kurbelwellenwinkel von Kurbelwelle 22 innerhalb des vorhergesagten 180-CAD-Takts von Kurbelwelle 22) erreicht. Nachdem ermittelt wurde, dass der gegenwärtige Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle 22 in dem gegenwärtigen 180-CAD-Takt von Kurbelwelle 22 entsprechend einem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls von Kurbelwellenwinkelsensor 25 nicht den vorher vorgegebenen Zeitpunkt erreicht (NEIN in Schritt 206) wiederholt die ECU 20 die Ermittlung in Schritt 206.
Andererseits, falls ermittelt wurde, dass der Kurbelwellenwinkel der Kurbelwelle 22 innerhalb des gegenwärtigen 180-CAD-Takts von Kurbelwelle 22 entsprechend einem gegenwärtig eingegebenen Kurbelwellenpuls von Kurbelwellenwinkelsensor 25 den vorhergesagten Zeitpunkt erreicht (JA in Schritt 206), betreibt die ECU 20 die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu verschieben, so dass das Antriebsritzel 13 in Schritt 207 mit Zahnkranz 23 in Eingriff gebracht wird. Dies dreht den Motor 21, um ihn neu zu starten. Nach der Durchführung in Schritt 207 verlässt die ECU 20 die Anlassersteuerroutine R2 und kehrt zurück zur Hauptmotorsteuerroutine.
In Schritt 205 kann die ECU 20, die seit dem vorher festgelegten Referenzzeitpunkt vergangene Zeit als vorhergesagten Zeitpunkt um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu verschieben, vorhersagen. Als vorher festgelegter Zeitpunkt können die folgenden Zeitpunkte genutzt werden:
erstens der Startzeitpunkt, an dem Treibstoff in dem Motor 21 (in jedem Zylinder) eingespritzt wird,
zweitens der Zeitpunkt, zu dem die Motordrehzahl auf eine vorher festgelegte Drehzahl abfällt;
ein dritter Zeitpunkt entspricht dem Beginn des vorhergesagten zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls; und
ein vierter Zeitpunkt entspricht dem Auftreten einer Motorneustartanforderung.
Gemäß dieser Modifikation kann die ECU 20 feststellen, ob eine vergangene Zeit seit dem Referenzzeitpunkt, der einem gegenwärtigen Input eines Kurbelwellenpulses von dem Kurbelwellenwinkelsensor 25 entspricht, eine in Schritt S206 vorher festgelegte Zeitdauer (die vorher festgelegte vergangene Zeit) erreicht.
Beachte, dass die ECU in Schritt 206 eine Antriebsritzelverschiebungszeit zum Verschieben des Antriebsritzels 13 zu dem Zahnkranz 23 hin als kürzere Zeit vorhersagt als die Zeitdauer, wenn der Unterschied zwischen einem entsprechenden Wert der vorhergesagten Daten des zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls und eines entsprechenden Werts der vorhergesagten Daten eines zukünftigen Verlaufs des Drehzahlanstiegs von Antriebsritzel 13 innerhalb eine vorher festgesetzten Wertes K2 ist. Zum Beispiel kann die ECU 20 die Antriebsritzelverschiebungszeit in einen Winkel der Drehung von Kurbelwelle 22 entsprechend der gegenwärtigen Drehzahl konvertieren und kann den Zeitpunkt zum Verschieben des Antriebsritzels 13 zum Zahnkranz 23 hin kürzer vorhersagen als den Winkel der Drehung von Kurbelwelle 22. Der vorher festgelegte Wert K1 kann größer gesetzt werden als der vorher festgelegte Wert K2 unter Berücksichtigung von beispielsweise der Antriebsritzelverschiebungszeit.
Nach der Erfassung, dass keine vorher festgelegten Motorneustartbedingungen während des Drehzahlabfalls erfüllt sind, kann die ECU 20 andererseits feststellen, ob die Motordrehzahl innerhalb eines Niedrig-Drehzahlbereichs, von beispielsweise 300 UpM oder weniger, insbesondere 50 bis 100 UpM fällt und, falls festgestellt wird, dass die Drehzahl in dem Niedrigdrehzahlbereich fällt, kann die ECU 20 die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 betätigen, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben. Während die Drehzahl innerhalb des Niedrigdrehzahlbereichs bleibt, bleibt auch das Geräuschniveau beim Eingreifen des Antriebsritzels 13 in den Zahnkranz 23 und der abrasive Abtrag dazwischen innerhalb eines erlaubten Bereichs.
Als nächstes wird eine Neustartfehlererkennungsroutine R3, wie sie von der ECU 20 ausgeführt wird, in Bezug auf 9 erläutert. Die ECU 20 führt die Neustart-Fehlererkennungsroutine R3 in einem vorher festgelegten Zyklus während der Ausführung der Hauptmotorsteuerroutine wiederholt durch und funktioniert so als Mittel zum Bestimmen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
Beim Start der Neustartfehlererkennungsroutine R3 ermittelt die ECU 20, ob die Motordrehzahl abfällt nachdem der Motor 21 in Schritt 301 automatisch gestoppt wurde.
Nachdem festgestellt wurde, dass die Motordrehzahl nicht abfallt nachdem Motor 21 automatisch gestoppt wurde (NEIN in Schritt 301), verlässt die ECU 20 die Neustartfehlererkennungsroutine R3. Andererseits, wenn festgestellt wird, dass die Drehzahl abfällt, nachdem der Motor 21 automatisch gestoppt wurde (JA in Schritt 301) geht die ECU 20 weiter zu Schritt 302.
In Schritt 302 ermittelt die ECU 20, ob die Motorneustartsteuerung, welche den Anlasser 12 nutzt, gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 durchgeführt wurde. Mit anderen Worten ermittelt die ECU 20, ob der Anlasser 12 veranlasst wurde das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben, um den Neustart von Motor 21 auszuführen.
Nachdem festgestellt wurde, dass die Motorneustartsteuerung von der Nutzung von Anlasser 11 gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 nicht ausgeführt wurde (NEIN in Schritt 302), verlässt die ECU 20 die Neustart-Fehlererkennungsroutine R3.
Andererseits, falls festgestellt wird, dass die Motorneustartsteuerung von der Nutzung von Anlasser 11 gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 durchgeführt wurde (JA in Schritt 302) geht die ECU 20 weiter zu Schritt 303.
In Schritt 303 erhält die ECU 20 den gemessenen Wert NE(n) der Drehzahl beim gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Periode der Drehung von Kurbelwelle 22. In Schritt S303 berechnet die ECU 20 (sagt vorher) den zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) beim nächsten TDC basierend auf dem zukünftigen Verlauf des Abfalls der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω), wie sie gegenwärtig von der ECU 20 gemäß der Verlaufsvorhersageroutine R1, wie sie oben beschrieben wurde, unter der Annahme, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, vorhergesagt wurde.
Nach Durchführung von Schritt S303, bestimmt die ECU 20 die Information F1 unter Nutzung des gemessenen Wertes NE(n) der Motordrehzahl beim gegenwärtigen TDC als einen Schlüssel, um dadurch einen Wert des Schwellwerts entsprechend des gemessenen Werts NE(n) der Motordrehzahl in Schritt 304 zu erhalten.
Als nächstes erhält die ECU 20 einen gemessenen Wert NE(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC innerhalb der nächsten 180-CAD-Periode von der Drehung der Kurbelwelle 22 in Schritt 305.
Nach Durchführung von Schritt 305 ermittelt die ECU 20, ob die Abweichung des gemessenen Wertes NE(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC von dem vorhergesagten zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC größer ist als der erhaltene Wert für den Schwellwert in Schritt 306.
Das heißt, wenn der Neustart von Motor 21 basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war, ist die Abweichung des gemessenen Wertes NE(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC von dem vorhergesagten zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Drehzahl beim nächsten TDC größer als der extrahierte Wert des Schwellwerts, da die gegenwärtige Motordrehzahl seit dem Startzeitpunkt der Motorneustartsteuerung angestiegen ist (siehe 5).
Wenn jedoch der Neustart von Motor 21 basierend auf der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist, ist die Abweichung des gemessenen Wertes NE(n + 1) der Drehzahl beim nächsten TDC vom vorhergesagten zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Drehzahl beim nächsten TDC gleich oder kleiner als der extrahierte Wert des Schwellwerts, da die gegenwärtige Motordrehzahl seit dem Startzeitpunkt des Neustarts von Motor 21 abgefallen ist (siehe 5).
Das heißt, nachdem festgestellt wurde, dass die Abweichung des gemessenen Wertes NE(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC von dem vorhergesagten zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC gleich oder kleiner als der extrahierte Wert des Schwellwerts ist (JA in Schritt 306) stellt die ECU 20 in Schritt 307 fest, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist.
In Schritt 308 führt die ECU 20 wieder eine Motorneustartsteuerung unter Ausnutzung des Anlassers 11 durch.
Falls z. B., wie oben beschrieben, der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, wird angenommen, dass das Antriebsritzel 13, das vorher in den Schritten 207 und 204 betätigt wurde, zwar an den Zahnkranz 23 angrenzt, ohne aber mit Zahnkranz 23 in Eingriff zu sein. Das heißt, es wird angenommen, dass das Antriebsritzel 13 in Angrenzung an Zahnkranz 23 dreht. Zu diesem Zeitpunkt, da die Drehzahl des Zahnkranzes 23 kontinuierlich abfällt, da der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, so dass die Drehzahl des Antriebsritzels 13 höher ist als die von Zahnkranz 23.
Das heißt, in Schritt 307 schaltet die ECU 20 den Motor 12 ab, um dadurch die Drehzahl von Antriebsritzel 13 zu reduzieren. Danach, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl von Antriebsritzel 13 und dem Zahnkranz 23 (Motor 21) innerhalb eines vorher festgelegten Wertes K1 oder K2 liegt, greift das Antriebsritzel 13, das an dem Zahnkranz 23 angrenzt, in Zahnkranz 23 ein. Nachdem Eingreifen von Antriebsritzel 13 in den Zahnkranz 23 schaltet die ECU 20 den Motor 12 in Schritt 308 wieder an, um das Antriebsritzel 13 zusammen mit dem Zahnkranz 23 zu drehen, um dadurch den Motor 21 anzulassen.
In Schritt 308 steuert die ECU 20 den Arbeitszyklus von Motor 12, um dadurch die Drehzahl von Antriebsritzel 13 zu reduzieren. Wenn danach der Unterschied zwischen der Drehzahl von Antriebsritzel 13 und dem Zahnkranz 23 (Motor 21) innerhalb eines vorher festgelegten Wertes K1 oder K2 liegt, greift das Antriebsritzel 13 das am Zahnkranz 23 anliegt, in Zahnkranz 23 ein. Da das Antriebsritzel 13 sich dreht, dreht das Antriebsritzel 13 auch den Zahnkranz 23, wodurch Motor 21 angelassen wird.
Andererseits, wenn festgestellt wird, dass die Abweichung des gemessenen Wertes NE(n + 1) der Drehzahl beim nächsten TDC von dem vorhergesagten zukünftigen Wert Ney(n + 1) der Motordrehzahl beim nächsten TDC größer ist als der extrahierte Wert des Schwellwerts (NEIN in Schritt 306), ermittelt die ECU 20, dass der Neustart von Motor 21 erfolgreich war, und beendet damit die Neustart-Fehlerfeststellungsroutine R3.
Wie oben beschrieben, ist das Motorsteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet, um:
einen zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) für jeden TDC-Zyklus vorherzusagen unter der Annahme, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist;
festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, indem die Abweichung des gemessenen Wertes der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit von Kurbelwelle 22) in einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) innerhalb eines Schwellwerts liegt; und
eine Motorneustartsteuerung unter Nutzung des Anlassers 11 auszuführen, um den Motor 21 wieder anzulassen, falls festgestellt wurde, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist.
Um festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, vergleicht die Konfiguration des Motorsteuersystems 1 die Abweichung eines gemessenen Wertes der Motordrehzahl von einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Motordrehzahl mit einem Schwellwert ohne den gemessenen Wert der Motordrehzahl mit einer vorher festgelegten Startschwellwertdrehzahl zu vergleichen. Das heißt, die Konfiguration des Motorsteuerungssystems 1 ermittelt, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, ohne lange warten zu müssen, ob die Motordrehzahl eine vorher festgelegte Startschwellwertdrehzahl seit dem Beginn der Motorneustartsteuerung erreicht hat.
Die Konfiguration des Motorsteuerungssystems 1 kann daher schneller als vorher bekannte Motorstopp- und -startsysteme feststellen, ob der Neustart eines Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, da die bekannten Motorsteuer- und -startsysteme eine lange Zeit benötigen, um festzustellen, ob eine Motorneustart erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist. Außerdem ermittelt die Konfiguration des Motorsteuersystems 1, ob ein Neustart des Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, ohne den Spannungsabfall in der Batterie 18 zu nutzen. Die Konfiguration des Motorsteuersystems 1 ermittelt daher, ob ein Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, unabhängig von der Änderung des Ladezustands von Batterie 18, wodurch sich die Genauigkeit der Feststellung, ob ein Motorneustart erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, im Vergleich zu bekannten Systemen, die ein Verfahren auf Basis eines Ladungsabfalls in einer Batterie nutzen, verbessert.
Diese technischen Effekte des Motorsteuersystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform erlauben es der ECU 20 einen Motor 21 so schnell wie möglich neu zu starten, nachdem festgestellt wurde, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, wodurch sich die Arbeitsleistung des Motorsteuersystems 1 verbessert, falls der Neustart von Motor 1 fehlgeschlagen ist.
Das Motorsteuersystem 1 gemäß einer ersten Ausführungsform berechnet einen Schwellwert, der benutzt wird, um festzustellen, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, wenn die Abweichung eines gemessenen Wertes der Motorgeschwindigkeit von einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Motordrehzahl kleiner ist als der Schwellwert. Zusätzlich zu dieser Maßnahme kann das Motorsteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform den Schwellwert der benutzt wird, um festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war, berechnen, wenn die Abweichung eines gemessenen Wertes der Drehzahl von einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl gleich oder größer als der Schwellwert ist.
Zu beachten ist, dass die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet ist, um eine Vorhersage eines zukünftigen Verlaufs des Drehzahlabfalls (Winkelgeschwindigkeit von Kurbelwelle 22) bei allen 30 CAD der Umdrehung der Kurbelwelle 22 durchgeführt wird, wobei die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist.
Insbesondere kann die ECU 20 ausgebildet sein, um einen zukünftigen Verlauf des Drehzahlabfalls (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) jedes Mal vorhersagen, wenn der Kolben in einem Zylinder den Totpunkt erreicht, mit anderen Worten, jedes Mal, wenn die Kurbelwelle 22 sich dreht und einen vorher festgelegten CAD entsprechend dem TDC eines Zylinders innerhalb eines gegenwärtigen 180-CAD-Takts der Kurbelwelle 22 erreicht, um dann die Drehzahl für einen zukünftigen Zeitpunkt, wenn der Kolben im nächsten Zylinder gemäß der Zündfolge in Schritt 105 den nächsten TDC erreicht. Diese Konfiguration erlaubt der ECU 20 festzustellen, dass der gegenwärtige Zeitpunkt entsprechend dem gegenwärtigen TDC dem letzten TDC während der Vorwärtsdrehung der Kurbelwelle 22 von Motor 21 entspricht, wenn ein Wert der Drehzahl zum Zeitpunkt des nächsten TDC negativ ist (imaginäre Zahl). Das heißt, wenn die Motordrehzahl nahe Null ist, nachdem der Kolben in einem Zylinder in Vorwärtsrichtung den letzten TDC passiert hat, und der Kolben in dem in der Zündfolge nächsten Zylinder den nächsten TDC nicht passiert, der Motor 21 sich in Rückwärtsrichtung dreht. Das heißt, die ECU 20 kann feststellen, dass die Motorgeschwindigkeit einen negativen Wert erreicht, mit anderen Worten, dreht sich die Drehrichtung des Motors innerhalb des nächsten 180-CAD-Takts der Kurbelwelle 22 um.
Die ECU 20 kann einen zukünftigen Verlauf des Abfalls der Motordrehzahl zu jedem TDC-Zyklus, basierend auf dem Verlauf des Drehmomentverlusts T wie er oben beschrieben wurde vorhersagen. Insbesondere kann die ECU 20 den zukünftigen Verlauf des Drehzahlabfalls vom gegenwärtigen TDC-Zeitpunkt zum nächsten TDC-Zeitpunkt in Schritt 105 feststellen. In Schritt 105 kann die ECU 20 den zukünftigen Verlauf des Drehzahlabfalls vom gegenwärtigen TDC-Zeitpunkt zum nächsten TDC-Zeitpunkt, basierend auf historischen Daten, die den Verlauf des Drehzahlabfalls vom vorherigen TDC-Zeitpunkt zum gegenwärtigen TDC-Zeitpunkt zeigen vorhersagen. Anstelle von jedem TDC-Zyklus, kann die ECU 20 den zukünftigen Verlauf des Drehzahlabfalls auch immer dann vorhersagen, wenn die Kurbelwelle 22 sich am gleichen CAD befindet.
Die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform sagt den zukünftigen Verlauf eines Drehzahlabfalls basierend auf zukünftigen Werten der Winkelgeschwindigkeit ω vorher; diese zukünftigen Werte sind bei 30-CAD-Intervallen entsprechend der Intervalle von Kurbelwellenpulsen berechnet, aber die ECU 20 gemäß der ersten Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere können die zukünftigen Werte der Winkelgeschwindigkeit ω bei 30-CAD-Intervallen deutlich unterschiedlich von dem gegenwärtigen Verlauf des Drehzahlabfalls sein. Das heißt, die ECU 20 kann zusätzliche zukünftige Werte der Winkelgeschwindigkeit ω während jedes 30-CAD-Intervalls entsprechend jedem Intervall des Kurbelwellenpulses interpolieren. Jedoch liegend die vorhergesagten zukünftigen Werte des Verlaufs für den Drehzahlabfall durch die interpolierten zukünftigen Werte näher an dem gegenwärtigen Verlauf des Drehzahlabfalls.
Zweite Ausführungsform
Ein Motorsteuerungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Bezug auf 10 beschrieben.
Die Struktur und/oder Funktionen des Motorsteuerungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Motorsteuerungssystem 1 in folgenden Punkten. Es werden daher hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte im Folgenden beschrieben.
Das Motorsteuerungssystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ausgebildet, um festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, indem die Abweichung eines gemessenen Wertes der Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) von einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) mit einem Schwellwert verglichen wird.
Auf der anderen Seite ist das Motorsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgebildet, um eine Neustart-Fehlererkennung R4 durchzuführen, um hierdurch festzustellen, ob ein Neustart des Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, indem eine Anstiegsrate oder die Anstiegshöhe der gemessenen Motordrehzahl nach dem Betreiben des Anlassers 11 durch die Motorneustartsteuerung verglichen wird, d. h. nach dem Betätigen des Anlassers 11, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben, um den Motor 21 in Schritt 307 neu zu starten.
Im Folgenden wird die Neustart-Fehlererkennungsroutine R4, wie sie von der ECU 20 ausgeführt wird, in Bezug auf 10 beschrieben. Die ECU 20 wiederholt die Neustart-Fehlererkennungsroutine R4 in einem vorher festgelegten Zyklus während der Ausführung der Hauptmotorsteuerroutine und funktioniert damit als Mittel zum Erkennen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
Nach dem Start der Neustart-Fehlererkennungsroutine R4, stellt die ECU 20 fest, ob die Drehzahl abgefallen ist, nachdem der Motor 21 in Schritt 401 automatisch gestoppt wurde.
Nachdem festgestellt wurde, dass die Motordrehzahl nach dem automatischen Stopp von Motor 21 nicht abgefallen ist (NEIN in Schritt 401), verlässt die ECU 20 die Neustart-Fehlererkennungsroutine R4. Andererseits, falls festgestellt wird, dass die Drehzahl abfällt, nachdem der Motor 21 automatisch gestoppt wurde (JA in Schritt 401) geht die ECU 20 weiter zu Schritt 402.
In Schritt 402 ermittelt die ECU 20, ob die Motorneustartsteuerung unter Nutzung von Anlasser 11 gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 durchgeführt wurde. Mit anderen Worten ermittelt die ECU 20, ob der Anlasser 11 betrieben wurde, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu schieben, um den Motor 21 neu zu starten.
Nachdem festgestellt wurde, dass die Motorneustartsteuerung, die den Anlasser 11 nutzt, gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 nicht durchgeführt wurde (NEIN in Schritt 402), verlässt die ECU 20 die Neustart-Fehlererkennungsroutine R4.
Wenn andererseits festgestellt wurde, dass die Motorneustartsteuerung unter Benutzung von Anlasser 11 gemäß Schritt 207 der Anlassersteuerroutine R2 durchgeführt wurde (JA in Schritt 402), geht die ECU 20 weiter zu Schritt 403.
In Schritt 403 berechnet die ECU 20 die Höhe ΔNE1 des Drehzahlanstiegs der gemessenen Werte (Winkelgeschwindigkeit ω) oder der Anstiegsrate ΔNE2 der gemessenen Werten der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit ω) nach dem Beginn der Motorneustartsteuerung (des Starts zum Anlassen von Motor 21). Die Höhe ΔNE1 des Drehzahlanstiegs in den gemessenen. Werten oder der Anstiegsrate ΔNE2 in den gemessenen Werten der Drehzahl entspricht einem Beispiel für das Änderungsverhalten in den gemessenen Werten der Drehzahl.
Als nächstes ermittelt die ECU 20, ob die Höhe ΔNE1 des Drehzahlanstiegs in den gemessenen Werten der Drehzahl nach dem Beginn des Anlassens von Motor 21 kleiner ist als ein erster Schwellwert TH1 oder die Anstiegsrate ΔNE2 der gemessenen Werte der Drehzahl nach dem Start des Anlassens von Motor 21 kleiner ist als ein zweiter Schwellwert TH2 in Schritt 404.
Das heißt, falls der Neustart von Motor 21 basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war, da die Anstiegshöhe ΔNE1 oder die Anstiegsrate ΔNE2 (Änderung) der gemessenen Werte der Drehzahl positiv ist seit dem Startzeitpunkt der Motorneustartsteuerung, die Anstiegshöhe von ΔNE1 oder falls die Anstiegsrate ΔNE2 der gemessenen Werte der Motordrehzahl gleich oder größer ist als der entsprechende vorher festgelegte erste oder zweite entsprechende Schwellwert TH1 oder TH2, z. B. ein positiver Wert größer als Null.
Wenn jedoch der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, basierend auf der Motorneustartsteuerung, da die Höhe von ΔNE1 oder Rate ΔNE2 des Anstiegs (Änderung) in dem gemessenen Wert der Drehzahl negativ ist, obwohl die Motorneustartsteuerung ausgeführt wurde, oder die Höhe ΔNE1 oder Rate ΔNE2 des Anstiegs der gemessenen Werte der Drehzahl kleiner ist als der entsprechende erste oder zweite Schwellwert TH1 oder TH2.
Das heißt, nachdem festgestellt wurde, dass die Höhe ΔNE1 des Anstiegs der gemessenen Werte der Motordrehzahl kleiner ist als der erste Schwellwert TH1 oder die Rate ΔNE2 des Anstiegs der gemessenen Werte der Drehzahl kleiner ist als der zweite Schwellwert TH2 (JA in Schritt 404), stellt die ECU 20 fest, dass der Neustart von Motor 21 in Schritt 405 fehlgeschlagen ist.
Dann, in Schritt 406, führt die ECU 20 unter Nutzung des Anlassers 11 wieder eine Motorneustartsteuerung durch.
Zum Beispiel, wie oben beschrieben, wenn der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, wird angenommen, dass das Antriebsritzel 13, das in den vorangehenden Schritten 204 und 207 betrieben wurde, am Zahnkranz 23 anliegt, ohne aber mit Zahnkranz 23 in Eingriff zu stehen. Das heißt, es wird angenommen, dass das Antriebsritzel 13 anliegend am Zahnkranz 23 sich dreht. Zu dieser Zeit, fällt die Drehzahl des Zahnkranzes 23 kontinuierlich ab, da der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, so dass die Drehzahl von Antriebsritzel 13 größer ist als die von Zahnkranz 23.
In Schritt 406 schaltet die ECU 20 daher den Motor 12 ab, um dadurch die Drehzahl von Antriebsritzel 13 zu reduzieren. Danach, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl von Antriebsritzel 13 und der von Zahnkranz 23 (Motor 21) innerhalb des vorher festgelegten Wertes K1 oder K2 liegt, wird das Antriebsritzel 13, das am Zahnkranz 23 anliegt, mit Zahnkranz 23 in Eingriff gebracht. Nach dem Eingriff des Antriebsritzels 13 mit Zahnkranz 23 schaltet die ECU 20 den Motor 12 in Schritt 308 wieder an, um das Antriebsritzel 13 zusammen mit dem Zahnkranz 23 zu drehen, um dann den Motor 21 anzulassen.
In Schritt 406 kann die ECU 20 den Arbeitszyklus von Motor 12 steuern, um dadurch die Drehzahl von Antriebsritzel 13 zu reduzieren. Danach, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl von Antriebsritzel 13 und der von Zahnkranz 23 (Motor 21) innerhalb des vorher festgelegten Wertes K1 oder K2 liegt, wird das Antriebsritzel 13, das am Zahnkranz 23 anliegt, mit Zahnkranz 23 in Eingriff gebracht. Da das Antriebsritzel 13 sich dreht, dreht sich aufgrund des Eingriffs von Antriebsritzel 13 mit Zahnkranz 23 auch Zahnkranz 23, wodurch sich Motor 21 dreht.
Wird andererseits festgestellt, dass die Höhe von ΔNE1 des Anstiegs der gemessenen Werte der Drehzahl kleiner als der erste Schwellwert TH1 ist, oder die Rate ΔNE2 des Anstiegs der gemessenen Werte der Drehzahl gleich oder größer als der zweite Schwellwert TH2 ist (NEIN in Schritt 404), stellt die ECU 20 fest, dass der Neustart von Motor 21 erfolgreich war, und beendet die Neustart-Fehlererfassungsroutine R4.
Wie oben beschrieben ist das Motorsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgebildet, um die Höhe von ΔNE1 oder die Rate ΔNE2 des Anstiegs der gemessenen Werte der Drehzahl nach dem Start zum Anlassen des Motors 21 zu vergleichen und festzustellen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs.
Das heißt, die Konfiguration des Motorsteuersystems gemäß dieser Ausführungsform ermittelt, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist ohne:
eine lange Zeit warten zu müssen, bis die Drehzahl einen vorher festgelegten Startschwellwert seit dem Beginn der Motorneustartsteuerung erreicht hat und
ohne den Spannungsabfall einer Batterie 18 zu nutzen.
Das heißt die Konfiguration des Motorsteuersystems dieser Ausführungsform erreicht die technischen Effekte des Motorsteuersystems 1 gemäß der oben ausgeführten ersten Ausführungsform.
Außerdem, da das Motorsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform feststellt, ob der Motorneustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, ohne einem zukünftigen Wert der Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 22) bei jedem TDC-Zyklus vorherzusagen auf der Basis, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist. Die Konfiguration des Motorsteuersystems gemäß dieser Ausführungsform kann daher die Rechenlast der ECU 20, die notwendig ist um die Feststellung durchzuführen, im Vergleich zum Motorsteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform vereinfachen.
Das Motorsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform nutzt einen ersten Schwellwert TH1 oder einen zweiten Schwellwert TH2 zum Ermitteln, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, wenn die Anstiegshöhe ΔNE1 in den gemessenen Werten der Drehzahl kleiner ist als der erste Schwellwert TH1 oder die Anstiegsrate ΔNE2 der gemessenen Werte der Drehzahl kleiner ist als der zweite Schwellwert TH2. Außerdem kann das Motorsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform einen ersten Schwellwert TH1' oder einen zweiten Schwellwert TH2' zum Ermitteln des erfolgreichen Neustarts von Motor 21 nutzen, wenn die Anstiegshöhe ΔNE1 der gemessenen Werte der Drehzahl gleich oder größer als der erste Schwellwert TH1' oder die Anstiegsrate ΔNE2 des Anstiegs der gemessenen Werte von der Drehzahl gleich oder größer als der zweite Schwellwert TH2' ist.
Jeder der ersten und zweiten Schwellwerte TH1 und TH2 der genutzt werden kann, um zu bestimmen, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, kann auch ein konstanter Wert sein, um die Rechenlast der ECU 20 zu verringern. Wenn ein konstanter Wert als Schwellwert TH1 und TH2 genutzt wird, wird die Abweichung vom gemessenen Wert der Drehzahl von dem gegenwärtigen Wert der Drehzahl zum gleichen Zeitpunkt erhöht, zu dem sich die Motordrehzahl verringert (siehe 6).
Ebenso wie in der ersten Ausführungsform speichert die ECU 20 gemäß der zweiten Ausführungsform die Information F2 beispielsweise als Tabelle (Datentabelle) als Programm und/oder als Formel; diese Information F2 stellt die Variable des ersten Schwellwerts TH1 oder des zweiten Schwellwerts TH2 als Funktion der Variablen (Parameter) der Drehzahl dar. Die Funktion kann auf Grundlage der Daten ermittelt werden, die durch Tests und/oder Simulationen des Motors 21 oder eines äquivalenten Computermodels durchgeführt wurden. Die Funktion kann den Anstieg der Abweichung des gemessenen Wertes der Motordrehzahl von einem entsprechenden aktuellen Wert der Motordrehzahl kompensieren.
Insbesondere stellt die ECU 20 die Information F2 dar, indem ein gemessener Wert der Drehzahl als Schlüssel genutzt wird, um dadurch einen Wert für den ersten oder zweiten Schwellwert TH1 oder TH2 entsprechend dem gemessenen Wert der Drehzahl zu extrahieren, und nutzt den extrahierten Wert des ersten oder zweiten Schwellwerts TH1 oder TH2, um die Ermittlung durchzuführen, ob der Neustart des Motors 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist. Dadurch kann der erste und zweite Schwellwert TH1 oder TH2 zuverlässig ermittelt werden, um somit den Anstieg in der Abweichung der gemessenen Werte der Motordrehzahl von dem entsprechenden aktuellen Wert der Motordrehzahl zu kompensieren.
Da die Motordrehzahl über die seit dem Auftreten der Motorneustartanforderung vergangene Zeit reduziert wurde, ist zu beachten, dass die Information F2 die Variable für den ersten Schwellwert TH1 oder für den zweiten Schwellwert TH2 als Funktion einer Variablen (Parameter) der vergangenen Zeit darstellen kann. Das heißt, die ECU 20 kann die Information F2 als Wert der seit der Motorneustartanforderung vergangenen Zeit als Schlüssel nutzen, um dadurch einen Wert für den ersten und zweiten Schwellwert TH1 oder TH2 entsprechend der vergangenen Zeit zu extrahieren. Die vergangene Zeit kann durch die ECU 20 gemäß jedem Intervall der Kurbelwellenpulseingaben gemessen werden. Die ECU 20 kann die extrahierten Werte des ersten und zweiten Schwellwerts TH1 oder TH2 nutzen, um die Feststellung, ob der Neustart von Motor 21 erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, durchzuführen. Dadurch kann ebenfalls der erste und zweite Schwellwert zuverlässig festgestellt werden, um einen Anstieg in der Abweichung von einem gemessenen Wert der Motordrehzahl von dem entsprechenden gegenwärtigen Wert der Motordrehzahl zu kompensieren.
In jedem der ersten und zweiten Ausführungsformen kann das Motorsteuersystem feststellen, dass der Neustart von Motor 21 fehlgeschlagen ist, nachdem festgestellt wurde, dass der gemessene Wert der Motordrehzahl einen vorher festgelegten Neustartendefeststellungsschwellwert übersteigt.
In jedem der ersten und zweiten Ausführungsformen ist das Motorsteuersystem ausgebildet, um den Motor 12 zu betreiben und das Antriebsritzel 13 zu drehen, wenn eine Motorneustartanforderung während des Drehzahlabfalls auftritt, und die Betätigungsvorrichtung 14 zu einem gegebenen Zeitpunkt betreiben, um das drehende Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 zu verschieben, um das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff zu bringen. Das heißt, selbst wenn die Motordrehzahl innerhalb eines relativ hohen Drehzahlbereichs liegt, reduziert das Motorsteuersystem den Unterschied zwischen der Drehzahl des Antriebsritzels 13 und dem Motor 21 (Zahnkranz 23), und verschiebt das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 hin, wobei der Unterschied klein gehalten werden kann. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Insbesondere kann das Motorsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden, um das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 hin zu verschieben, wenn eine Motorneustartanforderung auftritt, während die Motordrehzahl abfällt, und um den Motor 12 anzuschalten, um das Antriebsritzel 13 nach dem Eingriff des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23 oder während des Eingriffs von Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 zu drehen, um dadurch den Motor 21 anzulassen. Das heißt, wenn die Drehzahl relativ gering ist, da der Unterschied zwischen der Drehzahl des Antriebsritzels und des Motors 21 (Zahnkranz 23) klein ist, kann das Motorsteuersystem das Antriebsritzel 13 mit Zahnkranz 23 mit wenig Geräusch in Eingriff bringen.
Gemäß dieser Ausführungsform kann, während die Motordrehzahl abfällt, wenn eine Neustartanforderung auftritt und wenn die Drehzahl innerhalb eines Bereichs größer als ein vorher festgelegter niedriger Wert für UpM, z. B. 200 UpM ist, das Motorsteuersystem den Motor 12 anschalten, um das Antriebsritzel 13 zu drehen und die Betätigungsvorrichtung 14 zum Verschieben des Antriebsritzels 13 zum Zahnkranz 23 hin betätigen, so dass das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff kommt.
Auf der anderen Seite kann das Motorsteuersystem während die Motordrehzahl abfällt, wenn eine Motorneustartanforderung auftritt und wenn die Motorgeschwindigkeit gleich oder kleiner als ein vorher festgelegter Wert für die UpM ist, die Betätigungsvorrichtung 14 zum Verschieben des drehenden Antriebsritzels 13 auf den Zahnkranz 23 hin betätigen, so dass das Antriebsritzel 13 mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff kommt und den Motor 12 anschalten, um das Antriebsritzel 13 nach dem Eingriff des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23 oder während des Eingriffs des Antriebsritzels 13 mit dem Zahnkranz 23 zu drehen, um dadurch den Motor 21 anzulassen.
In jedem der ersten und zweiten Ausführungsformen ist das Motorsteuersystem derart ausgebildet, dass der Kurbelwellenwinkelsensor 25 die Winkelgeschwindigkeit der Drehung von Kurbelwelle 22 des Motors 21 misst, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist.
Insbesondere kann ein Sensor, der ausgebildet ist, um die Drehzahl einer mit der Kurbelwelle 22 verbundenen Antriebsscheibe zu messen, wobei der Sensor als Antriebsscheibendrehungssensor bezeichnet wird, oder einem Sensor, der ausgebildet ist, um die Drehzahl des Zahnkranzes 23 direkt zu messen, benutzt werden als Mittel zum Messen der Winkelgeschwindigkeit der Drehung von Kurbelwelle 22 von Motor 21 anstelle von oder zusätzlich zu dem Kurbelwellenwinkelsensor 25. Von diesen Sensoren kann der Sensor, der als Zahnkranzumdrehungssensor bezeichnet wird, ausgebildet sein, um direkt die Drehzahl von Zahnkranz 23 zu messen, bevorzugterweise als Mittel zum Messen der Drehzahl von Motor 21 genutzt werden. Dies gilt deshalb, da der Zahnkranzdrehungssensor ausgebildet ist, um eine Änderung des vorher ausgebildeten Magnetfeldes aufzunehmen gemäß der Drehung der Zähne auf dem äußeren Umfang des Zahnkranzes 23; die Anzahl der Zähne auf dem äußeren Umfang von Zahnkranz 23 ist größer als die Anzahl der Zähne auf der Impulsgeberscheibe des Kurbelwellenwinkelsensors und als die Anzahl der Zähne auf dem äußeren Umfang der Antriebsscheibe.
Jede der ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird auf das entsprechende Motorsteuersystem angewandt, das ausgestattet ist mit einem Anlasser 11, um individuell die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 und den Motor 12 zum Drehen von Antriebsritzel 13 zu betätigen, wobei aber keine der ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierauf beschränkt ist.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung angewandt werden auf ein Motorsteuersystem, das ausgestattet ist mit einem Anlasser, der ausgebildet ist, um gleichzeitig die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 und den Motor 12 oder einen Starter, der ausgebildet ist, um einen von Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 und Motor 12 zu betreiben, und nachdem eine vorher festgelegte Verzögerungszeit vergangen ist, einen davon zu betreiben. Zum Beispiel, falls ein solcher Anlasser für das Motorsteuersystem gemäß einer der ersten und zweiten Ausführungsformen benutzt wird, kann das Motorsteuersystem ausgebildet sein, um den zukünftigen Verlauf der Drehzahl festzulegen, falls die Motordrehzahl innerhalb eines Niedrigdrehzahlbereiches liegt, z. B. 300 UpM oder weniger, insbesondere 50 bis 100 UpM, und falls festgestellt wird, dass die Motordrehzahl innerhalb eines Niedrigdrehzahlbereichs ist, die Antriebsritzelbetätigungsvorrichtung 14 so zu steuern, dass das Antriebsritzel 13 zu dem Zahnkranz 23 hin bewegt wird.
Gemäß jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen kann die Kurbelwellenwinkelmessauflösung mit Ausnahme von 30 CAD auf jeden gewünschten Winkel eingestellt werden.
Es ist klar, dass die Routinen R1 bis R4 in dem Speichermedium 20a der ECU 20 gespeichert werden können, aber in der ECU 20 des Motorsteuersystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist es erforderlich, dass wenigstens die Routinen R1 bis R3 in der ECU 20 gespeichert sind.
Die vorliegende Erfindung kann auf ein Motorstartsystem zum Normalstarten (Neustarten) des Motors 21 infolge eines Befehls durch den Fahrer angewandt werden.
Während verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die verschiedenen, beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst jede und alle Ausführungsformen mit Modifikationen, Auslassungen, Kombinationen (z. B. Aspekte quer durch die verschiedenen Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Abwechslungen, wie sie aus der vorliegenden Offenbarung von einem Fachmann verstanden werden können. Die Einschränkungen in den Patentansprüchen sind entsprechend der Sprache der Patentansprüche breit auszulegen und sind nicht auf die in der vorliegenden Beschreibung oder während des Anmeldeverfahrens der Anmeldung genannten Beispielen beschränkt, da die Beispiele als nicht-ausschließliche Beispiele ausgebildet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005-330813 [0002, 0003, 0006]
JP 2005-113781 [0005, 0006, 0008]
JP 2006-83781 [0007, 0009]

Claims

System zum Verschieben und Drehen eines Antriebsritzels eines Anlassers zum Neustarten einer internen Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle an die ein Zahnkranz gekoppelt ist, umfassend: eine Neustarteinheit welche, wenn eine Motorneustartanforderung während eines Drehzahlabfalls der Kurbelwelle nach einem Anhalten der internen Verbrennungsmaschine auftritt, eine Motorneustartsteuerung ausführt, um den Anlasser zu betreiben, um das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu verschieben, damit das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff kommt und um das Antriebsritzel zu drehen, um die interne Verbrennungsmaschine anzulassen; einen Detektor der einen Wert für die Drehzahl der Kurbelwelle während des Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle nach der Ausführung der Motorneustartsteuerung erkennt; eine Vorhersageeinheit, die einen zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle entsprechend einem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle während des Drehzahlabfalls der Kurbelwelle unter der Annahme vorhersagt, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist; und eine Feststellungseinheit, die feststellt, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, gemäß der Beziehung zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle.
System gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die interne Verbrennungsmaschine einen Kolben in einen Zylinder durch einen oberen Totpunkt (TDC) des Zylinders hin- und herbewegt, um dadurch die Kurbelwelle zu drehen, die Vorhersageeinheit ausgebildet ist, um den Wert der Drehzahl der Kurbelwelle für jeden Zyklus in dem der Kolben den TDC erreicht, vorherzusagen, die Vorhersageeinheit ausgebildet ist, um den zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle für jeden Zyklus an dem der Kolben TDC erreicht, vorherzusagen, und die Feststelleinheit ausgebildet ist, um festzustellen, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist gemäß einer Beziehung zwischen jedem der detektierten Werte der Drehzahl der Kurbelwelle für jeden Zyklus in dem der Kolben den TDC erreicht und einem entsprechenden vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle.
System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinheit ausgebildet ist, um als Beziehung einen Unterschied zwischen dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle und dem vorhergesagten zukünftigen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle mit einem Schwellwert zu vergleichen und um gemäß dem Ergebnis dieses Vergleichs festzustellen, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
System zum Verschieben und Drehen eines Antriebsritzels eines Anlassers zum Neustarten einer internen Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle an die ein Zahnkranz gekoppelt ist, umfassend: eine Neustarteinheit, die wenn während eines Drehzahlabfalls der Kurbelwelle eine Motorneustartanforderung auftritt nach dem die interne Verbrennungsmaschine angehalten wurde, eine Motorneustartsteuerung ausführt, um den Anlasser zu veranlassen das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu verschieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen und um das Antriebsritzel zu drehen, um die interne Verbrennungsmaschine anzulassen; einen Detektor, der einen Wert der Drehzahl der Kurbelwelle während des Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle nach dem Ausführen der Motorneustartsteuerung detektiert; und eine Feststelleinheit, die feststellt, ob der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist, gemäß einer Information die auf ein Verhalten einer Änderung in dem detektierten Wert der Drehzahl der Kurbelwelle hinweist.
System gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des detektierten Werts der Drehzahl der Kurbelwelle entweder eine Anstiegshöhe oder eine Anstiegsrate der detektierten Drehzahl der Kurbelwelle ist, und dass die Feststelleinheit ausgebildet ist, um die Anstiegshöhe oder eine Anstiegsrate des detektierten Werts der Drehzahl der Kurbelwelle mit einem Schwellwert zu vergleichen, und um festzustellen ob gemäß dem Ergebnis dieses Vergleichs ein Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung erfolgreich war oder fehlgeschlagen ist.
System gemäß Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinheit ausgebildet ist, um den Schwellwert als Funktion von wenigstens einem aus: einer Variablen des detektierten Werts der Drehzahl der Kurbelwelle, und der Zeit die seit dem Auftreten der Motorneustartanforderung vergangen ist, feststellt.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Neustarteinheit ausgebildet ist, um während des Abfallens der Drehzahl der Kurbelwelle nachdem die interne Verbrennungsmaschine angehalten worden ist, eine Motorneustartsteuerung auszuführen und um den Anlasser zu veranlassen: das Antriebsritzel in Folge der Motorneustartanforderung zu drehen; und das Antriebsritzel auf den Zahnkranz hin zu verschieben um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen.
System gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Neustarteinheit ausgebildet ist um das drehende Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu verschieben und um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl des Antriebsritzels und der Drehzahl der Kurbelwelle innerhalb eines vorher festgelegten Wertes liegt.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit ausgebildet ist, um während des Abfalls der Drehzahl der Kurbelwelle nach dem die interne Verbrennungsmaschine angehalten wurde eine Motorneustartsteuerung ausführt, um den Anlasser zu veranlassen: das Antriebsritzel zu dem Zahnkranz hin zu verschieben, um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen nachdem eine Motorneustartanforderung aufgetreten ist und das Antriebsritzel zu drehen.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Neustarteinheit ausgebildet ist, um eine zusätzliche Motorneustartsteuerung auszuführen, um den Anlasser zu veranlassen die interne Verbrennungsmaschine anzulassen, falls festgestellt wurde, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist.
System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenn das Antriebsritzel zwar dreht und auf den Zahnkranz hin verschoben wurde aber nicht mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, so dass ermittelt wird, dass der Neustart der internen Verbrennungsmaschine basierend auf der Motorneustartsteuerung fehlgeschlagen ist, die Neustarteinheit ausgebildet ist, um eine zusätzliche Motorneustartsteuerung auszuführen, um den Anlasser zu veranlassen die Drehzahl des Antriebsritzels zu reduzieren um das Antriebsritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen.