DE102011000850A1

DE102011000850A1 - System zum Ankurbeln einer Verbrennungsmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels mit einem Außenzahnkranz

Info

Publication number: DE102011000850A1
Application number: DE201110000850
Authority: DE
Inventors: Hideya NOTANI; Hiroaki Higuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-05-03
Also published as: DE102011000850A8

Abstract

Ein System enthält eine Starterantriebseinheit. Der Starterantrieb besitzt einen ersten Modus, in welchem der Starterantrieb das Ritzel dreht und danach das Ritzel für einen Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz zum Zahnkranz verschiebt, und einen zweiten Modus, in welchem der Starterantrieb das Ritzel für den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz zum Ritzel verschiebt, und danach das Ritzel dreht. Das System enthält einen Detektor zum Erfassen eines Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält eine Steuerung zum Steuern des Starterantriebs derart, dass er zumindest in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Ankurbeln einer Verbrennungsmaschine durch Ineingriffbringen eines Starters mit einem Zahnkranz, der mit einer Abtriebswelle der Verbrennungsmaschine gekoppelt ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aus dem Stand der Technik sind Maschinen-Start/Stopp-Systeme, wie z. B. Leerlaufreduzierungssteuersysteme bekannt. Solche Maschinen-Start/Stopp-Systeme sind derart ausgestaltet, um eine Verbrennungsmaschine eines Fahrzeugs in Erwiderung auf das Erfassen eines Maschinenstoppbetriebs bzw. einer Maschinenstoppbetätigung eines Fahrers, wie z. B. die Betätigung eines Bremspedals, zu stoppen. Diese Maschinen-Start/Stopp-Systeme sind auch dafür geschaffen, um die Verbrennungsmaschine in Erwiderung auf das Erfassen eines Betriebs bzw. einer Betätigung eines Fahrers zum Starten des Fahrzeugs, wie z. B. der Betätigung des Gaspedals, neu zu starten. Diese Maschinen-Start/Stopp-Systeme haben das Ziel, Kraftstoffkosten, Abgasemissionen und dergleichen zu reduzieren.
Hinsichtlich Verbesserungen von z. B. den Fahreigenschaften ist es bei diesen Maschinen-Start/Stopp-Systemen erforderlich, eine Verbrennungsmaschine in unverzüglicher Erwiderung des Auftretens einer Maschinenneustartanfrage neu zu starten. Diesbezüglich gibt es bereits verschiedene technische Ansätze, um dieser Anforderung Rechnung zu tragen.
Zum Beispiel offenbaren die japanische geprüfte Patentveröffentlichung JP 4211208 und die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2005-330813 einen vergleichbaren technischen Ansatz als einen ersten technischen Ansatz, der in diesen verschiedenen technischen Ansätzen enthalten ist. Der erste technische Ansatz, der in diesen Patentveröffentlichungen offenbart ist, ist derart ausgestaltet, dass wenn eine Maschinenneustartanfrage auftritt, während eine Umdrehungsgeschwindigkeit einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine (als Maschine bezeichnet) abfällt, ein Starter die Maschine ankurbelt, ohne darauf zu warten, dass sich die Maschine (die Kurbelwelle) nicht mehr dreht.
Genauer gesagt ist der erste technische Ansatz so ausgestaltet, dass wenn eine Maschinenneustartanfrage auftritt, während die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle der Maschine nach einem automatischen Stopp der Maschine abfällt, ein Ritzel so gedreht wird, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels gesteuert wird, um die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Zahnkranzes (Maschine), der mit der Kurbelwelle der Maschine gekoppelt ist, zu erreichen. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels mit der des Zahnkranzes synchronisiert ist, wird durch den ersten technischen Ansatz das drehende Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff gebracht, um dadurch die Maschine in einen Betriebsstatus zu bringen, und zwar in sofortiger Erwiderung auf das Auftreten der Maschinenneustartanfrage.
Insbesondere offenbart die Patentveröffentlichung JP 2005-330813 einen zweiten technischen Ansatz zusätzlich zu dem ersten technischen Ansatz, welcher derart ausgestaltet ist, um zukünftige Werte der Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes vorherzusagen, und dadurch einen Zeitpunkt vorherzusagen, bei welchem die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels mit der des Zahnkranzes synchronisiert sein wird, und den Zeitpunkt zum Verschieben des Ritzels zum Zahnkranz so zu steuern, dass das Ritzel mit dem Zahnkranz im vorhergesagten Zeitpunkt in Eingriff gebracht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die offenbarten ersten und zweiten technischen Ansätze verbesserungsfähig sind.
Die Schwierigkeit, um das Ritzel mit dem Zahnkranz hinsichtlich des ersten technischen Ansatzes in Eingriff zu bringen, hängt vom Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (Zahnkranz) ab, wie z. B. der Rate oder dem Betrag des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine pro Zeiteinheit. Wenn der erste Ansatz ausgeführt wird, um das Ritzel mit dem Zahnkranz mit der Rate oder dem Betrag des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine, welche für den Eingriff des Ritzels mit der Maschine nicht passend ist, in Eingriff zu bringen, kann versucht werden, das Ritzel mit dem Zahnkranz mit deren Umdrehungsgeschwindigkeiten, welche asynchron zueinander sind, in Eingriff zu bringen. Dies könnte eine Eingreifverzögerung des Ritzels mit dem Zahnkranz und/oder das Erzeugen eines übermäßig hohen Geräusches aufgrund des Eingriffs des Ritzels mit dem Zahnkranz verursachen.
Das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine nach dem automatischen Stopp der Maschine fluktuiert aufgrund verschiedener Faktoren, wie z. B. dem Schalten (Veränderung) des Getriebegangverhältnisses des Getriebes (manuelle Schaltung bzw. manuelles Getriebe) des entsprechenden Fahrzeugs, und den EIN/AUS-Schaltbetrieben der Hilfsvorrichtungen.
Wenn während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine einer der verschiedenen Faktoren auftritt, können zukünftige Werte der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine, welche vor dem Auftreten des Faktors vorhergesagt werden, nicht korrekt bzw. geeignet sein. Aus diesem Grund, falls sich das Verhalten der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine während des Abfalls verändert, kann der Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz unter Verwendung des vorhergesagten zukünftigen Wertes der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine nicht weich ausgeführt werden. Obwohl vorhergesagt wird, dass ein weicher Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz schwierig ist, gibt es Situationen, in denen der Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine erforderlich ist.
Hinsichtlich der vorstehend aufgeführten Umstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Neustart einer Verbrennungsmaschine (Maschine) vorzusehen; diese Systeme sind ausgestaltet, um den vorstehend erwähnten verbesserungswürdigen Punkten Rechnung zu tragen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Systeme zum Neustart einer Verbrennungsmaschine (Maschine) vorzusehen; diese Systeme sind ausgestaltet, um den Veränderungen beim Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine (Kurbelwelle) nach der automatischen Stoppsteuerung der Maschine Rechnung zu tragen.
Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Neustart einer Maschine vorzusehen, diese Systeme sind ausgestaltet, um ein Ritzel eines Starters mit einem Zahnkranz der Maschine weich in Eingriff zu bringen, um dadurch die Maschine weich neu zu starten.
Eine alternative spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Systeme zum Neustart einer Maschine vorzusehen; diese Systeme sind ausgestaltet, um zu bestimmen, wie der Starter gemäß den Situationen (Umständen) der Maschine oder herum zu steuern ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Antreiben eines Starters mit einem Ritzel vorgesehen zum Neustarten einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle, mit welcher ein Zahnkranz gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält einen Startertreiber mit: einem ersten Modus, in welchem der Startertreiber das Ritzel zu dreht, und danach das Ritzel für den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz zum Zahnkranz verschiebt, und einem zweiten Modus, in welchem der Startertreiber das Ritzel für den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz zum Zahnkranz verschiebt und danach das Ritzel dreht. Das System enthält einen Detektor zum Erfassen eines Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält zudem eine Steuerung zum Steuern des Startertreibers derart, dass er in zumindest einem von dem ersten Modus und dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle.
Die Konfiguration des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung steuert den Startertreiber derart, dass er im ersten Modus arbeitet, wenn bestimmt ist, dass ein Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels mit einem Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (Zahnkranz) synchronisiert werden kann, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Demhingegen steuert die Konfiguration des einen Aspekts der vorliegenden Erfindung den Startertreiber derart, dass er im zweiten Modus arbeitet, wenn bestimmt ist, dass ein Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels nicht mit einem Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (Zahnkranz) synchronisiert werden kann, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Dies vermeidet die Nachteile, die geschaffen werden, wenn das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff gebracht wird, und deren Umdrehungsgeschwindigkeiten nicht synchron zueinander sind. Dies resultiert weiter in einem weichen Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz, wodurch die Maschine unter Verwendung des Starters geeignet neu gestartet werden kann.
Gemäß eines alternativen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Antreiben eines Starters mit einem Ritzel vorgesehen zum Neustart einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle, mit welcher ein Zahnkranz gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält einen Startertreiber mit: einem ersten Modus, in welchem die Starterantriebseinrichtung bzw. -mittel das Ritzel zum Zahnkranz verschiebt, um das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, und das Ritzel danach dreht, und einem zweiten Modus, in welchem der Startertreiber das Ritzel zum Zahnkranz zu verschiebt, um das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, und das Ritzel danach dreht, nachdem die Umdrehung der Kurbelwelle gestoppt ist. Das System enthält einen Detektor zum Erfassen eines Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält eine Steuerung zum Steuern des Startertreibers derart, dass er zumindest in einem von dem ersten Modus und dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle.
Die Konfiguration des alternativen Aspekts der vorliegenden Erfindung steuert den Startertreiber derart, dass er im ersten Modus arbeitet, wenn bestimmt ist, dass der erste Modus gemäß des Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle ermöglicht ist. Demhingegen steuert die Konfiguration des alternativen Aspekts der vorliegenden Erfindung den Startertreiber derart, dass er im zweiten Modus arbeit, wenn bestimmt ist, dass der erste Modus gemäß des Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle nicht möglich ist. Somit gibt die Konfiguration dem schnellen Neustart der Maschinen eine höhere Priorität, falls der erste Modus gemäß des Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle ermöglicht ist, und gibt dem stabilen Neustart der Maschine eine höhere Priorität, falls der erste Modus gemäß des Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle nicht möglich ist. Somit kann durch die Konfiguration des Maschinensteuersystems gemäß des alternativen Aspekts der vorliegenden Erfindung eine effektive Balance zwischen einem schnellen Neustart und einem stabilen Neustart der Maschine geschaffen werden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Antreiben eines Starters mit einem Ritzel vorgesehen zum Neustarten einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine mit einer Kurbelwelle, mit welcher ein Zahnkranz gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Das System enthält einen Startertreiber zum Antreiben des Starters, um das Ritzel zu drehen, und danach das Ritzel zum Zahnkranz zu verschieben, um das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, und einen ersten Bestimmer zum Bestimmen, ob ein Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle sich während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle verändert. Das System enthält einen zweiten Bestimmer zum Bestimmen, ob das Verschieben des Ritzels während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle gestartet ist bzw. wird. Das System enthält einen Unterbrecher bzw. eine Unterbrechungs- bzw. Abbrucheinheit zum Unterbrechen bzw. Abbrechen eines Antriebs des Starters durch den Startertreiber, wenn bestimmt ist, dass das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle sich verändert und dass das Verschieben des Ritzels nicht gestartet ist. Das System enthält eine Fortführeinheit zum Fortführen des Antreibens des Starters durch den Startertreiber, wenn bestimmt ist, dass das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle sich verändert und dass das Verschieben des Ritzels gestartet ist.
Die Konfiguration des weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung unterbricht das Antreiben des Starters vor der Umdrehung des Ritzels und bevor das Ritzel zum Zahnkranz verschoben wird, wenn sich das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle verändert, wobei das Ritzel nicht zum Zahnkranz verschoben wird, nachdem die Maschinenneustartbedingung während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle erfüllt ist.
Zudem führt die Konfiguration des weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung das Antreiben des Starters selbst dann fort, wenn sich das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle mit dem Ritzel zum Zahnkranz verändert.
Durch diese Konfiguration werden undefinierte Positionsbeziehungen des Ritzels zum Zahnkranz vermieden, wodurch es möglich ist zu verändern, wie der Starter gemäß der Situationen (Umstände) der Maschine oder herum anzutreiben ist, wodurch Risiken aufgrund solcher undefinierten Positionsbeziehungen des Ritzels bezüglich des Zahnkranzes vermieden werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und einer Ausführungsform bezüglich der beigefügten Figuren deutlich ersichtlich. In den Figuren zeigt:
1 eine Ansicht, die ein Beispiel einer Gesamtstruktur eines Maschinensteuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
2 ein Flussdiagramm, das eine Neustartbestimmungsroutine darstellt, die durch eine ECU, die in 1 dargestellt ist, gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen ist;
3 ein Flussdiagramm, das eine Startersteuerroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen ist;
4 ein Zeitdiagramm, das die Hauptbetriebe des Maschinensteuersystems bei einer Ritzelvorumdrehungsroutine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ein Zeitdiagramm, das Ausnahmebetriebe des Maschinensteuersystems bei der Ritzelvorumdrehungsroutine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ein Flussdiagramm, das eine Startersteuerroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen ist;
7 ein Flussdiagramm, das eine Ritzelvorumdrehungsroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der zweiten Ausführungsform auszuführen ist;
8 ein Flussdiagramm, das eine Ritzelnachumdrehungsroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der zweiten Ausführungsform auszuführen ist;
9 ein Zeitdiagramm, das spezifische Betriebe des Maschinensteuersystems in einem Ritzelvorumdrehungsmodus schematisch darstellt;
10 ein Zeitdiagramm, das spezifische Betriebe der Maschinensteuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt, wobei angenommen wird, dass ein Rad blockiert ist, bevor die Maschinenneustartanfrage erfüllt ist;
11 ein Zeitdiagramm, das spezifische Ausführungsformen der Maschinensteuereinheit gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt, wobei angenommen wird, dass ein Eingriff einer Kupplung schnell ausgeführt wird, nachdem eine Maschinenneustartbedingung durch das Lösen eines Kupplungspedals durch den Fahrer erfüllt ist;
12 ein Flussdiagramm, das eine Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen ist;
13 ein Flussdiagramm, das eine Startersteuerroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der dritten Ausführungsform auszuführen ist;
14 ein Flussdiagramm, das eine Startersteuerroutine schematisch darstellt, die durch die ECU gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen ist; und
15 ein Flussdiagramm, das eine Modifikation eines Teils der Startersteuerroutine, die in 6 dargestellt ist, gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach bezüglich der beigefügten Figuren beschrieben.
Bei den Ausführungsformen wird auf gleiche Teile zwischen den Ausführungsformen, welche mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, verzichtet, oder diese vereinfacht, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
Erste Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung bei einem Maschinenstartsystem angewandt, das als Teil eines Maschinensteuersystems 1 ausgestaltet ist, das in einem Kraftfahrzeug installiert ist. Das Maschinensteuersystem 1 besteht aus einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 50 als dessen Zentralvorrichtung, und kann die einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Zeitpunkt der Zündung steuern, die Verbrennungsmaschine (vereinfacht als Maschine bezeichnet) 20 automatisch stoppen und die Maschine 20 neu starten. Ein Beispiel der Gesamtstruktur des Maschinensteuersystems 1 ist in 1 dargestellt. Für die Maschine 20 ist in dieser Ausführungsform beispielhaft eine Viertaktvierzylindermaschine ausgebildet.
Bezüglich 1 weist die Maschine 20 eine Kurbelwelle 21 als deren Abtriebswelle auf, mit einem Ende, an welchem ein Zahnkranz 22 direkt oder indirekt gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 21 ist mit dem Kolben über einen Verbindungsstab in jedem Zylinder so gekoppelt, dass die Kurbelwelle 21 durch eine Auf- und Abbewegung des Kolbens im Zylinder gedreht werden kann. Das andere Ende der Kurbelwelle 21 ist über eine Kupplung 26 mit einer Getriebeeingangswelle 28 mit einem manuellen Getriebe 27 gekoppelt.
Genauer gesagt arbeitet die Maschine 20, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch oder Luft durch den Kolben mit jedem Zylinder zu verdichten und das verdichtete Luft-Kraftstoff-Gemisch oder das Gemisch der verdichteten Luft und des Kraftstoffs in jedem Zylinder zu verbrennen. Dies wandelt die Kraftstoffenergie in mechanische Energie, wie z. B. Rotationsenergie, um den Kolben in jedem Zylinder hin- und herzubewegen, wodurch die Kurbelwelle 21 gedreht wird. Die Umdrehung der Kurbelwelle 21 wird auf die Antriebswelle 35 durch einen Leistungsstrang PT übertragen, der im Kraftfahrzeug installiert ist, um dadurch das Kraftfahrzeug anzutreiben.
Die Maschine 20 ist z. B. mit einem Kraftstoffeinspritzsystem 51 und einem Zündsystem 53 installiert.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 51 enthält Aktoren, wie z. B. Kraftstaffinjektoren, AC, und verursacht, dass die Aktoren AC Kraftstoff entweder direkt in jeden Zylinder der Maschine 20 oder in einen Einlasskrümmer (oder eine Einlassöffnung) kurz vor jedem Zylinder einspritzen, um dadurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder der Maschine 20 zu verbrennen.
Das Zündsystem 53 enthält Aktoren, wie z. B. Zünder bzw. Zündkerzen, AC und verursacht, dass die Aktoren AC elektrischen Strom oder einen Funken vorsehen, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder der Maschine 20 zu zünden, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch dadurch zu verbrennen.
Wenn die Maschine 20 als Dieselmaschine ausgestaltet ist, kann auf das Zündsystem 53 verzichtet werden.
Bezüglich 1 enthält das Maschinensteuersystem 1 einen Starter 10, eine wiederaufladbare Batterie 12, ein erstes Steuerrelais bzw. Antriebsrelais 24, ein zweites Steuerrelais 25, eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2.
Der Starter 10 besteht aus einem Startermotor (Motor) 11, einem Ritzelschaft 13, einem beweglichen Ritzelelement PM, einem Solenoidaktor SL1 mit einem Solenoid 18, und einem Motorschalter SL2.
Der Motor 11 besteht aus einer Abtriebswelle, die mit dem Ritzelschaft 13 gekoppelt ist, und einem Anker, der mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und elektrisch mit dem Motorschalter SL2 verbunden ist. Der Motorschalter SL2 besteht aus einem Solenoid 61, einem Paar fester Kontakte 63a und 63b, und einem beweglichen Kontakt 65. Der feste Kontakt 63a ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 12 elektrisch verbunden, wobei deren negativer Anschluss geerdet ist, und der feste Kontakt 63b ist mit dem Anker des Motors 11 elektrisch verbunden.
Das bewegliche Ritzelelement PM besteht aus einer Einwegkupplung 15 und einem Ritzel 14.
Wie in 1 dargestellt, ist die Einwegkupplung 15 über ein Steilgewinde mit einem Außenumfang eines Endes des Ritzelschafts 13 in Eingriff vorgesehen.
Genauer gesagt besteht die Einwegkupplung 15 aus einer Kupplung, die außen mit dem einen Ende des Ritzelschafts 13 gekoppelt ist und einer Kupplung, auf deren Innenseite das Ritzel 14 montiert ist; diese Innenkupplung und Außenkupplung sind mit einem Steilgewinde bzw. einer spiralförmigen Keilnut in Eingriff miteinander vorgesehen.
Die Struktur der Einwegkupplung 15 erlaubt es dem Ritzel 14, in Axialrichtung des Ritzelschafts 13 zusammen mit der Innenkupplung der Einwegkupplung 15 und damit drehbar beweglich zu sein.
Die Einwegkupplung 15 ist so ausgestaltet, dass sie eine Umdrehungsbewegung, die vom Motor 11 auf die Innenkupplung (Ritzel 14) aufgebracht wird, übertragen, ohne dabei die Umdrehungsbewegung, die von der Innenkupplung (Ritzel 14) an der Außenkupplung (Motor 11) angelegt wird, bzw. auf diese aufgebracht wird, zu übertragen.
Genauer gesagt, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 (Zahnkranz 22) höher als die des Ritzels 14 wäre, während das Kitzel 14 mit dem Zahnkranz 22 gekämmt ist, könnte die Einwegkupplung 15 so gelöst werden, dass sich das Ritzel 14 und die Einwegkupplung 15 im Leerlauf befinden könnten. Dies könnte verhindern, dass die Umdrehung des Zahnkranzes 22 (Ritzel 14) auf den Startermotor 11 übertragen wird.
Der Startermotor 11 ist so gegenüber der Maschine 20 angeordnet, dass das Verschieben des Ritzels 14 in Axialrichtung des Ritzelschafts 13 in Richtung der Maschine 20 erlaubt, dass ein Zahnbereich des Ritzels 14 an einem Zahnbereich des Zahnkranzes 22 der Maschine 20 angrenzt und damit kämmt.
Der Solenoid-Aktor SL1 besteht z. B. aus dem Solenoid 18, einem Kolben 19, einem Schalthebel 17 und einem Zapfen 16. Der Solenoid 18 ist um den Kolben 19 gewickelt. Ein Ende des Solenoids 18 ist elektrisch mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 gegenüber dem ersten Ansteuerrelais 24 verbunden, wobei das andere Ende geerdet ist. Der Schalthebel 17 weist ein Ende und ein anderes Ende in dessen Längsrichtung auf. Das eine Ende des Schalthebels 17 ist zentral schwenkbar mit dem einen Ende des Kolbens 19 verbunden, und das andere Ende des Schalthebels 17 ist mit dem anderen Ende des Ritzelschafts 13 gekoppelt. Der Schalthebel 17 ist um den Zapfen 16 schwenkbar und im Wesentlichen in dessen Mitte in Längsrichtung angeordnet.
Das erste Ansteuerrelais 24 besteht z. B. aus einem Solenoid 24a und einem Schalter 24b. Als das erste Ansteuerrelais 24 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden. Ein Ende des Solenoids 24a ist elektrisch mit einem Ausgangsanschluss P1 der ECU 50 und einem Zündschalter 23 durch die erste Diode D1 verbunden, wobei das andere Ende geerdet ist. Der Zündschalter 23 ist im Kraftfahrzeug vorgesehen, und elektrisch mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 verbunden.
Wenn der Zündschalter 23 durch einen Betrieb des Fahrers eingeschaltet wird, kann die Batterie 12 den Solenoid 24a über die erste Diode D1 als ein Maschinenstartsignal elektrische Leistung zuführen, sodass der Solenoid 24a erregt wird.
Der Schalter 24b ist elektrisch zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 12 und dem Solenoid 18 verbunden, wobei das andere Ende geerdet ist. Der Schalter 24b wird durch eine magnetische Kraft eingeschaltet (geschlossen), die erzeugt wird, wenn der Solenoid 24a so erregt wird, dass der Solenoid 18 erregt wird.
Wenn der Solenoid 18 erregt wird, arbeitet er, um den Kolben 19 so in dessen Längsrichtung hinein zu verschieben, um ihn dort hinein gegen die Kraft der Rückholfeder (nicht dargestellt) zu ziehen. Die Hineinziehverschiebung des Kolbens 19 schwenkt den Schalthebel 17 in 1 gegen den Uhrzeigersinn, wodurch der Ritzelschaft 13 zum Zahnkranz 22 über den Schalthebel 17 zusammen mit dem beweglichen Ritzelelement PM verschoben wird. Dies ermöglicht es, dass das Ritzel 14 des beweglichen Ritzelelements PM mit dem Zahnkranz 22 zum Ankurbeln der Maschine 21 gekämmt wird.
Demhingegen wird der Solenoid 24a abgeschaltet, während der Zündschalter 23 aus ist, so dass der Schalter 24b ausgeschaltet wird, was darin resultiert, dass der Solenoid 18 abgeschaltet wird.
Wenn der Solenoid 18 abgeschaltet wird, drängt die Rückholfeder den Kolben 19 und den Schalthebel 17 in ihre Ausgangsposition zurück, dargestellt in 1, so dass das Ritzel 14 des beweglichen Ritzelelements PM mit dem Zahnkranz 22 gelöst wird bzw. davon herausgezogen wird.
Das zweite Ansteuerrelais 25 besteht z. B. aus einem Solenoid 25a und einem Schalter 25b. Als das zweite Ansteuerrelais 25 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden.
Ein Ende des Solenoids 25a ist elektrisch mit einem Ausgangsanschluss P2 der ECU 50 und dem Zündschalter 23 durch die zweite Diode D2 verbunden, wobei das andere Ende geerdet ist.
Wenn der Zündschalter 23 durch einen Betrieb des Fahrers eingeschaltet wird, kann die Batterie 12 elektrische Leistung am Solenoid 25a über die zweite Diode D2 anlegen, was darin resultiert, dass der Solenoid 25a erregt wird.
Der Schalter 25b ist elektrisch zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 12 und einem Ende des Solenoids 61 elektrisch verbunden, wobei das andere Ende geerdet ist. Der Schalter 25b wird durch eine magnetische Kraft eingeschaltet (geschlossen), die erzeugt wird, wenn der Solenoid 25a so erregt wird, dass der Solenoid 21 erregt wird.
Wenn der Solenoid 61 erregt wird, grenzt der bewegliche Kontakt 65 an dem Paar der festen Kontakte 63a und 63b so an, dass der Anker des Motors 11 durch die Batterie 12 erregt wird. Dies verursacht, dass der Motor 11 die Abtriebswelle zusammen mit dem Ritzelschaft 13 dreht, wodurch das Ritzel 14 (bewegliches Ritzelelement PM) gedreht wird.
Demhingegen wird der Solenoid 25a abgeschaltet während der Zündschalter 23 aus ist, so dass der Schalter 25b aus ist, was darin resultiert, dass der Solenoid 61 abgeschaltet wird. Während der Zündschalter 23 aus ist oder nicht in der Starter-Ein-Position positioniert ist, befindet sich das zweite Ansteuerrelais 25 in einem Aus-Zustand.
Wenn der bewegliche Kontakt 65 abgeschaltet ist, wird er von dem Paar der festen Kontakte 63a und 63b so beabstandet, dass der Anker des Motors 11 abgeschaltet wird. Dies verursacht, dass der Motor 11 die Umdrehung der Abtriebswelle und des Ritzelschafts 13 stoppt, wodurch die Umdrehung des Ritzels 14 (bewegliches Ritzelelement PM) gestoppt wird.
Die Kupplung 26 besteht z. B. aus einer kreisförmigen Platte, wie z. B. einem Schwingrad (Kupplungsplatte) 26a, die mit dem anderen Ende der Kurbelwelle 21 gekoppelt ist, und einer kreisförmigen Platte, wie z. B. einer Kupplungsscheibe 26b, die mit der Getriebeeingangswelle 28 des manuellen Getriebes 27 gekoppelt ist, und einem Kupplungsaktor 26c, der mit einem Kupplungspedal 29 verlinkt ist, das später beschrieben wird.
Das Schwungrad bzw. die Schwungscheibe 26a und die Kupplungsscheibe 26b sind entgegengesetzt zueinander angeordnet.
Die Kupplung 26 kann betrieben werden, um das Schwungrad 26a und die Kupplungsscheibe 26b unter Verwendung des Kupplungsaktors 26c gemäß des Niederdrückens des Kupplungspedals 29 des Fahrzeugs durch den Fahrer oder des Lösens des niedergedrückten Kupplungspedals 29 durch den Fahrer miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Das heißt, die Kupplung 26 wird gemäß der Betätigung des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer entweder in Eingriff gebracht oder gelöst.
Genauer gesagt, wenn das Kupplungspedal 29 durch den Fahrer niedergedrückt wird, betätigt der Kupplungsaktor 26c einen Kolben, um diesen durch den Fußdruck (Kupplungspedaldruck) auf das Kupplungspedal 29 zu bewegen, und dadurch hydraulischen Druck aufzubauen.
Der Kupplungsaktor 26c beabstandet das Schwungrad 26a und die Kupplungsscheibe 26b voneinander, basierend auf dem erzeugten hydraulischen Druck, um dadurch die Maschine 20 vom manuellen Getriebe 27 zu trennen. Diese Trennung beendet die Leistungsübertragung (Drehmoment und Drehzahl) basierend auf der Umdrehung der Kurbelwelle 21 zum manuellen Getriebe 27; dieser Zustand erlaubt es, dass in dem Fahrzeug ein Getriebeverhältnis des manuellen Getriebes 27 geändert wird bzw. ein Gangwechsel durchgeführt wird.
Demhingegen, wenn das niedergedrückte Kupplungspedal 29 durch den Fahrer gelöst wird, betätigt der Kupplungsaktor 26c den Kolben über den Fußdruck (Kupplungspedaldruck) des Kupplungspedals 29, um dadurch hydraulischen Druck aufzubauen bzw. zu erzeugen. Der Kupplungsaktor 26c drückt eines von dem Schwungrad 26a und der Kupplungsscheibe 26b gegen das andere der beiden basierend auf dem aufgebauten Hydraulikdruck, um diese miteinander zu verbinden bzw. in Kontakt zu bringen. Diese Verbindung verbindet die Maschine 20 mit dem manuellen Getriebe 27, und erlaubt dadurch basierend auf der Umdrehung der Kurbelwelle 21, dass die Leistung zum manuellen Getriebe 27 übertragen wird. Dabei ist anzumerken, dass die Kupplung 26 und das Kupplungspedal 29 eine Kupplungseinrichtung zum Schalten der Übertragung der Leistung von der Maschine 20 zum manuellen Getriebe 27 und zum Ausschalten der Leistungsübertragung aufweisen.
Das Schaltgetriebe bzw. manuelle Getriebe 27 besteht aus einen Satz von Gängen mit zum Beispiel einer Mehrzahl von Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang; diese Mehrzahl von Vorwärtsgängen besteht aus einem ersten Gang, einem zweiten Gang, einem dritten Gang und einem vierten Gang. Das manuelle Getriebe 27 ist mit einem Ende der Getriebeabtriebswelle 32 und außerdem mit einem mit der Hand betätigbaren Schalthebel 31 gekoppelt.
Das manuelle Getriebe 27 kann betrieben bzw. betätigt werden, um eine aus der Mehrzahl der Gangpositionen gemäß einer entsprechenden der Schaltpositionen, die durch den mit der Hand betätigbaren Schalthebel 31 auswählbar sind, auszuwählen; eine der Mehrzahl der Gangpositionen definiert ein Getriebegangverhältnis zwischen der Eingangswelle 28 und der Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 32.
Die Mehrzahl der Gangpositionen enthält zum Beispiel Vorwärtsgangpositionen (eine erste Gangposition, eine zweite Gangposition, eine dritte Gangposition und eine vierte Gangposition), eine Rückwärtsgangposition, und eine neutrale Position. Die Vorwärtsgangposition entspricht einem Vorwärtsgang und die Rückwärtsgangposition entsprechend einem Rückwärtsgang.
Je höher die Ordnung der durch das manuelle Getriebe 27 auszuwählenden Gangposition (Gangverhältnis bzw. Getriebeverhältnis) ist, desto höher ist die Umdrehungszahl der Abtriebswelle 32. Die Rückwärtsposition konvertiert die Umdrehungszahl der Eingangswelle 21 in einer voreingestellten Richtung in die Umdrehungsanzahl der Abtriebswelle 32 in Rückwärtsrichtung. Die neutrale Position verhindert, dass Leistung basierend auf der Umdrehung der Antriebswelle 21 auf die Abtriebswelle 32 übertragen wird.
Genauer gesagt, wenn eine der Schaltpositionen durch den Schalthebel 31, der durch den Fahrer betätigt wird, ausgewählt wird, wählt das manuelle Getriebe 27 eine der Mehrzahl der Gangpositionen gemäß der ausgewählten Schaltposition aus, und wandelt die Leistung basierend auf der Umdrehung der Getriebeeingangswelle 28 in die Leistung der Getriebeabtriebswelle 32 gemäß der ausgewählten Gangposition (Schaltposition).
Das andere Ende der Getriebeabtriebswelle 32 ist mit einem Differentialgangsystem bzw. Differentialgetriebesystem 33 mit den Antriebsachsen 36 verbunden. Die Antriebsräder 35 sind so an beiden Enden der Antriebsachsen 36 verbunden, dass sie mit den Antriebsachsen 36 zusammen drehbar sind.
Das Differentialgetriebesystem 33 wird betrieben, um die Leistung von der Getriebeabtriebswelle 32 auf die Antriebsräder 35 über die Antriebsachsen 36 zu übertragen, um dadurch die Antriebsräder 35 anzutreiben.
Zudem ist in dem Kraftfahrzeug zum Bremsen oder Stoppen des Fahrzeugs ein Bremsaktor 36 für jedes der Räder der Antriebsräder 35 installiert.
Unter der Steuerung der ECU 50 über die hydraulische Schaltung bzw. den hydraulischen Kreis in Erwiderung auf das Niederdrücken des Bremspedals BP des Fahrers legt der Bremsaktor 36 eine hydraulische Bremskraft am entsprechenden Rad an, um dadurch die Umdrehung des entsprechenden Rades zu verlangsamen oder zu stoppen.
Zudem enthält das Maschinensteuersystem 1 als Einrichtung zum Messen der Betriebsbedingungen der Maschine 20 und der Antriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs verschiedene Sensortypen. Genauer gesagt enthält das Maschinensteuersystem 1 einen Kurbelwinkelsensor 37, einen Kühlmitteltemperatursensor 38, einen Gaspedalsensor 39, einen Kupplungssensor 41, einen Bremssensor 42 und einer Schaltpositionssensor 43.
Der Kühlmittelsensor 37 kann betrieben werden, um zur ECU 50 ein rechtwinkliges Kurbelwinkelsignal (Kurbelimpuls) jedes Mal dann auszugeben, wenn die Kurbelwelle 21 durch einen voreingestellten Winkel gedreht wird, wie zum Beispiel 30° (30° KW).
Der Kühlmitteltemperatursensor 38 kann betrieben werden, um die Temperatur eines Maschinenkühlmittels im Inneren der Maschine 20 zu messen, und an die ECU 50 ein Signal auszugeben, das die gemessene Temperatur anzeigt.
Der Gaspedalsensor 39 kann betrieben werden, um:
die Betätigung (das Niederdrücken) des durch den Fahrer betätigbaren Gaspedals AP des Kraftfahrzeugs zu messen, das mit einer Drosselklappe bzw. einem Drosselventil verbunden ist, um die Menge der Luft zu steuern, die in den Einlasskrümmer eintritt; und
ein Ausgangssignal auszugeben, das den gemessenen Hub der Betätigung des Fahrers des Gaspedals AP zur ECU 50 ausgibt.
Der Kupplungssensor 41 kann betrieben werden, um:
den Hub des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer zu messen; und
an die ECU 50 ein Signal auszugeben, das für den gemessenen Hub des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer steht.
Der Bremssensor 42 kann betrieben werden, um:
den Hub des Bremspedals BP, das durch den Fahrer betätigt (niedergedrückt) wird, zu messen; und
an die ECU 50 ein Signal auszugeben, das für den gemessenen Hub des Bremspedals BP durch die Betätigung des Fahrers steht.
Der Schaltpositionssensor 43 kann betrieben werden, um eine von den Schaltpositionen, die durch den Schalthebel 31 ausgewählt werden, zu messen, und um ein Signal an die ECU 50 auszugeben, das die gemessene Position anzeigt bzw. für diese steht, die durch den Schalthebel 31 ausgewählt wird.
Hilfsvorrichtungen 67 sind zum Beispiel eine Klimaanlage zum Steuern der Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit in der Kabine des Kraftfahrzeugs und eine Lichtmaschine bzw. einen Generator zum Laden der Batterie 12, wobei diese Hilfsvorrichtungen in dem Kraftfahrzeug installiert sind. Die Hilfsvorrichtungen 67 sind mit der ECU 50 so elektrisch verbunden, dass die ECU 50 die Betriebszustände der Hilfsvorrichtungen 67 überwachen kann.
Die ECU 50 ist zum Beispiel als gewöhnlicher Mikrocomputerkreis ausgestaltet, der zum Beispiel aus einer CPU, einem Speichermedium 50a mit einem ROM (Read Only Memory), wie zum Beispiel einem wiederbeschreibbaren ROM, einem RAM (Random Access Memory), und dergleichen, einer IO(Input und Output bzw. Eingabe und Ausgabe)-Schnittstelle usw. besteht. Der gewöhnliche Mikrocomputerkreis bzw. die Mikrocomputerschaltung ist in dieser Ausführungsform so definiert, dass sie zumindest eine CPU und einen Hauptspeicher enthält.
Im Speichermedium 50a sind bereits vorher verschiedene Maschinensteuerprogramme gespeichert.
Die ECU 50 kann betrieben werden, um:
die Signale zu empfangen, die von den Sensoren ausgegeben werden; und
verschiedene Aktoren AC, die in der Maschine 20 installiert sind, basierend auf den Betriebszuständen der Maschine 20, die durch zumindest eines von empfangenen Signalen von den Sensoren bestimmt werden, zu steuern, um dadurch verschieden eingestellte Variablen der Maschine 20 einzustellen.
Die ECU 50 ist ausgestaltet, um verschiedene Steueraufgaben auszuführen.
Für die verschiedenen Maschinensteueraufgaben ist die ECU 50 zum Beispiel programmiert, um:
eine Einlassluftmenge in jedem Zylinder einzustellen;
einen angemessenen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und eine angemessene Einspritzmenge für den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder und einen angemessenen Zündzeitpunkt für den Zünder AC für jeden Zylinder zu berechnen;
den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder zu einem entsprechend berechneten angemessenen Einspritzzeitpunkt anzuweisen, eine entsprechend berechnete angemessene Kraftstoffmenge in jeden Zylinder einzuspritzen; und
dem Zünder bzw. der Zündkerze AC für jeden Zylinder anzuweisen, das verdichtete Luft-Kraftstoff Gemisch oder das Gemisch der verdichteten Luft und des Kraftstoffs in jedem Zylinder in entsprechend berechneten angemessenen Zündzeitpunkt zu zünden.
Zudem ist die ECU 50 ausgestaltet, um verschiedene Startersteueraufgaben auszuführen.
Wie vorstehend beschrieben weist die ECU 50 den Ausgangsanschluss P1 zum Ausgeben von Ein/Aus-Signalen an das erste Steuerrelais 24, und den Ausgangsanschluss P2 zum Ausgeben von Ein/Aus-Signalen an das zweite Steuerrelais 25 auf.
Genauer gesagt, wenn das Ein-Signal von der ECU 50 über den Ausgangsanschluss P1 gesendet wird, wird der Solenoid 24a so erregt, dass der Schalter 24b eingeschaltet wird. Dies schafft, während das daran angelegte Ein-Signal eingegeben ist, eine elektrische Verbindung bzw. Leitung zwischen der Batterie 12 und dem Solenoid 18, unabhängig vom ausgewählten Zustand des Starterschalters (nicht dargestellt). Ähnlich, wenn das Ein-Signal von der ECU 50 über den Ausgangsanschluss P2 gesendet wird, wird der Solenoid 25a so erregt, dass der Schalter 25b eingeschaltet wird. Dies schafft, während das Ein-Signal dort eingegeben wird, automatisch eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 12 und dem Anker des Motors 11, unabhängig vom ausgewählten Zustand des Starterschalters.
Das heißt, die ECU 50 wählt das Ein-Signal, das zu einem der Ausgangsanschlüsse P1 und P2 auszugeben ist, aus, wodurch der erregte Zustand (Modus) und der abgeschaltete Zustand (Modus) des Solenoids 18 und des Motors 11 individuell geschaltet werden.
Genauer gesagt, wenn ein elektrisches Signal wie zum Beispiel ein Pulsstrom mit einer Pulsweite (Pulslänge) entsprechend der Erregungsdauer (oder Länge) des zweiten Steuerrelais 25 von der ECU 50 zum zweiten Steuerrelais 25 gesendet wird, wird das zweite Steuerrelais 25 eingeschaltet, sodass der Motor 11 basierend auf der Batteriespannung der Batterie 12 erregt wird.
Das zweite Steuerrelais 25 wird während einer Aus-Dauer des Pulsstroms ausgeschaltet, so dass der Motor 11 abgeschaltet wird. Ein Arbeitszyklus des Motors 11 wird als Verhältnis der Dauer (Pulsweite) des Pulsstroms zu dessen Wiederholungsintervall (Summe der Ein- und Aus-Dauern) dargestellt. Das heißt, die ECU 50 ist eingerichtet, um die Ein-Dauer (Pulsweite) des Pulsstroms einzustellen, um den Arbeitszyklus des Motors 11 einzustellen, um dadurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 11 zu steuern, das heißt, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels 14.
Die ECU 50 ist programmiert, um zusätzlich zur Hauptmaschinensteuerung eine Stoppsteuerung zum automatischen Maschinenstopp und eine Maschinenneustartsteuerung auszuführen.
Genauer gesagt bestimmt die ECU 50 als die Stoppsteuerung zum automatischen Maschinenstopp entsprechend, ob zumindest eine von den vorbestimmten Stoppbedingungen zum automatischen Maschinenstopp erfüllt ist, das heißt, ob eine Stoppanfrage zum automatischen Maschinenstopp (Leerlaufreduzierungsanfrage) auftritt, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren ausgegeben werden.
Nachdem bestimmt ist, dass keine der vorbestimmten Stoppbedingungen zum automatischen Maschinenstopp erfüllt sind, beendet die ECU 50 die Stoppsteuerung zum automatischen Maschinenstopp.
Demhingegen, nachdem bestimmt ist, dass zumindest eine der vorbestimmten Stoppbedingungen zum automatischen Maschinenstopp erfüllt ist, das heißt, eine Anfrage zum automatischen Stoppen auftritt, führt die ECU 50 einen Aufgabe zum automatischen Maschinenstopp aus. Genauer gesagt steuert die ECU 50 das Kraftstoffeinspritzsystem 51, um das Zuführen von Kraftstoff in jeden Zylinder zu stoppen (Kraftstoffzufuhrunterbrechung), und/oder steuert das Zündsystem 53, um das Zünden des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder zu stoppen, wodurch das Verbrennen des Luft-Kraftstoff Gemisches in jedem Zylinder gestoppt wird. Das Stoppen des Verbrennens des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder der Maschine 20 bedeutet den automatischen Stopp der Maschine 20 (Maschinenausschaltung). Zum Beispiel unterbricht die ECU 50 in dieser Ausführungsform die Kraftstofftiefe in jedem Zylinder, um dadurch die Maschine 20 automatisch zu stoppen.
Die vorbestimmten Bedingungen zum automatischen Maschinenstopp enthalten zum Beispiel die nachfolgenden Bedingungen, und zwar dass:
der Hub des Gaspedals AP durch die Betätigung des Fahrers Null ist (der Fahrer löst das Gaspedal AP vollständig), so dass das Drosselventil bzw. die Drosselklappe in ihrer Leerlaufumdrehungsgeschwindigkeitsposition positioniert ist;
das Bremspedal BP durch den Fahrer niedergedrückt wird; und
die Umdrehungsgeschwindigkeit NE der Kurbelwelle 21 der Maschine, vereinfacht als „Maschinengeschwindigkeit NE” bezeichnet, gleich oder niedriger als eine voreingestellte Umdrehungsgeschwindigkeit ist (Leerlaufreduzierungsausführungsgeschwindigkeit).
Das automatische Stoppen der Maschine 20 verursacht, dass die Kurbelwelle 21 anhält, das heißt, die Maschinengeschwindigkeit LE in Vorwärtsrichtung abfällt.
Nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 führt die ECU 50 die Maschinenneustartsteuerung in Erwiderung dazu aus, wenn bestimmt wird, dass zumindest eine der vorbestimmten Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, das heißt, dass eine Maschinenneustartanfrage auftritt, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren ausgegeben werden. Die vorbestimmten Maschinenneustartbedingungen enthalten zum Beispiel die nachfolgenden Bedingungen, dass:
das Lösen des vollständig niedergedrückten Kupplungspedals 29 gestartet wird, während die Maschine 20 gestoppt wird;
das Gaspedal AP durch den Fahrer niedergedrückt wird (die Drosselklappe geöffnet wird); und
der Hub des Bremspedals BP durch die Betätigung des Fahrers Null ist (der Fahrer löst das Bremspedal BP vollständig).
Genauer gesagt, während die Umdrehungsgeschwindigkeit NE der Maschine 20 nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 abfällt, wenn zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, ist die ECU 50 programmiert, um den Starter 10 anzutreiben, um die Maschine 20 ohne Warten auf das Stoppen der Umdrehung der Kurbelwelle 21 anzukurbeln.
Die ECU 50 ist zum Beispiel programmiert, um einen ”Motorvorantriebsmodus (Ritzelvorumdrehungsmodus)” auszuführen, der, wenn ein Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine 20 beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen relativ hoch ist, zum Beispiel gleich oder höher als 200 U/min, die Erregung des Motors 11 und die des Solenoids 18 steuert, so dass der Eingriff des drehenden Ritzels 14 durch den Motor 11 mit dem Zahnkranz ausgeführt wird.
Genauer gesagt hat die ECU 50 im Ritzelvorumdrehungsmodus, während die Umdrehungsgeschwindigkeit NE nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 abgefallen ist, basierend auf den Kurbelimpulsen, die vom Kurbelwinkelsensor 37 eingegeben werden, einen gegenwärtigen Wert und vorherige Werte der Maschinengeschwindigkeit NE berechnet, und berechnet vorhergesagte zukünftige Werte der Maschinengeschwindigkeit NE. In dem Ritzelvorumdrehungsmodus steuert die ECU 50 basierend auf den vorhergesagten zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit NE den Zeitpunkt des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22.
Genauer gesagt startet die ECU 50 nachdem zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt worden ist, in einem gegebenen Zeitpunkt den Motor 11 zu erregen, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels 14 zu erhöhen. Die ECU 50 berechnet zudem einen Zeitpunkt, bei welchem ein Absolutwert der Differenz zwischen der vorhergesagten Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Ritzels 14 und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 gleich oder weniger als ein voreingestellter Wert ist. Dabei sei zu erwähnen, dass in der ersten Ausführungsform die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Ritzels 14 (Zahnkranz 22) vereinfacht als ”Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels 14 (des Zahnkranzes 22)” bezeichnet wird.
Anschließend steuert die ECU 50 das Erregen des Solenoids 18 so, dass der Eingriff des drehenden Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 in einem Zeitpunkt (Ritzelschaltzeitpunkt) um die erforderliche Zeit zum Eingriff vor dem berechneten Zeitpunkt ausgeführt wird; diese erforderliche Zeit zum Eingriff benötigt das Ritzel 14 um in eine Position geschaltet zu werden, die sich angrenzend zum Zahnkranz 22 befindet, vom Start der Erregung des Solenoids 18 an. Dabei sei zu erwähnen, dass ein Zeitpunkt zum Starten der Erregung des Motors 11 zum Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen eingestellt werden kann, oder beim Zeitpunkt, berechneten basierend auf den vorhergesagten zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit NE.
Der Eingriff des drehenden Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 dreht den Zahnkranz 22 (die Kurbelwelle 21), und kurbelt anschließend die Maschine 20 bei einer vorbestimmten Kurbelgeschwindigkeit an.
Dabei sei zu erwähnen, dass das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nach dem Ausschalten der Maschine abhängig von verschiedenen Faktoren variieren kann.
Wenn z. B. die Hilfsvorrichtungen 67, wie z. B. eine Klimaanlage (ein Kompressor) und ein Generator, welcher mit der Kurbelwelle 21 verbunden ist, von EIN auf AUS geschaltet werden, wenn das Bremspedal BP durch den Fahrer schnell nach unten gedrückt wird, so dass ein Rad blockiert, oder wenn der Eingriff der Kupplung 26 nach dem Start des Lösens des Kupplungspedals 29 schnell ausgeführt wird, um die Maschine 20 neu zu starten, erhöht sich das Drehmoment auf die Kurbelwelle 21. Diese Erhöhung der Drehmomentbelastung auf die Kurbelwelle 21 verursacht, dass die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE ansteigt. Bei Systemen zum Neustart einer Kraftstoffeinspritzung und einer Zündung in Erwiderung auf das Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen kann das Verbrennen des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder während des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE auftreten, was in einer niedrigen Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE resultiert. Zudem, wenn die Hilfsvorrichtung 67, wie z. B. eine Klimaanlage oder ein Generator von EIN auf AUS geschaltet wird, kann die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE niedrig werden.
Eine unbeabsichtigte bzw. unvorhersehbare Veränderung der Maschinengeschwindigkeit NE während deren Abfall (Auslaufen) aufgrund des automatischen Stopps der Maschine 20 bei der ECU kann verursachen, dass die vorhergesagten zukünftigen Werte der Maschinengeschwindigkeit NE, die vorher berechnet worden sind, nicht korrekt sind bzw. nicht passen. Dies kann ein Risiko verursachen, dass der Schaltzeitpunkt des Ritzels 14 und der Antriebszeitpunkt des Motors 11 nicht passend basierend auf den vorhergesagten zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit NE gesteuert werden können.
Unter den vorliegenden Umständen ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform ausgestattet, um unabhängig vom Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen während des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE den Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus abzubrechen, wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nach dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen variiert. Nachdem z. B. das Erregen des Motors 11 in dem Moment gestartet worden ist, wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert, schaltet die ECU 50 den Motor 11 ab.
Allerdings, selbst wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nach dem Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert, wenn das Erregen des Solenoids 18 beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung gestartet worden ist, d. h., das Schalten bzw. Verschieben des Ritzels 14 gestartet worden ist, fährt die ECU 50 mit der Erregung des Solenoids 18 fort.
Dies ist aus dem nachfolgenden Grund so. Genauer gesagt ermöglicht die Steuerung des Erregungszeitpunkts des Solenoids 18 in dem Starter 10 den Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22. Das Ritzel 14 wird z. B. basierend auf dem Start der Erregung des Solenoids 18 so zum Zahnkranz 22 verschoben, dass eine Endfläche des Ritzels 14 an eine entgegengesetzte Endfläche des Zahnkranzes 22 grenzt, und nach dem Angrenzen des Ritzels 14 an den Zahnkranz 22 ermöglicht die Umdrehung des Zahnkranzes 22 in Umdrehungsrichtung der Maschine 20, dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff kommt. Das heißt, eine Zeit, die erforderlich ist, bis das Ritzel 14 an den Zahnkranz 22 grenzt, ist bei jedem Verschieben des Ritzels 14 zu dem Zahnkranz 22 im Wesentlichen konstant, wobei eine Zeit, die erforderlich ist, bis das Ritzel 14 und der Zahnkranz 22 miteinander in Eingriff gebracht werden, sich bei jedem Eingriff verändert. Dies macht es für die ECU 50 schwierig, zu bestimmen, ob das Kitzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht oder gelöst ist, zu einem Zeitpunkt, wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert.
Zudem erlaubt es die Steuerung der Erregung des Solenoids 18 im Starter 10, dass das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22 verschoben wird. Demhingegen wird das Ritzel 14 in seine Ursprungsposition (gelöste Position) durch die Federkraft der Rückholfeder zurückgeholt. Genauer gesagt, falls Lücken zwischen den Zähnen des Ritzels 14 und denen des Zahnkranzes 22, die in Eingriff miteinander stehen, ausgebildet sind, holt die Federkraft der Rückholfeder das Ritzel 14 in seine Ursprungsposition zurück. In diesem Fall, wenn das Ritzel 14 und der Zahnkranz 22 zusammen gedreht werden, nachdem das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, werden geringere Lücken zwischen den Zähnen des Ritzels 14 und denen des Zahnkranzes 22, die miteinander in Eingriff stehen, ausgebildet. Dies kann darin resultieren, dass das Ritzel 14 nicht aus dem Zahnkranz 22 gezogen werden kann. Es ist bevorzugt, das Auftreten einer solchen undefinierten Positionsbeziehung zwischen dem Ritzel 14 und dem Zahnkranz 22 zu vermeiden.
Hinsichtlich dieser Umstände, selbst wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert, nachdem die Maschinenneustartbedingung während des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE erfüllt ist, wenn das Erregen des Solenoids 18 beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung erfüllt worden ist, schreitet die ECU 50 mit dem Erregen des Solenoids 18 voran, und führt dadurch den Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus aus.
Als nächstes werden spezifische Betriebe der ECU 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus gemäß der ersten Ausführungsform bezüglich 2 und 3 beschrieben.
Zuerst wird eine Neustartbestimmungsroutine R1 zum Bestimmen bezüglich 2 beschrieben, ob ein Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus auszuführen ist. Die ECU 50 durchlauft die Neustartbestimmungsroutine R1 in einem voreingestellten Zyklus wiederholend.
Wenn die Neustartbestimmungsroutine R1 gestartet wird, bestimmt die ECU 50, ob die Maschinengeschwindigkeit NE abfällt, nachdem zumindest eine von den Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, d. h., nach dem Auftreten einer Maschinenneustartanfrage basierend auf den Signalen, die von den Sensoren im Schritt S11 ausgegeben werden. Dabei sei zu erwähnen, dass die ECU 50 die Maschinengeschwindigkeit NE basierend auf Pulsintervallen des Kurbelpulses, die vom Kurbelwinkelsensor 37 ausgegeben werden, berechnen (ermitteln) kann.
Nach einer Bestimmung, dass die Maschinengeschwindigkeit NE nicht abfällt, nachdem zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist oder die Maschinengeschwindigkeit NE abfällt, ohne dass zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (NEIN in Schritt S11), beendet die ECU 50 die Neustartbestimmungsroutine R1.
Andererseits, nach Bestimmung, dass die Maschinengeschwindigkeit NE abfällt, nachdem zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (JA in Schritt S11), bestimmt die ECU 50, ob zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, in Schritt S12.
Nachdem bestimmt ist, dass keine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (NEIN in Schritt S12), beendet die ECU 50 die Neustartbestimmungsroutine R1. Demhingegen schreitet die ECU 50 zu Schritt S13 voran, wenn bestimmt ist, dass zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (JA in Schritt S12).
In Schritt S13 bestimmt die ECU 50, ob Ritzelvorumdrehungsauthorisierungsbedingungen erfüllt sind, basierend auf den Signalen, die von den Sensoren ausgegeben werden. Die Ritzelvorumdrehungsauthorisierungsbedingungen enthalten die nachfolgenden Bedingungen, dass:
die ECU 50 bereit ist, die vorhergesagten zukünftigen Werte der Maschinengeschwindigkeit NE zu berechnen; und
sich ein vorliegender Wert der Maschinengeschwindigkeit NE in einem Bereich befindet, der einen Wert der Maschinengeschwindigkeit NE zu einem Zeitpunkt, wenn das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff sein wird, zulässt, gleich oder höher als ein voreingestellter Schwellwert zu sein (d. h. ein Wert der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen des zumindest einen der Maschinenneustartanfragen in Schritt S12 relativ hoch ist, wie z. B. größer oder gleich 200 U/min).
Nachdem bestimmt ist, dass keine Ritzelvorumdrehungsauthorisierungsbedingung erfüllt ist (NEIN in Schritt S13) beendet die ECU 50 die Neustartbestimmungsroutine R1. Demhingegen schreitet die ECU 50 weiter zu Schritt S14 voran, wenn bestimmt ist, dass die Ritzelvorumdrehungsauthorisierungsbedingungen erfüllt sind (JA in Schritt S13).
In Schritt S14 stellt die ECU 50 ein Ritzelvorumdrehung-ermöglichen-Flag Fm bzw. ein Flag Fm zum Ermöglichen einer Ritzelvorumdrehung in Form von z. B. einem Bit von 1 ein, das darstellt, dass der Ritzelvorumdrehungsmodus ausgeführt werden kann, und stellt (setzt zurück) ein Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr in Form von z. B. einem Bit 0 ein, das darstellt, dass das Vorhersagen von zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit NE ermöglicht ist, und schreitet zu Schritt S15 voran.
In Schritt S15 bestimmt die ECU 50, ob das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert. Bei der ersten Ausführungsform berechnet die ECU 50 in Schritt S15 die Verlustenergie (ein Verlustmoment) der Maschine 20. Verlustenergie bedeutet in diesem Fall die Veränderung (Reduzierung) der kinetischen Umdrehungsenergie der Kurbelwelle 21 von einem Wert der Maschinengeschwindigkeit NE (Winkelgeschwindigkeit), die durch die ECU 50 berechnet wird, auf den nächsten Wert der Maschinengeschwindigkeit NE (Winkelgeschwindigkeit), der dadurch berechnet wird. Das heißt, Verlustenergie bedeutet den Verlust des Drehmoments (Energie) durch die Maschine 20 im Leerlauf. Die Verlustenergie (Verlustmoment) enthält z. B. das Pumpverlustmoment (Energie) und das Reibungsverlustmoment (Energie) der Maschine 20, und das Hydraulikverlustmoment (Energie) des manuellen Getriebes 27, wobei die Betriebsbedingungen einer Anzahl von Hilfsvorrichtungen 67, wie z. B. der Klimaanlage und des Generators, über einen Gurt oder dergleichen mit der Kurbelwelle 21 gekoppelt sind.
Das heißt, die verschiedenen Faktoren, die von den Drehmomentbelastungen auf die Kurbelwelle 21, wie vorstehend beschrieben, abhängig sind, welche die EIN/AUS-Schaltbetriebe der Anzahl der Hilfsvorrichtungen 67 und das Verschieben des Getriebegangverhältnisses des manuellen Getriebes 27 enthalten, verursachen einen Anstieg und/oder eine Verminderung der Verlustenergie (Verlustmoment) der Maschine 21 über die Kurbelwelle 21. Insbesondere wenn die Maschinengeschwindigkeit NE mit dem Abschalten der Maschine abfällt, tritt der Anstieg und/oder die Verminderung der Verlustenergie der Maschine 20 deutlich bei den Veränderungen der Maschinengeschwindigkeit NE auf.
Genauer gesagt, bestimmt die ECU 50 in Schritt S15, ob die Fluktuation der berechneten Verlustenergie einen voreingestellten Schwellwertbereich überschreitet. Nachdem bestimmt ist, dass die Fluktuationen der berechneten Verlustenergie den voreingestellten Schwellwertbereich nicht überschreiben, bestimmt die ECU 50, dass sich das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nicht im zulässigen Bereich verändert (NEIN in Schritt S15), und beendet die Neustartbestimmungsroutine R1.
Demhingegen, wenn bestimmt ist, dass die Fluktuationen der berechneten Verlustenergie den voreingestellten Schwellwertbereich überschreiten, bestimmt die ECU 50, dass sich das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE verändert (JA in Schritt S15), und schreitet zu Schritt S16 voran. In Schritt S16 stellt die ECU 50 das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr auf 1 ein, und schreitet zu Schritt S17 voran.
In Schritt S17 bestimmt die ECU 50, ob die Erregung des Solenoids 18 gestartet worden ist, d. h., das Verschieben des Ritzels 14 gestartet worden ist. Genauer gesagt ist ein Ritzelverschiebungsflag Fp in der Form von z. B. einem Bit z. B. in einem Register der CPU der ECU 50 oder dem Speichermedium 50a vorbereitet worden. Das Ritzelverschiebungsflag Fp wird z. B. auf einen Anfangswert von 0 eingestellt.
Nachdem bestimmt ist, dass das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 eingestellt ist (NEIN in Schritt S17). bestimmt die ECU 50, dass die Erregung des Solenoids 18 noch nicht gestartet worden ist. Anschließend stellt die ECU 50 das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm in Schritt S18 auf 0, und beendet die Neustartbestimmungsroutine R1.
Demhingegen, wenn bestimmt ist, dass das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 1 eingestellt ist (JA in Schritt S17), bestimmt die ECU 50, dass die Erregung des Solenoids 18 gestartet worden ist. Anschließend erhält die ECU 50 das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1, und beendet die Neustartbestimmungsroutine R1.
Anschließend wird eine Startersteuerroutine R2 im Ritzelvorumdrehungsmodus bezüglich 3 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Startersteuerroutine R2 in einem voreingestellten Zyklus wiederholend.
Wenn die Startersteuerroutine R2 im Ritzelvorumdrehungsmodus gestartet wird, bestimmt die ECU 50, ob das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm in Schritt S21 auf 1 eingestellt ist. Falls das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm nicht auf 1 eingestellt ist (NEIN in Schritt S21), schreitet die ECU 50 zu Schritt S21A voran. In Schritt S21A, falls das zweite Steuerrelais 25 kurz nachdem das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm von 0 auf 1 geschaltet wird EIN ist, d. h., die Erregung des Motors 11 schon gestartet worden ist (JA in Schritt S21A), schaltet die ECU 50 das zweite Steuerrelais 25 in Schritt S21B aus, und beendet die Startersteuerroutine R2 im Ritzelvorumdrehungsmodus. Demhingegen, falls die Erregung des Motors 21 noch nicht gestartet worden ist (NEIN in Schritt S21A), beendet die ECU 50 die Startersteuerroutine R2 im Ritzelvorumdrehungsmodus.
Demhingegen, falls das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1 eingestellt ist (JA in Schritt S21), bestimmt die ECU 50, ob das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr auf 0 eingestellt ist, in Schritt S22. Falls das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr nicht auf 0 eingestellt ist (NEIN in Schritt S25) schreitet die ECU 50 zu Schritt S30 voran.
Demhingegen, falls das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr auf 0 eingestellt ist (JA in Schritt S22), bestimmt die ECU 50, ob zumindest eine von den Maschinenneustartbedingungen in Schritt S23 erfüllt ist. Falls keine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (NEIN in Schritt S23), beendet die ECU 50 die Startersteuerroutine R2 im Ritzelvorumdrehungsmodus. Demhingegen, falls zumindest eine von den Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist (JA in Schritt S23), schreitet die ECU 50 zu Schritt S24 voran.
In Schritt S24 bestimmt die ECU 50, ob entweder das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 eingestellt ist oder der Motor 11 abgeschaltet ist. Falls weder das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 eingestellt ist, noch der Motor 11 abgeschaltet ist (NEIN in Schritt S24), schreitet die ECU 50 zu Schritt S30 voran. Demhingegen, falls das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 eingestellt ist oder der Motor 11 abgeschaltet ist (JA in Schritt S24), bestimmt die ECU 50, ob die vorliegende Zeit einen vorbestimmten Zeitpunkt erreicht hat, um die Erregung des Motors 11 in Schritt S25 zu starten. Wie vorstehend beschrieben, kann der Zeitpunkt zum Starten der Erregung des Motors 11 beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen bestimmt sein, oder dem Zeitpunkt, der basierend auf dem vorhergesagten zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit NE berechnet wird.
Falls die vorliegende Zeit den vorbestimmten Zeitpunkt zum Starten der Erregung des Motors 11 nicht erreicht hat (NEIN in Schritt S25), schreitet die ECU 50 zu Schritt S27 voran. Demhingegen, falls die vorliegende Zeit den vorbestimmten Zeitpunkt zum Starten der Erregung des Motors 11 erreicht hat (JA in Schritt S25), schaltet die ECU 50 das zweite Steuerrelais 25 ein, um die Erregung des Motors 11 in Schritt S26 zu starten.
Anschließend bestimmt die ECU 50 in Schritt S27, ob die vorliegende Zeit einen vorbestimmten Ritzelverschiebungszeitpunkt erreicht hat. Wie vorstehend beschrieben hat die ECU 50 den Zeitpunkt berechnet, bei welchem ein Absolutwert der Differenz zwischen der vorhergesagten Geschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels 14 und der Geschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes 22 gleich oder geringer als der voreingestellte Wert ist und bestimmt den Ritzelverschiebungszeitpunkt vor dem berechneten Zeitpunkt anhand der erforderlichen Zeit in Eingriff.
Falls die vorliegende Zeit den vorbestimmten Ritzelverschiebungszeitpunkt nicht erreicht (NEIN in Schritt S27), schreitet die ECU 50 zu Schritt S30 voran. Demhingegen, falls die vorliegende Zeit den voreingestellten Ritzelverschiebungszeitpunkt erreicht hat (JA in Schritt S27), schaltet die ECU 50 das erste Steuerrelais 24 ein, um die Erregung des Solenoids 18 in Schritt S28 zu starten, und stellt das Ritzelverschiebungsflag Fp in Schritt S29 auf 1, und schreitet zu Schritt S30 voran.
In Schritt S30 bestimmt die ECU 50 die Maschinengeschwindigkeit Ne basierend z. B. auf der ersten Verbrennung (ersten Zündung) des Luft-Kraftstoff-Gemisches, nachdem das Ankurbeln gleich oder höher als eine Start-Maschinengeschwindigkeit NEf ist, wobei die Start-Maschinengeschwindigkeit NEf auf einen Wert in einem Bereich von 400 bis 500 U/min eingestellt wird. Die Start-Maschinengeschwindigkeit NEf ist um eine voreingestellte U/min höher als die Kurbelgeschwindigkeit. Die ECU 50 schreitet zu Schritt S31 voran, solange die Maschinengeschwindigkeit NE größer oder gleich der Start-Maschinengeschwindigkeit NEf ist, und schaltet das erste und das zweite Steuerrelais 24 und 25 aus, um den Solenoid 18 und den Motor 11 in Schritt 31 abzuschalten. Dies löst das Ritzel 14 vom Zahnkranz 22, wobei die Umdrehung des Motors 11 gestoppt wird. In Schritt S31 setzt die ECU 50 auch jedes von dem Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm, Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr und Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 zurück, und beendet anschließend die Startersteuerroutine R2.
4 und 5 zeigen Zeitdiagramme, die spezifische Betriebe des Maschinensteuersystems 1 im Ritzelvorumdrehungsmodus gemäß der ersten Ausführungsform darstellen.
Hiernach stellt 4 Hauptbetriebe des Maschinensteuersystems 1 in der Ritzelvorumdrehungsroutine schematisch dar, und 5 Ausführungsbetriebe des Maschinensteuersystems 1 in der Ritzelvorumdrehungsroutine. In jeder von den 4 und 5 steht (a) für einen Übergang einer Information, die anzeigt, ob zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, (b) einen Übergang des Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flags Fm, (c) einen Übergang des Vorhersage-Nicht-Möglich-Flags Fr, (d) einen Übergang von EIN/AUS des ersten Steuerrelais 24, und (e) einen Übergang von EIN/AUS des zweiten Steuerrelais 25. In 5 stellt die Linie bei (b) einen Übergang des Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flags Fm, basierend auf den Hauptbetrieben dar, und die Linie von (d) einen Übergang von EIN/AUS des zweiten Relais 25 basierend auf den Hauptbetrieben.
In 4, während die Umdrehungsgeschwindigkeit NE der Maschine 20 aufgrund des automatischen Maschinenstopps der Maschine 20 abfällt, wenn eine Maschinenneustartbedingung erfüllt ist, wenn das Ritzelvorumdrehung-Mbglich-Flag Fm auf 1 eingestellt ist und das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr auf 0, wird das zweite Steuerrelais 25 im Zeitpunkt t11 beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung von AUS auf EIN geschaltet (siehe Schritt S26). Dies startet die Umdrehung des Ritzels 14. Danach, falls das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit im Zeitpunkt t12 aufgrund der Veränderung der Verlustenergie der Maschine 20 variiert, bevor das erste Steuerrelais 24 eingeschaltet wird, d. h., wenn der Solenoid 18 abgeschaltet ist und das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 0 ist (siehe JA in Schritt S15), wird das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr im Zeitpunkt t12 der Veränderung von 0 auf 1 geschaltet (siehe Schritt S16), wobei das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm im Zeitpunkt t12 der Veränderung von 1 auf 0 geschaltet wird, da das Ritzelverschiebungsflag Fp 0 ist (siehe Schritte S17 und S18). Das Schalten des Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flags Fm von 1 auf 0 verhindert das Antreiben des Motors 11 (siehe NEIN in Schritt S21, JA in Schritt S21A, und Schritt S21B), wodurch ein Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus abgebrochen wird.
In 5 hingegen, falls das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit im Zeitpunkt t22 aufgrund der Veränderung der Verlustenergie der Maschine 20 nach dem Schalten des ersten Steuerrelais 24 von AUS auf EIN zum Zeitpunkt t21 variiert, d. h., nachdem der Solenoid 18 aktiviert wird und das Ritzelverschiebungsflag Ft 1 ist (siehe JA in Schritt S15), obwohl das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag Fr im Zeitpunkt t22 der Veränderung von 0 auf 1 geschaltet wird (siehe Schritt S16), wird das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1 aufrechterhalten, da das Ritzelverschiebungsflag Fp 1 ist (siehe Schritte S17 und S19). Das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1 ermöglicht die weitere Umdrehung des Motors 11 (der Betrieb in Schritt S20B wird übersprungen), wodurch der Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus fortgeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert, um den Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus abzubrechen, wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert, wenn der Solenoid 18 nach dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen während des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE abgeschaltet wird (kein Verschieben des Ritzels 14 zum Zahnkranz 22).
Zudem ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert, um die Erregung des Solenoids 18 fortzuführen, um dadurch die Maschine 20 selbst dann neu zu starten, wenn das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE variiert, wenn der Solenoid 18 nach dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen erregt wird (das Verschieben des Ritzels 14 ist gestartet worden).
Diese Konfiguration vermeidet undefinierte Positionsbeziehungen des Ritzels 14 bezüglich des Zahnkranzes 22, wodurch es möglich wird zu verändern, wie der Starter 10 (Motor 11) gemäß Situationen (Umständen) der Maschine 20 und herum anzutreiben ist, wodurch Risiken aufgrund solcher undefinierten Positionsbeziehungen des Ritzels 14 bezüglich des Zahnkranzes 22 verhindert werden können.
Bei einer Modifikation der ersten Ausführungsform bestimmt die ECU 50 an Stelle von Schritt S15, ob, als Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE, die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE erhöht oder reduziert wird, oder das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit in Anstiegsrichtung der Maschinengeschwindigkeit in Schritt S15A temporär variiert. Die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE kann basierend auf den Kurbelimpulsen berechnet werden, die vom Kurbelwinkelsensor 37 ausgegeben werden.
Falls die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE erhöht wird (JA in Schritt S15A), stellt die ECU 50 das Vorhersage-Nicht-Möglich-Flag in Schritt S16 auf 1 ein, und stellt das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 0 ein, solange das Ritzelverschiebungsflag Fp auf 1 eingestellt ist (Verschiebung des Ritzels 14 ist gestartet worden).
Das Schalten des Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flags Fm von 1 auf 0 verhindert das Antreiben des Motors 11 (siehe NEIN in Schritt S21, JA in Schritt S21A, und Schritt S21B), wodurch ein Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus abgebrochen wird.
Falls hingegen die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE reduziert wird, oder das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit in Anstiegsrichtung der Maschinengeschwindigkeit temporär variiert (NEIN in Schritt S15A), beendet die ECU 50 die Neustartbestimmungsroutine R1, so dass das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1 aufrechterhalten wird.
Das Ritzelvorumdrehung-Möglich-Flag Fm auf 1 ermöglicht die weitere Umdrehung des Motors 11 (der Betrieb in Schritt S21B wird übersprungen), wodurch der Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus fortgeführt wird.
Das heißt, selbst wenn der vorliegende Wert der Maschinengeschwindigkeit von einem entsprechend vorhergesagten Wert der Maschinengeschwindigkeit abweicht, wenn die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit reduziert wird oder das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit in Anstiegsrichtung der Maschinengeschwindigkeit temporär variiert, wird der Wert der Maschinengeschwindigkeit im Zeitpunkt des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 höher als ein entsprechend vorhergesagter Wert der Maschinengeschwindigkeit sein. Dies ermöglicht es, dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff kommt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 höher als die des Ritzels 14 ist.
Wenn hingegen die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit erhöht wird, wird der Wert der Maschinengeschwindigkeit im Zeitpunkt des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 niedriger als ein entsprechend vorhergesagter Wert der Maschinengeschwindigkeit sein. Dies kann das Ritzel 14 am Eingriff mit dem Zahnkranz 22 hindern, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 höher als die des Ritzels 14 ist.
Hinsichtlich dieses Problems bricht die Maschinensteuereinheit 1 gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform den Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus ab, wenn die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit erhöht wird, und führt den Neustart der Maschine 20 im Ritzelvorumdrehungsmodus fort, wenn die Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit reduziert wird oder das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit in Anstiegsrichtung der Maschinengeschwindigkeit temporär variiert. Dies vermindert das Auftreten von Erschütterungen aufgrund des Eingriffs zwischen dem Ritzel 14 und dem Zahnkranz 22, wobei ein sofortiger Neustart der Maschine 20 erzielt wird.
Zweite Ausführungsform
Ein Maschinensteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach bezüglich 6 bis 11 beschrieben.
Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinensteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich vom Maschinensteuersystem 1 durch die nachfolgenden Punkte. Die Unterscheidungspunkte werden hiernach beschrieben.
Zunächst wird die Steuerung des Antriebs des Starters 10 der zweiten Ausführungsform grundlegend beschrieben.
Zunächst wird ausführlich beschrieben, wie die Maschine 20 in Erwiderung auf das Schalten des Zündschalters 23 von AUS auf EIN neu gestartet wird.
Wenn der Zündschalter 23 durch den Fahrer von AUS auf EIN geschaltet wird, sendet die ECU 50 dem ersten Steuerrelais 24 das EIN-Signal, um dadurch das Erregen des Solenoids 18 zu starten. Dies verschiebt das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22. Das Verschieben des Ritzels 14 zum Zahnkranz 22 ermöglicht es, dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht wird. Danach sendet die ECU 50 dem zweiten Steuerrelais 25 das EIN-Signal, um dadurch das Erregen des Motors 11 zu starten. Dies dreht das Ritzel 14, wobei die Umdrehungskraft des Ritzels 14 den Zahnkranz 22 dreht, wodurch ein Initialmoment (Initialumdrehung) an der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 angelegt wird. Dies kurbelt die Maschine 20 an.
Demhingegen, um die Maschine 20 nach dem Abschalten aufgrund des Erfüllens von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen neu zu starten, ist die ECU 50 programmiert, um in einen von dem Ritzelnachumdrehungsmodus und dem Ritzelvorumdrehungsmodus zu schalten, basierend auf einem Wert der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen.
Genauer gesagt, falls sich der Wert der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen in einem voreingestellten unteren Geschwindigkeitsbereich niedriger als z. B. 200 U/min und nahe 0 befindet, wird die ECU 50 im Ritzelnachumdrehungsmodus betrieben, um das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22 zu verschieben, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Erwiderung auf oder vor dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartanfragen bzw. -bedingungen in Eingriff gebracht wird. Danach dreht die ECU 50 das Ritzel 14, das mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, um dadurch eine Initialumdrehung an der Kurbelwelle 21 (Maschine 20) vorzusehen. Dies kurbelt die Maschine 20 an.
Falls hingegen der Wert der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen höher als der voreingestellte niedrige Geschwindigkeitsbereich ist, arbeitet die ECU 50 im Ritzelvorumdrehungsmodus, um das Ritzel 14 in Erwiderung auf oder vor dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartanfragen zu drehen, und verschiebt danach das drehende Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 ineinandergreift, wodurch eine Initialumdrehung am Zahnkranz 22 vorgesehen wird.
Genauer gesagt bestimmt die ECU 50, ob die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Ritzels 14 mit der des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 synchronisiert ist, und verschiebt das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Ritzels 14 mit der des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 synchronisiert ist. Dabei ist zu beachten, dass in der zweiten Ausführungsform die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 als ”Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr” bezeichnet wird, und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Ritzels 14 als ”Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp” bezeichnet wird.
In der zweiten Ausführungsform, wenn die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr höher als die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp ist (NEr > NEp), und die Abweichung der Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp von der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr gleich oder niedriger als ein voreingestellter Wert α von z. B. 200 UpM ist, wird die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp als mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert angenommen. Das heißt, wenn die Gleichung ”NEr – NEp < α” ergibt, wird die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp als mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert angenommnen.
Der Grund, warum das drehende Ritzel 14 zum Zahnkranz 22 verschoben wird, nachdem die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, ist der folgende: genauer gesagt, falls der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 ausgeführt werden würde, wenn die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr niedriger als die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp ist (NEr < NEp), würde die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr aufgrund der Umdrehungskraft des Ritzels 14 schnell ansteigen, so dass eine Erschütterung und/oder Geräusche beim Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 auftreten könnten.
Dabei ist zu beachten, dass in der vorliegenden Beschreibung ein Zustand, in welchem die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 und die des Zahnbereichs des Ritzels 14 eine vorbestimmte Beziehung zueinander haben, als ein Zustand ausgedrückt wird, in welchem die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 mit der des Ritzels 14 synchronisiert ist. Somit steht z. B. der Ausdruck bzw. die Beschreibung, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 gleich der des Ritzels 14 ist dafür, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Rands des Zahnkranzes 22 gleich der des Zahnbereichs des Rands des Ritzels 14 ist, und eine tatsächliche Geschwindigkeit bzw. Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels 14 ist ein Wert proportional zum Verhältnis des Durchmessers des Kopfkreises des Zahnkranzes 22 zu dem des Kopfkreises des Ritzels 14.
Wenn z. B. die vorbestimmte Beziehung als ein Zustand definiert ist, in welchem die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 gleich der des Zahnbereichs des Ritzels 14 ist, falls der Durchmesser des Kopfkreises des Zahnkranzes 22 zehn Mal größer als der des Kopfkreises des Ritzels 14 ist, ist die tatsächliche Umdrehungsgeschwindigkeit des Ritzels 14 zehn Mal höher als die des Zahnkranzes 22, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Zahnkranzes 22 mit der des Zahnbereichs des Ritzels 14 synchronisiert ist.
Nach dem Ankurbeln der Maschine 20, wenn die Maschinengeschwindigkeit NE basierend auf z. B. dem ersten Verbrennen (erste Zündung) des Luft-Kraftstoff Gemisches nach dem Ankurbeln gleich oder höher als die Startmaschinengeschwindigkeit NEf ist, gibt die ECU 50 zu jedem des ersten und zweiten Steuerschalters 24 und 25 ein AUS-Signal aus, um die ersten und zweiten bzw. den ersten und zweiten Steuerschalter 24 und 25 auszuschalten. Dies löst das Ritzel 14 vom Zahnkranz 22, und die Umdrehung des Motors 11 wird gestoppt.
Dabei ist zu beachten, dass wenn die ECU 50 die Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartanfrage in einer Dauer nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 vor dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle 21 ausführt, die Maschinengeschwindigkeit wie das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit schnell abfallen kann; diese Dauer wird als ”Maschinengeschwindigkeitsauslauf(-abfall)-Dauer” bezeichnet. Dieser schnelle Abfall der Maschinengeschwindigkeit kann es schwierig machen den Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 auszuführen, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist. Zudem, falls der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 ausgeführt werden würde, während die Maschinengeschwindigkeit schnell abfällt, würde das Ritzel 14 mit dein Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht werden, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEs asynchron zur Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr ist.
Wenn z. B. das Bremspedal BP durch den Fahrer vor dem Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 nach einem automatischen Stopp der Maschine 20 schnell niedergedrückt wird, kann ein Rad blockiert werden. Diese Radblockade kann verursachen, dass die Maschinengeschwindigkeit schnell auf Null abfällt. Zudem, wenn der Eingriff der Kupplung 26 nach dem Starten des Lösens des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer zum Neustart der Maschine 20 schnell ausgeführt wird, wird die Kupplung 26 vor dem Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 von dem Zustand der abgeschalteten Leistung in den Zustand der Leistungsübertragung geschaltet. In diesem Fall kann das schnelle Eingreifen der Kupplung 26 verursachen, dass die Maschinengeschwindigkeit schnell auf Null abfällt.
Das heißt, wenn die ECU 50 die Steuerung des Starters im Ritzelvorumdrehungsmodus ausführt, während die Maschinengeschwindigkeit schnell abfällt, kann es schwierig sein, das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist. Dies kann eine Verzögerung des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und/oder das Erzeugen eines übermäßig erhöhten Geräusches beim Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 verursachen.
Hinsichtlich dieser Umstände ist das Maschinensteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgestaltet, dass wenn eine Maschinenneustartbedingung währen der Maschinengeschwindigkeitsauslaufdauer und nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 erfüllt ist, ausgewählt wird: Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus, und Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE, genauer gesagt, dem Betrag und/oder der Rate des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE pro Zeiteinheit.
Als nächstes wird eine Startersteuerroutine R3 beim Neustarten der Maschine 20 bezüglich 6 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Startersteuerroutine R3 wiederholend in einem voreingestellten Zyklus.
Wenn die Startersteuerroutine R3 gestartet wird, bestimmt die ECU 50, ob der vorliegende Zeitpunkt mit dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 übereinstimmt, basierend auf z. B. der Kurbelimpuls, der vom Kurbelwinkelsensor 37 in Schritt S101 eingegeben wird. Falls der vorliegende Zeitpunkt nicht mit dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen übereinstimmt (NEIN in Schritt S181), schreitet die ECU 50 zu dem nachfolgend beschriebenen Schritt S106 voran. Falls hingegen der vorliegende Zeitpunkt mit dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen übereinstimmt (JA in Schritt S101), schreitet die ECU 50 zu Schritt S102 voran.
In Schritt S102 bestimmt die ECU 50, ob ein Wert (eine Neustartanfrage RPM) der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen gleich oder niedriger als ein erster Schwellwert NE1 ist. Der erste Schwellwert NE1 wird auf eine untere Grenze eingestellt, die es der ECU 50 ermöglicht, das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und oder das Zündsystem 53 zu steuern, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder ohne Verwendung des Starters 10 zu verbrennen, um dadurch die Maschinengeschwindigkeit NE zu erhöhen. Das heißt, der erste Schwellwert NE1 ermöglicht es der ECU 50, einen Neustart der Maschine 20 ohne den Starter auszuführen. Der erste Schwellwert NE1 wird z. B. auf einen Bereich von 500 bis 600 U/min eingestellt.
Falls die Neustartanfrage RPM höher als der erste Schwellwert NE1 ist (NEIN in Schritt S102), schreitet die ECU 50 zu Schritt S103 voran, und steuert das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder das Zündsystem 53, das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder ohne Verwendung des Starters 10 zu verbrennen, um dadurch die Maschinengeschwindigkeit NE in Schritt S103 zu erhöhen.
Falls hingegen die Neustartanfrage RPM gleich oder niedriger als der erste Schwellwert NE1 ist (JA in Schritt S102), schreite die ECU 50 zu Schritt S104 voran, und bestimmt in Schritt S104, ob die Neustartanfrage RPM der Maschinengeschwindigkeit NE gleich oder höher als ein zweiter Schwellwert NE2 ist. Der zweite Schwellwert NE2, z. B. 200 U/min, dient zum Auswählen des vorstehend erwähnten Ritzelvorumdrehungsmodus und des Ritzelnachumdrehungsmodus.
Falls die Neustartanfrage RPM der Maschinengeschwindigkeit NE niedriger als der zweite Schwellwert NE2 ist (NEIN in Schritt S104), schreitet die ECU 50 zu Schritt S111 voran, und führt in Schritt S111 die Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus aus. Das heißt, im Ritzelnachumdrehungsmodus erregt die ECU 50 den Solenoid 18, um das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22 zu verschieben, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht wird, und erregt danach den Motor 11, um das Ritzel 14, das mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, zu drehen. Dies kurbelt die Maschine 20 an. Bestimmte Operationen bzw. Betriebe in Schritt S111 werden später beschrieben.
Falls hingegen die Neustartanfrage RPM der Maschinengeschwindigkeit NE größer oder gleich dem zweiten Schwellwert NE2 ist (JA in Schritt S104), schreitet die ECU 50 zu Schritt S111 voran. In Schritt S105 stellt die ECU 50 ein Maschinengeschwindigkeitsflag F1 in Form von z. B. einem Bit 1 ein. 1 für das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 steht dafür, dass sich die Neustartanfrage RPM der Maschinengeschwindigkeit NE in einem Bereich vom ersten Schwellwert NE1 bis zum zweiten Schwellwert NE2 befindet. 0 für das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 steht für einen Initial- bzw. Anfangswert.
Entsprechend dem Betrieb in Schritt S105 bestimmt die ECU 50, ob das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 auf 1 eingestellt ist, und falls das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 nicht auf 1 eingestellt ist, d. h., auf 0 eingestellt ist (NEIN in Schritt S106), beendet die ECU 50 die Startersteuerroutine R3. Falls hingegen das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 auf 1 eingestellt ist (JA in Schritt S106), schreitet die ECU 50 zu Schritt S107 voran, und bestimmt in Schritt S107, ob das Verschieben des Ritzels 14 zum Zahnkranz 22 ausgeführt worden ist. Falls das Verschieben des Ritzels 14 zum Zahnkranz 22 ausgeführt worden ist (JA in Schritt S107), schreitet die ECU 50 zu Schritt S108 voran.
In Schritt S108 berechnet die ECU 50 die Rate γ eines Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE und bestimmt, ob die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE höher als ein voreingestellter Schwellwert (TH1) ist. Dabei ist zu beachten, dass die ECU 50 in der zweiten Ausführungsform basierend auf den Kurbelimpulsen, die vom Kurbelwinkelsensor 37 ausgegeben werden, den Betrag (Gradient) des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE pro Zeiteinheit berechnen kann.
Falls die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE gleich oder niedriger als der voreingestellte Schwellwert TH1 ist (NEIN in Schritt S108), schreitet die ECU 50 zu Schritt S109 voran, und bestimmt in Schritt S109, ob die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE angestiegen ist. Die ECU 50 bestimmt z. B. in Schritt S109, ob der Betrag des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 vor dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle 21 angestiegen ist. Dabei ist zu beachten, dass die Anstiegsrate des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE niedriger, gleich oder höher als der voreingestellte Schwellwert TH1 in Schritt S108 sein kann.
Falls die Bestimmung in Schritt S108 und die Bestimmung in Schritt S109 negativ ist (NEIN in Schritten S108 und S109), schreitet die ECU 50 zu Schritt S110 voran und führt die Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus in Schritt S110 aus. Genauer gesagt, erregt die ECU 50 im Ritzelvorumdrehungsmodus den Motor 11, um das Ritzel 14 zu drehen, und erregt den Solenoid 18, um das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22 zu verschieben, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, so dass das drehende Ritzel 14 mit dein Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht wird. Dies kurbelt die Maschine 22 an. Spezifische Betriebe bzw. Operationen in Schritt S110 werden später beschrieben.
Falls hingegen entweder die Bestimmung in Schritt S108 oder die Bestimmung in Schritt S109 eine Bestätigung ergeben (JA in Schritt S108 oder S109), schreitet die ECU 50 zu Schritt S111 voran und führt die Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus in Schritt S111 aus. Beim Ausführen der Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus, falls die Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus ausgeführt wird, bricht die ECU 50 die Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus ab, und führt die Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus aus. Danach beendet die ECU 50 die Startersteuerroutine R3.
Als nächstes wird eine Ritzelnachumdrehungsroutine, die durch die ECU 50 im Ritzelvorumdrehungsmodus in Schritt S110 der Startersteuerroutine R3 auszuführen ist, bezüglich 7 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Ritzelvorumdrehungsroutine wiederholend in einem voreingestellten Zyklus jedes Mal, wenn die ECU 50 in der Startersteuerroutine R3 zu Schritt S110 voranschreitet.
Wenn die Ritzelvorumdrehungsroutine gestartet wird, sendet die ECU 50 dem zweiten Steuerrelais 25 das Pulssignal als das Signal zum Schalten des Motorschalters SL2 von AUS auf EIN, so dass der Motor 11 in Schritt S201 erregt wird. Dies dreht den Motor 11, um dadurch das Ritzel 14 zu drehen. Als nächstes bestimmt die ECU 50, ob die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr in Schritt S202 synchronisiert ist. In Schritt S202 kann die ECU 50 z. B. die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp basierend auf z. B. dem Pulsstrom, wie z. B. dem Arbeitszyklus des Pulsstroms, der durch den Anker des Motors 11 fließt, berechnen. Zudem kann die ECU 50 den Schritt S202 die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr basierend auf den Kurbelimpulsen berechnen, die vom Kurbelwinkelsensor 37 ausgegeben werden.
Das heißt, in Schritt S202, falls die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr höher als die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEt ist, und die Gleichung ”NEr – NEp < α” ergibt, bestimmt die ECU 50 in Schritt S202, dass die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist. Falls die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp nicht mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist (NEIN in Schritt S202), schreitet die ECU 50 zu Schritt S204 voran. Falls hingegen die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist (JA in Schritt S202), schreitet die ECU 50 zu Schritt S203 voran.
In Schritt S203 gibt die ECU 50 das EIN-Signal an das erste Steuerrelais 23 aus, um dadurch den Solenoid 18 zu erregen. Wenn der Solenoid 18 erregt ist, zieht er den Kolben 19 an, um den Schalthebel 17 gegen den Uhrzeigersinn in 1 zu schwenken, wodurch der Ritzelschaft 13 über den Schalthebel 17 zusammen mit dem beweglichen Ritzelelement PM mit dem Ritzel 14 durch den Motor 11 gedreht zum Zahnkranz 22 verschoben wird. Dies ermöglicht es, dass das drehende Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 gekämmt wird, wodurch das Ankurbeln der Maschine 20 gestartet wird.
Als nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt S204 basierend auf z. B. dem ersten Verbrennen (erste Zündung) des Luft-Kraftstoff-Gemisches nach dem Ankurbeln, ob die Maschinengeschwindigkeit NE größer oder gleich der Startmaschinengeschwindigkeit NEf ist, wobei diese Startmaschinengeschwindigkeit NEf auf einen Wert in einem Bereich von 400 bis 500 U/min eingestellt wird. Die Startmaschinengeschwindigkeit NEf ist um die voreingestellte U/min höher als die Ankurbelgeschwindigkeit in der ersten Ausführungsform. Die ECU 50 schreitet zu Schritt S205 voran, solange der vorliegende Wert der Maschinengeschwindigkeit NE größer oder der Startmaschinengeschwindigkeit NEf ist, und schaltet das erste und zweite Steuerrelais 24 und 25 aus, um den Solenoid 18 und den Motor 11 in Schritt S205 abzuschalten. Dies löst das Ritzel 14 vom Zahnkranz 22, und die Umdrehung des Motors 11 wird gestoppt. Danach beendet die ECU 50 die Ritzelvorumdrehungsroutine.
Als nächstes wird die Ritzelnachumdrehungsroutine, die durch die ECU 50 im Ritzelnachumdrehungsmodus in Schritt S111 der Startersteuerroutine R3 auszuführen ist, bezüglich 8 beschrieben. Die ECU 50 durchlauft die Ritzelnachumdrehungsroutine wiederholend in einem voreingestellten Zyklus jedes Mal dann, wenn die ECU 50 zu Schritt S111 in der Startersteuerroutine R3 voranschreitet.
Wenn die Ritzelnachumdrehungsroutine gestartet wird, bestimmt die ECU 50 in Schritt S301, ob das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 auf 1 eingestellt ist. Falls das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 auf 1 eingestellt ist (JA in Schritt S301), bestimmt die ECU 50 in Schritt S302, ob die ECU 50 den Pulsstrom zum zweiten Steuerrelais 25 ausgibt. Falls die ECU 50 den Pulsstrom zum zweiten Steuerrelais 25 nicht ausgibt (NEIN in Schritt S302), schreitet die ECU 50 zu Schritt S304 voran. Falls die ECU 50 den Pulsstrom hingegen zum zweiten Steuerrelais 25 ausgibt, so dass der Motorschalter SL2 eingeschaltet ist (JA in Schritt S302), bestimmt die ECU 50, dass die Steuerung des Starters 10 erforderlich ist, um von der Ritzelvorumdrehungsroutine zur Ritzelnachumdrehungsroutine geschaltet zu werden, nachdem die Umdrehung des Motors 11 in Schritt S110 gestartet worden ist. Anschließend, in Schritt S303, stoppt die ECU 50 das Senden des Strompulses, um das zweite Steuerrelais 25 auszuschalten, um dadurch den Motorschalter SL2 auszuschalten. Dies stoppt die Umdrehung des Motors 11.
Als nächstes bestimmt die ECU 50 in Schritt S304, ob die vorliegende Zeit mit dem vorstehenden Ritzelverschiebungszeitpunkt übereinstimmt. Der Ritzelverschiebungszeitpunkt kann als ein Zeitpunkt eingestellt werden, der kurz vor dem Stoppen der Umdrehung der Kurbelwelle 21 oder nach dem Stoppen der Umdrehung der Kurbelwelle 21 ist. In der zweiten Ausführungsform wird der Ritzelverschiebungszeitpunkt als ein Zeitpunkt bestimmt, bei welchem die Maschinengeschwindigkeit NE gleich oder niedriger als eine voreingestellte niedrige U/min, wie z. B. 100 U/min ist. Falls die voreingestellte Zeit mit dem Ritzelverschiebungszeitpunkt übereinstimmt (JA in Schritt S304), sendet die ECU 50 das EIN-Signal zum ersten Ansteuerrelais 24, um dadurch den Solenoid 18 in Schritt S305 zu erregen. Falls hingegen die vorliegende Zeit nicht mit denn Ritzelverschiebungszeitpunkt übereinstimmt (NEIN in Schritt S304), schreitet die ECU 50 zu Schritt S306 voran. Falls hingegen das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 nicht auf 1 eingestellt ist, d. h., auf 0 eingestellt ist (NEIN in Schritt S301), schreitet die ECU 50 zu Schritt S306 voran.
In Schritt S306 bestimmt die ECU 50, ob der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist. Falls der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 nicht abgeschlossen ist (NEIN in Schritt S306), schreitet die ECU 50 zu Schritt 308 voran. Falls hingegen der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist (JA in Schritt S306), sendet die ECU 50 das Pulssignal als das EIN-Signal zum zweiten Steuerrelais 25, um den Motor 11 in Schritt S307 zu erregen. Dies dreht den Motor 11 und das Ritzel 14, das mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, um dadurch das Ritzel 14 zu drehen.
Es ist zu beachten, dass die ECU 50 gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmen kann, ob ein Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist, basierend auf z. B. einer Beziehung zwischen der Veränderung der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr und der vergangenen Zeit seit dem Ritzelverschiebungszeitpunkt. Das heißt, falls die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr noch nicht angestiegen ist, obwohl seit dem Ritzelverschiebungszeitpunkt eine bestimmte Zeit vergangen ist, kann die ECU 50 bestimmen, dass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 fehlgeschlagen ist. Falls hingegen die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr angestiegen ist, nachdem die bestimmte Zeitdauer vergangen ist, kann die ECU 50 bestimmen, dass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 erfolgreich war.
Zudem ist zu beachten, dass die ECU 50 gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmen kann, ob der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist, basierend auf z. B. einem Sensor, der benachbart zum Zahnkranz 22 und dem Ritzel 14 angeordnet ist; dieser Sensor kann betrieben werden, um zu erfassen, dass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 abgeschlossen ist, und an die ECU 50 Informationen ausgeben, die für einen abgeschlossenen Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 stehen.
Danach führt die ECU 50 die Betriebe in den Schritten S204 und S205 als auch die Betriebe in den Schritten S308 und S309 aus. Genauer gesagt schaltet die ECU 50 das erste und zweite Steuerrelais 24 und 25 aus, um den Solenoid 18 und den Motor 11 abzuschalten, und stellt das Maschinengeschwindigkeitsflag F1 in Schritt S309 wieder auf 0 zurück, solange der vorliegende Wert der Maschinengeschwindigkeit NE größer oder gleich als die Startmaschinengeschwindigkeit NEf ist.
Als nächstes werden spezifische Betriebe des Maschinensteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform bezüglich 9 bis 11 beschrieben. Dabei ist zu beachten, dass in 9 bis 11 angenommen wird, dass zumindest eine der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, wenn die Maschinengeschwindigkeit NE niedriger als der erste Schwellwert NE1 und gleich oder höher als der zweite Schwellwert NE2 ist.
In jeder der 9 bis 11 steht die feste Wellenform für einen Übergang der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr (Maschinengeschwindigkeit NE), und die strichpunktierte Wellenform für einen Übergang bzw. einen Verlauf der Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp. In jeder der 9 bis 11 sind die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Randes des Zahnkranzes 22 und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnbereichs des Randes des Ritzels 14 als die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr und die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEt entsprechend dargestellt.
9 zeigt ein Zeitdiagramm, das spezifische Betriebe des Maschinensteuersystems im Ritzelvorumdrehungsmodus darstellt.
In 9, wenn eine Maschinenneustartbedingung zum Zeitpunkt t11A nach dem automatischen Stoppen der Maschine 12 erfüllt ist, wird das zweite Steuerrelais 25 (der Motorschalter SL2) von AUS auf EIN geschaltet, so dass der Motor 11 gedreht wird (siehe Schritt S201). Dies erhöht die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp, so dass die Abweichung der Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp von der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr graduell kleiner wird. Wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEB nach einem Wert erhöht wird, bei welchem die Abweichung der Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp von der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr den voreingestellten Wert α zum Zeitpunkt t12A annimmt (siehe JA in Schritt S202), wird der Solenoid 18 vom abgeschalteten Zustand in den erregten Zustand geschaltet (siehe Schritt S203). Dies verursacht, dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff kommt, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEt mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, und das Starten des Ankurbelns der Maschine 20. Danach, wenn die erste Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches ausgeführt wird, so dass die Maschinengeschwindigkeit NE die Startmaschinengeschwindigkeit NEf zum Zeitpunkt t13A erreicht (JA in Schritt S204), wird das Ritzel 14 vom Zahnkranz 22 gelöst, und die Umdrehung des Motors 11 wird gestoppt.
Als nächstes werden spezifische Betriebe des Maschinensteuersystems gemäß der zweiten Ausführungsform zum Auswählen von einer der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine basierend auf der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE bezüglich der 10 und 11 beschrieben.
In 10 wird angenommen, dass ein Rad blockiert wird, bevor die Maschinenneustartanfrage erfüllt ist.
In 10, wenn die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE höher als der Schwellwert TH1 beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung zum Zeitpunkt t21 ist (JA in Schritt S108), obwohl die Neustartanfrage U/min NE (ein Wert der Maschinengeschwindigkeit NE zum Zeitpunkt t21) größer oder gleich als der zweite Schwellwert NE2 und niedriger als der erste Schwellwert NE1 ist (JA in den Schritten S102 und S184), führt die ECU 50 die Ritzelnachumdrehungsroutine in Schritt S111 aus (Schritte S301 bis S309), um die Maschine 20 neu zu starten. Genauer gesagt, wenn die Maschinengeschwindigkeit NE abklingt bzw. ausläuft, nachdem die Maschinenneustartanfrage erfüllt ist, so dass die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr zum Zeitpunkt t22 nahe 0 ist, wird der Solonoid 18 erregt (siehe Schritte S304 und S305). Diese Erregung des Solenoids 18 verschiebt das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht wird. Wenn bestimmt ist, dass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zum Zeitpunkt t23 abgeschlossen ist (JA in Schritt S306), wird der Motorschalter SL2 eingeschaltet, so dass der Motor 11 gedreht wird. Dies kurbelt die Maschine 20 an, und startet die Maschine 20 neu.
In 11 wird angenommen, dass der Eingriff der Kupplung 26 schnell ausgeführt wird, nachdem eine Maschinenneustartbedingung durch den Start des Lösens des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer erfüllt ist.
In 11, wenn die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE kleiner oder gleich dem Schwellwert TH1 beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung zum Zeitpunkt t31 ist (NEIN in Schritt S108), wird der Motorschalter SL2 eingeschaltet, so dass die Umdrehung des Motors 11 gestartet wird (siehe Schart S110). Danach, wenn die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE zum Zeitpunkt t32 schnell ansteigt (JA in Schritt S109), wird der Motorschalter SL2 ausgeschaltet, so dass die Umdrehung des Motors 11 gestoppt wird (siehe Schritt S303).
Danach, wenn die Maschinengeschwindigkeit NE ausläuft bzw. abklingt, so dass die Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr zum Zeitpunkt t32 nahe Null ist, wird der Solenoid 18 erregt (siehe Schritte S304 und S305). Diese Erregung des Solenoids 18 verschiebt das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff kommt. Wenn bestimmt ist, dass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zum Zeitpunkt t34 abgeschlossen ist (JA in Schritt S306), wird der Motorschalter SL2 eingeschaltet, so dass der Motor 11 erregt wird. Dies kurbelt die Maschine 20 an, wodurch die Maschine 20 neu gestartet wird.
Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinensteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform so konfiguriert, dass wenn eine Maschinenneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer nach dem automatischen Stoppen der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 erfüllt ist, eine der nachfolgenden Steuerungen ausgeführt wird: eine Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus und der Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE, genauer gesagt der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE pro Zeiteinheit.
Diese Konfiguration bestimmt, ob das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, basierend auf der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE pro Zeiteinheit. Falls bestimmt ist, dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, wählt die Konfiguration die Ritzelvorumdrehungsroutine aus, um darauf die Maschine 20 neu zu starten, und falls bestimmt ist, dass das Ritzel 14 nicht mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Ritzelumdrehungsgeschwindigkeit NEp mit der Zahnkranzumdrehungsgeschwindigkeit NEr synchronisiert ist, wählt die Konfiguration die Ritzelnachumdrehungsroutine aus, um darauf die Maschine 20 neu zu starten. Somit ist es möglich, Nachteile zu vermeiden, falls das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, und deren Umdrehungsgeschwindigkeiten asynchron zueinander sind. Dies ergibt einen weichen Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22, wodurch die Maschine 20 unter Verwendung des Starters 10 angemessen bzw. korrekt neu gestartet wird.
Genauer gesagt ist das Maschinensteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform konfiguriert, um die Ritzelnachumdrehungsroutine selektiv auszuführen, falls die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE höher als der Schwellwert TH1 oder die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE angestiegen ist. Diese Konfiguration vermeidet das Ausführen der Ritzelvorumdrehungsroutine, obwohl das Ritzel 14 eher unwahrscheinlich mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, wenn deren Umdrehungsgeschwindigkeiten aufgrund des schnellen Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE miteinander synchronisiert sind.
Genauer gesagt können sich ein Wert der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung und der der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE beim Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 voneinander unterscheiden, wenn die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE nach dem Erfüllen der Maschinenneustartbedingung angestiegen ist. Diesbezüglich ist das Maschinensteuersystem konfiguriert, um entsprechend eine von der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine auszuwählen; diese ausgewählte Routine stimmt mit allen Veränderungsumständen des Kraftfahrzeugs nach dem Erfüllen der Maschinenneustartbedingung überein.
Genauer gesagt, falls der Eingriff der Kupplung 26 schnell ausgeführt wird, nachdem die Maschinenneustartbedingung durch das Starten des Lösens des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer erfüllt ist, kann die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE schnell erhöht werden, so dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Ritzel 14 nicht mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff gebracht werden kann, wenn deren Umdrehungsgeschwindigkeiten miteinander synchronisiert sind. in diesem Fall wählt die Konfiguration des Maschinensteuersystems die Ritzelnachumdrehungsroutine aus, um dadurch die Maschine 20 neu zu starten. Dies ermöglicht es, das Ritzel 14 weich mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen, wodurch die Maschine 20 geeignet neu gestartet werden kann.
Dritte Ausführungsform
Ein Maschinensteuersystem gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach bezüglich 12 und 13 beschrieben.
Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinensteuersystems gemäß der dritten Ausführungsform unterscheiden sich vom Maschinensteuersystem 1 durch die nachfolgenden Punkte. Die Unterscheidungspunkte werden hiernach beschrieben.
Das Maschinensteuersystem gemäß der dritten Ausführungsform ist konfiguriert, dass wenn zumindest eine von Nicht-Möglich-Bedingungen vor dem Erfüllen einer Maschineneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 erfüllt ist, beides nicht zu ermöglichen: Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus, und Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus, und um den Starter 10 zu steuern, nachdem die Umdrehung der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 gestoppt ist.
Die Steuerung des Starters 10 gemäß der dritten Ausführungsform wird hiernach bezüglich 12 und 13 beschrieben.
Eine Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4 gemäß der dritten Ausführungsform wird bezüglich 12 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4 wiederholend in einem voreingestellten Zyklus.
Wenn die Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4 gestartet wird, bestimmt die ECU 50 in Schritt S401, ob sich die gegenwärtige Zeit in einer Automatisch-Stoppen-Dauer vom Erfüllen einer Bedingung zum automatischen Maschinenstopp bis zum Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung befindet. Falls sich die vorliegende Zeit nicht in der Automatisch-Stoppen-Dauer befindet (NEIN in Schritt S401), beendet die ECU 50 die Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4. Wenn sich hingegen die vorliegende Zeit in der Automatisch-Stoppen-Dauer befindet (JA in Schritt S401), bestimmt die ECU 50, ob zumindest eine von den Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist, in Schritt S402. Dabei ist zu beachten, dass die Nicht-Möglich-Bedingungen bereits zuvor als Bedingungen zum Vermeiden bzw. Verbieten eines Neustarts der Maschine 20 in jedem von dem Ritzelvorumdrehungsmodus und dem Ritzelnachumdrehungsmodus während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer geschaffen worden sind. Zum Beispiel sind in der dritten Ausführungsform diese Nicht-Möglich-Bedingungen als Bedingungen der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE geschaffen worden, welche insbesondere enthalten:
die Rate des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE ist höher als ein zweiter Schwellwert TH2; und
die Rate des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE ist angestiegen.
In Schritt S402 berechnet die ECU 50 zum Beispiel die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE basierend auf den Kurbelpulsen, die vom Kurbelwinkelsensor 37 ausgegeben werden, und bestimmt, ob zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist, basierend auf der berechneten Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE.
Als ein weiteres Beispiel hat die ECU 50 die Hilfsvorrichtungen 67 überwacht, periodisch Diagnosedaten korrigiert, die ein Ergebnis der Diagnose der Betriebe von jeder der Hilfsvorrichtungen 67 anzeigen, und die korrigierten Diagnosedaten für jede der Hilfsvorrichtungen periodisch im Speichermedium 50a gespeichert. Somit greift die ECU 50 in Schritt S402 auf das Speichermedium 50a zurück, und überprüft, ob Diagnosedaten, die eine Abnormalität des Generators anzeigen, wie z. B. eine Blockierabnormalität des Generators, im Speichermedium 50a gespeichert worden sind. Falls die Diagnosedaten, die eine Abnormalität des Generators anzeigen, im Speichermedium 50a gespeichert worden sind, bestimmt die ECU 50 in Schritt S402, dass zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist. Dies ist deshalb so, da eine Abnormalität des Generators die Belastungen auf die Kurbelwelle 21 so erhöhen kann, dass der Wert γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE höher als der zweite Schwellwert TH2 sein kann.
In der dritten Ausführungsform ist der zweite Schwellwert TH2 so eingestellt, dass er höher als der erste Schwellwert TH1 ist, der zum Auswählen von einer von der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine verwendet wird, in Schritt S509 von 9, die später beschrieben wird.
Die Nicht-Möglich-Bedingungen enthalten auch eine Bedingung, dass eine Abnormalität beim Kurbelwinkelsensor 37 zum Vermeiden des Antreibens des Starters 10 im spezifischen Modus von dem Ritzelvorumdrehungsmodus oder dem Ritzelnachumdrehungsmodus auftritt, wenn eine Abnormalität im Kurbelwinkelsensor 37 auftritt.
Falls keine Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt sind (NEIN in Schritt S402), beendet die ECU 50 die Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4. Falls hingegen zumindest eine Nicht-Möglich-Bedingung erfüllt ist (JA in Schritt S402), stellt die ECU 50 ein Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 in Form von z. B. einem Bit 1 ein, das dafür steht, dass zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist, und beendet die Nicht-Möglich-Bedingung-Bestimmungsroutine R4. In dem Flag F2 ist ein Initialwert von 0 gespeichert worden.
Als nächstes wird eine Startersteuerroutine R5 beim Neustart der Maschine 20 bezüglich 13 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Startersteuerroutine R5 in einem voreingestellten Zyklus wiederholend.
Wenn die Startersteuerroutine R5 gestartet wird, führt die ECU 50 die Betriebe in den Schritten S501 und S502, die identisch zu den Betrieben in den Schritten S101 und S102 sind, entsprechend aus. Falls die Neustartanfrage U/min gleich oder niedriger als der erste Schwellwert NE1 ist (JA in Schritt S502), schreitet die ECU 50 zu Schritt S504 voran.
In Schritt S504 bestimmt die ECU 50, ob das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 auf 1 eingestellt ist. Falls das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 nicht auf 1 eingestellt ist, d. h., keine Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt sind (NEIN in Schritt S504), schreitet die ECU 50 zu Schritt S505 voran, und führt die Betriebe in den Schritten S505 bis S512 aus, die identisch zu den Schritten S104 und S111 sind.
Falls hingegen zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist (JA in Schritt S504), schreitet die ECU 50 zu Schritt S513 voran, und führt das Ankurbeln der Maschine 20 aus, nachdem die Umdrehung der Maschine 20 in Schritt S513 gestoppt worden ist. Genauer gesagt, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, wenn die Maschinengeschwindigkeit Null ist, verschiebt die ECU 50 das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht, und erregt den Motor 11 nach dem Eingriff, um das Ritzel 14 zu drehen. Diese Umdrehung des Ritzels 14 legt ein Initialmoment an der Maschine 20 (Kurbelwelle 21) an.
Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinensteuersystem gemäß der dritten Ausführungsform konfiguriert, dass wenn zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen, die basierend auf der Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit definiert sind, vor dem Erfüllen der Maschinenneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 erfüllt sind, jeweils nicht zu ermöglichen: die Steuerung des Starters 10 im Ritzelvorumdrehungsmodus und die Steuerung des Starters 10 im Ritzelnachumdrehungsmodus, und den Starter 10 zu steuern, nachdem die Umdrehung der Kurbelwelle 21 der Maschine gestoppt ist.
Diese Konfiguration legt eine höhere Priorität auf den schnellen Neustart der Maschine 20, falls keine Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt sind, und legt eine höhere Priorität auf einen stabilen Neustart der Maschine 20, falls zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist. Somit erzielt die Konfiguration des Maschinensteuersystems gemäß der dritten Ausführungsform ein effektives Mittel zwischen einem schnellen und einem stabilen Neustart der Maschine 20.
Vierte Ausführungsform
Ein Maschinensteuersystem gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach bezüglich 14 beschrieben.
Die Struktur und/oder Funktionen des Maschinensteuersystems gemäß der vierten Ausführungsform unterscheiden sich vom Maschinensteuersystem 1 durch die nachfolgenden Punkte. Die Unterscheidungspunkte werden hiernach beschrieben.
Das Maschinensteuersystem gemäß der vierten Ausführungsform ist konfiguriert, dass wenn zumindest eine von den Nicht-Möglich-Bedingungen vor dem Erfüllen der Maschinenneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 erfüllt ist, eine der nachfolgenden Steuerungen ausgewählt wird: Steuerung des Starters 10 in dem Ritzelnachumdrehungsmodus und Steuerung des Starters 10 in einem Modus, in welchem der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und die Umdrehung des Ritzels 14 nach dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle 21 ausgeführt werden.
Genauer gesagt, wenn zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer erfüllt ist, führt die ECU 50 im Grunde die Ritzelnachumdrehungsroutine aus, um dadurch die Maschine 20 neu zu starten. Falls jedoch zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen vor dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen erfüllt ist, wartet die ECU 50 auf den Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle 21, ohne die Ritzelnachumdrehungsroutine auszuführen, und kurbelt danach die Maschine 20 an.
Die Steuerung des Starters 10 gemäß der vierten Ausführungsform wird hiernach bezüglich 10 beschrieben. Die ECU 50 durchläuft die Startersteuerroutine R6 wiederholend in einem voreingestellten Zyklus. Dabei ist zu beachten, dass auf gleiche Schritte bei den 2 und 10, welche mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, der Einfachheit halber und zur Vermeidung von redundanten Beschreibungsteilen verzichtet worden ist.
Wenn die Startersteuerroutine R6 gestartet wird, führt die ECU 50 die Betriebe in den Schritten S601 und S602 aus, die identisch zu den Betrieben in den Schritten S101 und S102 sind.
Falls die Neustartanfrage U/min höher als der erste Schwellwert NE1 ist (NEIN in Schritt S602) schreitet die ECU 50 zu Schritt S603 voran, und führt den Betrieb in Schritt S603 aus, der identisch zum Betrieb in Schritt S103 ist.
Falls hingegen die Neustartanfrage U/min kleiner oder gleich den ersten Schwellwert NE1 ist (JA in Schritt S602), schreitet die ECU 50 zu Schritt S605 voran. In Schritt S605 bestimmt die ECU 50, ob die Neustartanfrage U/min größer oder gleich dem zweiten Schwellwert NE2 ist.
Falls die Neustartanfrage U/min gleich oder höher dem zweiten Schwellwert NE2 ist (JA in Schritt S605), schreitet die ECU 50 zu Schritt S606 voran, und führt den Betrieb in Schritt S606 aus, der identisch zum Betrieb in Schritt S105 ist.
Fall hingegen die Neustartanfrageumdrehung pro Minute niedriger als der zweite Schwellwert NE2 ist (NEIN in Schritt S605), schreitet die ECU 50 zu Schritt S607 voran, und bestimmt in Schritt S607, ob das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 auf 1 eingestellt ist. Dabei ist zu beachten, dass die ECU 50 die Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsroutine R4, dargestellt in 12, ausführt, und in Schritt S607 das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 verwendet, das in der Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsroutine R5 bestimmt ist.
Falls das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 nicht auf 1 eingestellt ist (NEIN in Schritt S607), führt die ECU 50 die Ritzelnachumdrehungsroutine im gleichen Ablauf wie beim Betrieb in Schritt S111 aus, und beendet danach die Startersteuerroutine R6. Falls hingegen das Nicht-Möglich-Bedingung-Erstellungsflag F2 auf 1 eingestellt ist (JA in Schritt S607), schreitet die ECU 50 zu Schritt S609 voran.
In Schritt S609 führt die ECU 50 das Ankurbeln der Maschine 20 unter Verwendung des Starters 10 aus, nachdem die Maschine 20 in Schritt S609 gestoppt worden ist. Genauer gesagt, nachdem eine voreingestellte Zeit vergangen ist, wenn die Maschinengeschwindigkeit 0 ist, verschiebt die ECU 50 das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, so dass das Ritzel 14 mit dem Zahnrad 22 in Eingriff steht, und erregt nach dem Eingriff den Motor 11, um das Ritzel 14 zu drehen. Diese Umdrehung des Ritzels 14 legt an der Maschine 20 (Kurbelwelle 21) ein Initialmoment an. Nach dem Betrieb in Schritt S609 beendet die ECU 50 die Startersteuerroutine R6.
Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinensteuersystem gemäß der vierten Ausführungsform so konfiguriert, dass wenn zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen, die basierend auf der Abfallrate der Maschinengeschwindigkeit NE definiert sind, vor dem Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabfalldauer nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 erfüllt ist, die Ritzelnachumdrehungsroutine nicht zu ermöglichen, unabhängig vom Erfüllen der Maschinenneustartbedingung während der Maschinengeschwindigkeitsabklingdauer, und nach dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle 21, dem Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und den Antrieb des Motors 11 auszuführen.
Diese Konfiguration legt eine höhere Priorität auf den schnellen Neustart der Maschine 20, falls keine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist, und legt eine höhere Priorität auf einen stabilen Neustart der Maschine 20, falls zumindest eine der Nicht-Möglich-Bedingungen erfüllt ist. Somit erreicht die Konfiguration des Maschinensteuersystems gemäß der vierten Ausführungsform eine effektive Balance zwischen einem schnellen und einem stabilen Neustart der Maschine 20.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorliegende Offenbarung der ersten bis vierten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch wie bei den nachfolgenden Modifikationen dargestellt angewandt werden.
Die ECU 50 kann so konfiguriert sein, dass eine Zeitverzögerung (Wartezeit) für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Neustartanfrage U/min (fortschreitend zu Schritt S111 durch „NEIN” in Schritt S104) sich von der Zeitverzögerung (Wartezeit) für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE (fortschreitend zu Schritt S111 durch „JA” in Schritt S109) unterscheidet. Die Verzögerungszeit ist als vergangene Zeit vom Startzeitpunkt (oder Abschlusszeitpunkt) des Eingriffs des Ritzels 14 im Zahnkranz 22 in Schritt S305 oder S306 bis zum Startzeitpunkt der Umdrehung des Ritzels 14 in Schritt S307 definiert. Der Betrieb ist als Schritt S311 durch die Strich-Doppelpunkt-Linie in 8 dargestellt.
Dabei ist zu beachten, dass nachdem die Maschinengeschwindigkeit NE in Vorwärtsrichtung Null erreicht, die Kurbelwelle 21 der Maschine 20 in Rückwärtsrichtung gedreht wird, basierend auf den Pendeleigenschaften der Maschine 20. Zudem kann der Betrag der Rückwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 nachdem die Maschinengeschwindigkeit für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE Null ist, größer als der der Rückwärtsumdrehung der der Kurbelwelle 21 sein, nachdem die Maschinengeschwindigkeit für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Neustartanfrage U/min aufgrund des schnellen Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE Null ist.
Aus diesem Grund kann für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 während der Rückwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 der Maschine ausgeführt werden. Die Umdrehung des Motors 11 während der Rückwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 kann den Leistungsverbrauch des Starters 10 und/oder das Geräusch aufgrund des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 erhöhen, da die Kurbelwelle 21 aus der Rückwärtsrichtung in die Vorwärtsrichtung gedreht werden muss. Somit verändert die ECU 50 gemäß dieser Modifikation in Schritt S311 die Verzögerungszeit (Wartezeit) für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE im Vergleich zu der für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE, um dadurch eine geeignete bzw. ausreichende Zeit nach dem Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu gewährleisten, bevor der Motor 11 gedreht wird. Dies ermöglicht es zu verhindern, dass der Motor 11 während der Rückwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 gedreht wird.
Für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE kann die ECU 50 konfiguriert sein, um die Zeitverzögerung (Wartezeit) abhängig von der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE in Schritt S311 zu verändern. Dabei ist zu beachten, dass der Betrag der Rückwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21, nachdem die Maschinengeschwindigkeit für die Ritzelnachumdrehungsroutine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE Null ist, mit dem Anstieg der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE erhöht wird. Somit kann die ECU 50 konfiguriert sein, dass sie die Zeitverzögerung (Wartezeit) mit dem Anstieg der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE in Schart S311 anhebt. Diese Konfiguration ermöglicht es, den Leistungsverbrauch des Starters 10 und/oder das Geräusch aufgrund des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22, wenn der Starter 10 angetrieben wird, effektiv zu reduzieren.
Für die Ritze-Nach-Umdrehungs-Routine gemäß der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE kann die ECU 50 konfiguriert sein, um den Ausgangsstartzeitpunkt des Ein-Signals zum ersten Steuerrelais 24 abhängig von der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE zu verändern. Wie vorstehend beschrieben ist es bevorzugt, das Ritzel 14 mit dem Zahnrad 22 während der Vorwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 in Eingriff zu bringen, um das Ritzel 14 weich mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu bringen. Somit kann die ECU 50 konfiguriert sein, um den Ausgangsstartzeitpunkt des Ein-Signals zum ersten Steuerrelais 24 bei einer Erhöhung der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE in Schritt S305 zu verzögern. Dies ermöglicht den Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22, nachdem die Vorwärtsfluktuationen geeignet erledigt bzw. abgeschlossen sind. Die ECU 50 kann zudem so konfiguriert sein, dass sie das Ausgangsstartsignal des Ein-Signals zum ersten Steuerrelais 24 bei der Erhöhung der Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE in Schritt S305 früher erledigt. Dies ermöglicht den Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22, bevor die Vorwärtsumdrehung der Kurbelwelle 21 umgekehrt wird.
In jeder von der zweiten bis vierten Ausführungsform ist die ECU 50 konfiguriert, die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE als Parameter zu berechnen, der das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE anzeigt bzw. für diesen steht, und um eine von der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine basierend auf der berechneten Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE auszuwählen, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist.
Die ECU 50 ist konfiguriert, um die Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE als Parameter zu berechnen, der das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE anzeigt bzw. für diesen steht, und um eine von der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine basierend auf der berechneten Rate γ des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit NE auszuwählen, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist.
Genauer gesagt kann die ECU 50 konfiguriert sein, um als das Verhalten des Abfalls der Maschinengeschwindigkeit den betätigten Zustand des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer zu erfassen, während der Leistungsabschaltzustand der Kupplung 26 in den Leistungsübertragungszustand geschaltet wird, und um eine von der Ritzelvorumdrehungsroutine und der Ritzelnachumdrehungsroutine basierend auf dem erfassten Betätigungszustand des Kupplungspedals 29 auszuwählen.
Wenn zum Beispiel die Neustartanfrage U/min der Maschinengeschwindigkeit NE kleiner oder gleich dem ersten Schwellwert NE1 und größer oder gleich dem zweiten Schwellwert NE2 ist (JA in jedem der Schritt S102 und S104), schreitet die ECU 50 nach der Bestätigungsbestimmung in Schritt S107 zu Schritt S631 voran (siehe 15). In Schritt S631, während einer Dauer nach dem Erfüllen von zumindest einer der Maschinenneustartbedingungen in Schritt S101 vor dem Verschieben des Ritzels 14 zum Zahnkranz 22 bestimmt die ECU 50, ob die Kupplung 26 von ihrem gelösten Zustand (Leistungsabschaltzustand) in ihrem eingegriffenen Zustand (Leistungsübertragungszustand) gemäß des Betätitungshubs des Kupplungspedals 29 durch den Fahrer, der durch den Kupplungssensor 41 erfasst wird, geschaltet ist, in Schritt S631.
Genauer gesagt, falls die Kupplung 26 nicht von ihrem gelösten Zustand (Leistungsabschaltzustand) in ihren eingegriffenen Zustand (Leistungsübertragungszustand) während der Dauer geschaltet ist (NEIN in Schritt S631), führt die ECU 50 in Schritt S110 die Ritzelvorumdrehungsroutine aus.
Falls die Kupplung 26 hingegen von ihrem gelösten Zustand (Leistungsabschaltzustand) in ihren eingegriffenen Zustand (Leistungsübertragungszustand) während der Dauer geschaltet ist (JA in Schritt S631), führt die ECU 50 in Schritt S111 die Ritzelnachumdrehungsroutine aus. Genauer gesagt stoppt die ECU 50 die Umdrehung des Ritzels 14 (siehe Schritt S303), und verschiebt das Ritzel 14 zum Zahnkranz 22, wenn die Maschinengeschwindigkeit NE nahe 0 ist (siehe Schritt S305). Nach Abschluss des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 beginnt die ECU 50 den Motor 11 zu drehen (siehe Schritt S307). Dies startet das Ankurbeln der Maschine 20 durch den Starter 10.
In Schritt S631 kann die ECU 50 bestimmen, ob eine Dauer, die für die Kupplung 26 erforderlich ist, um von ihrem gelösten Zustand in ihren eingegriffenen Zustand zu schalten, kleiner oder gleich einer voreingestellten Schwellwertdauer ist, und, falls die Dauer, die für die Kupplung 26 erforderlich ist, um von ihrem gelösten Zustand in ihren eingegriffenen Zustand zu schalten, kleiner oder gleich der voreingestellten Schwellwertdauer ist, kann die ECU 50 die Ritzelnachumdrehungsroutine auswählen und ausführen.
In Schritt S631 kann die ECU 50 bestimmen, oh der Betrag (die Rate) der Veränderung des betätigten Kupplungshubs durch den Fahrer pro Zeiteinheit, während die Kupplung 26 von ihrem gelösten Zustand (Leistungsabschaltzustand) in ihren eingegriffenen Zustand (Leistungsübertragungszustand) geschaltet ist bzw. wird, was durch den Kupplungssensor 41 erfasst wird, größer als ein voreingestellter Schwellwert ist.
Falls der Betrag (Rate) der Veränderung des betätigten Kupplungshubs durch den Fahrer pro Zeiteinheit kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist (NEIN in Schritt S631), kann die ECU 50 in Schritt S110 die Ritzelvorumdrehungsroutine auswählen und ausführen.
Falls hingegen der Betrag (die Rate) der Veränderung des betätigten Kupplungshubs durch den Fahrer pro Zeiteinheit größer als der voreingestellte Schwellwert ist (JA in Schritt S639), kann die ECU 50 im Schritt S111 die Ritzelnachumdrehungsroutine auswählen und ausführen.
In jeder von der ersten bis vierten Ausführungsform ist das Maschinensteuersystem so ausgestaltet, dass der Kurbelwinkelsensor 37 die Winkelgeschwindigkeit der Umdrehung der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 misst, wobei die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Genauer gesagt kann ein Sensor, der ausgestaltet ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit einer mit der Kurbelwelle 21 gekoppelten Riemenscheibe direkt zu messen, welcher als Riemenscheibenumdrehungssensor bezeichnet wird, oder ein Sensor, der ausgestaltet ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 direkt zu messen, als Einrichtung zum Messen der Winkelgeschwindigkeit der Umdrehung der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 anstelle von oder zusätzlich zum Kurbelwinkelsensor 37 verwendet werden. Bei diesen Sensoren kann der Sensor, welcher als Zahnkranzumdrehungssensor bezeichnet wird und ausgestaltet ist, um die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 direkt zu messen, bevorzugt als Einrichtung zum Messen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Maschine 20 verwendet werden. Dies ist deshalb so, da der Zahnkranzumdrehungssensor ausgestaltet ist, um eine Veränderung des vorher ausgebildeten magnetischen Feldes gemäß der Umdrehung der Zähne, die am Außenumfang des Zahnkranzes 22 ausgebildet sind, aufzunehmen; die Anzahl der Zähne, die auf dem Außenumfang des Zahnkranzes 22 ausgebildet sind, ist größer als die Anzahl der Zähne der Geberratscheibe des Kurbelwinkelsensors und die der Zähne, die auf dem Außenumfang der Riemenscheibe ausgebildet sind.
Jede von der ersten bis vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird am entsprechenden Maschinensteuersystem, das mit dem Starter 10 einschließlich der ersten und zweiten Steuerrelais 24 und 25 ausgestattet ist, und ausgebildet, um den Ritzelaktor 18 und den Motor 11 zum Drehen des Ritzels 14 individuell anzutreiben, angewandt, wobei jede von der ersten bis vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.
Genauer gesagt kann die vorliegende Erfindung bei einem Maschinensteuersystem angewandt werden, das mit einem Starter ausgestattet ist, der ausgebildet ist, um das Lösen des Ritzels 14 vom Zahnkranz 22 unabhängig auszuführen, und die Umdrehung des Motors 11 zu stoppen. Zum Beispiel kann ein normaler Starter mit einem Motorsteuerrelais zum Steuern der Erregung und Abschaltung eines Motors als Starter der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das heißt, bei dieser Modifikation ist anstelle des Motorschalters SL2 des Starters 10, dargestellt in 1, ein Kontakt am anderen Ende des Kolbens 19 entgegengesetzt des einen Endes, das mit dem Hebel 17 gekoppelt ist, vorgesehen; dieser Kontakt wird zum Erregen des Motors 11 verwendet. Zudem kann bei dieser Modifikation das Motorsteuerrelais zwischen dem Motor 11 und der Batterie 12 vorgesehen sein; dieses Relais kann gemäß den Steuersignalen, die von der ECU 50 zugeführt werden, aus- und eingeschaltet werden. Die Konfiguration der Modifikation kann das erste Steuerrelais und das Motorsteuerrelais individuell steuern, wodurch der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und die Umdrehung des Motors 11 unabhängig gesteuert wird.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe verwendet werden. Beim Automatikgetriebe kann der Fahrer eine Position des Schalthebels 31 verändern, um einen von den Antriebsbereichen entsprechend eines Getriebegangverhältnisleistungsstrangs, wie zum Beispiel einen Rückwärtsbereich, Neutralbereich, Fahrbereich und dergleichen auszuwählen.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei Kraftfahrzeugen mit einer Dieselmaschine verwendet werden.
Während die illustrativen Ausführungsformen und deren Modifikationen der Erfindung vorliegend beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die verschiedenen Ausführungsformen der Modifikation beschränkt, sondern enthält beliebige und sämtliche Ausführungsformen und Modifikationen, Kombinationen (zum Beispiel Aspekte verschiedener Ausführungsformen), Erweiterungen und/oder Alternativen, wie sie basierend auf der vorliegenden Offenbarung zu entnehmen sind. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sind basierend auf der verwendeten Sprache in den Ansprüchen als breit zu interpretieren, und nicht auf die Beispiele, die in der vorliegenden Beschreibung oder während des Erteilungsverfahrens der Anmeldung beschrieben sind, zu beschränken, wobei die Beispiele als nicht ausschließlich anzusehen 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 4211208 [0004]
JP 2005-330813 [0004, 0006]

Claims

System (1) zum Antreiben eines Starters (10) mit einem Ritzel (14), um eine automatisch gestoppte Verbrennungsmaschine (20) mit einer Kurbelwelle (21), mit welcher ein Zahnkranz (22) gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) neu zu starten, wobei das System aufweist: ein Starterantriebsmittel mit: einem ersten Modus, in welchem das Starterantriebsmittel das Ritzel (14) dreht, und danach das Ritzel (14) für den Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) verschiebt, und einem zweiten Modus, in welchem das Starterantriebsmittel das Ritzel (14) für den Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) zu verschiebt, und danach das Ritzel (14) dreht; einem Detektormittel zum Erfassen eines Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21); und ein Steuermittel zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es zumindest in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21).
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektormittel konfiguriert ist zum Erfassen einer Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) als das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), und dass das Steuermittel konfiguriert ist zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es im zweiten Modus arbeitet, wenn die Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) höher als ein erster Schwellwert ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektormittel konfiguriert ist zum Erfassen einer Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) als das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), und zum Feststellen, ob die Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist, und dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel konfiguriert ist zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es im zweiten Modus arbeitet, wenn festgestellt ist, dass die Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das System bei einem Fahrzeug angewandt wird, in welchem eine Verbrennungsmaschine (20), eine Kupplung (26) und ein Getriebe (27) installiert sind, wobei die Kupplung (26) derart konfiguriert ist, dass sie einen gelösten Zustand, der eine Leistungsübertragung zwischen der Verbrennungsmaschine (20) und dem Getriebe (27) abschaltet, und einen eingegriffenen Zustand besitzt, der die Leistung dazwischen überträgt, das Detektormittel konfiguriert ist zum Erfassen eines physikalischen Parameters, der dafür steht, dass die Kupplung (26) vom gelösten Zustand in den eingegriffenen Zustand gemäß einer Betätigung durch einen Fahrer geschaltet ist, als das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), und das Steuermittel konfiguriert ist zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es entweder in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem physikalischen Parameter, der durch das Detektormittel erfasst ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: eine Wartezeitfestlegungseinrichtung zum Festlegen einer Wartezeit im zweiten Modus, nach dem Verschieben des Ritzels (14) zum Zahnkranz (22) vor dem Start der Umdrehung des Ritzels (14), basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), wobei das Steuermittel konfiguriert ist zum Verändern eines Zeitpunkts des Startens der Umdrehung des Ritzels (14) basierend auf der Wartezeit, die durch die Wartezeitfestlegungseinrichtung festgelegt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine Zeitpunktfestlegungseinrichtung zum Festlegen eines Zeitpunkts im zweiten Modus, den Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) auszuführen, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), wobei das Steuermittel konfiguriert ist zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es im zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), wobei das Starterantriebsmittel im zweiten Modus derart arbeitet, dass es den Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) basierend auf dem Zeitpunkt ausführt, der durch die Zeitpunktfestlegungseinrichtung festgelegt ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Umdrehungsgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Wertes der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) beim Erfüllen der Maschinenneustartbedingung; eine Auswahleinrichtung zum Auswählen von entweder dem ersten Modus oder dem zweiten Modus, basierend auf dem erfassten Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), und zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es im ausgewählten von dem ersten Modus und dem zweiten Modus arbeitet; und eine Wartezeitfestlegungseinrichtung zum Festlegen einer ersten Wartezeit im zweiten Modus, der durch das Steuermittel gesteuert wird, nach dem Verschieben des Ritzels (14) zum Zahnkranz (22) vor dem Start der Umdrehung des Ritzels (14) basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), und zum Festlegen einer zweiten Wartezeit im durch die Auswahleinrichtung ausgewählten zweiten Modus, nach dem Verschieben des Ritzels (14) zum Zahnkranz (22) vor dem Start der Umdrehung des Ritzels (14), basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wartezeit von der zweiten Wartezeit unterschiedlich festgelegt wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Sperr-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob eine Neustart-Sperr-Bedingung für das Sperren des Starterantriebsmittels, in zumindest einem von dem ersten Modus und dem zweiten Modus zu arbeiten, erfüllt ist, wobei die Neustart-Sperr-Bedingung basierend auf einer Rate des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) als das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) vorbestimmt ist, wobei das Steuermittel konfiguriert ist zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es in einem dritten Modus arbeitet, wenn bestimmt ist, dass die Neustart-Sperr-Bedingung erfüllt ist, wobei das Starterantriebsmittel im dritten Modus derart arbeitet, dass es das Ritzel (14) für den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) verschiebt und das Ritzel (14) nach dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle (21) dreht.
System (1) zum Antreiben eines Starters (10) mit einem Ritzel (14) zum Neustart einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine (20) mit einer Kurbelwelle (21), mit welcher ein Zahnkranz (22) gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), wobei das System aufweist: ein Starterantriebmittel mit: einem ersten Modus, in welchem das Starterantriebsmittel das Ritzel für einen Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) verschiebt und danach das Ritzel dreht; und einem zweiten Modus, in welchem das Starterantriebsmittel das Ritzel für den Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) verschiebt und das Ritzel nach dem Stopp der Umdrehung der Kurbelwelle (21) dreht; einer Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21); und einer Steuereinrichtung zum Steuern des Starterantriebsmittels derart, dass es zumindest in dem ersten Modus oder in dem zweiten Modus arbeitet, basierend auf dem Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21).
System (1) zum Antreiben eines Starters (10) mit einem Ritzel (14) zum Neustart einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine (20) mit einer Kurbelwelle (21), mit welcher ein Zahnkranz (22) gekoppelt ist, in Erwiderung auf das Erfüllen einer Maschinenneustartbedingung während eines Abfalls einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21), wobei das System aufweist: ein Starterantriebsmittel zum Antreiben des Starters (10), um das Ritzel zu drehen, und danach das Ritzel für einen Eingriff des Ritzels (14) mit dem Zahnkranz (22) zum Zahnkranz (22) zu verschieben; eine erste Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) variiert; eine zweite Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Verschieben des Ritzels (14) während des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) gestartet wird; eine Abbrucheinrichtung zum Abbrechen eines Antreibens des Starters (10) durch das Starterantriebsmittel, wenn bestimmt ist, dass das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) variiert, und dass das Verschieben des Ritzels (14) noch nicht gestartet ist; und eine Fortführeinrichtung zum Fortführen des Antriebs des Starters (10) durch das Starterantriebsmittel, wenn bestimmt ist, dass das Verhalten des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) variiert und dass das Verschieben des Ritzels (14) gestartet ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bestimmungseinrichtung konfiguriert ist zum Bestimmen, ob als Variation des Verhaltens des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) ein Grad des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist, der Grad des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) reduziert ist, oder die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist, wobei die Abbrucheinrichtung konfiguriert ist zum: Abbrechen des Antreibens des Starters (10) durch das Starterantriebsmittel, wenn bestimmt ist, dass der Grad des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist und dass das Verschieben des Ritzels (14) noch nicht gestartet ist, und Fortführen des Antreibens des Starters (10) durch das Starterantriebsmittel fortzuführen, wenn bestimmt ist, dass der Grad des Abfalls der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) reduziert ist, oder die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (21) angestiegen ist, und dass das Verschieben des Ritzels (14) nicht gestartet ist.