DE102011011037B4 - Steuersystem für den Eingriff von Zahnrädern, die mit verschiedenen Drehzahlen rotieren - Google Patents

Steuersystem für den Eingriff von Zahnrädern, die mit verschiedenen Drehzahlen rotieren Download PDF

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Abstract

Steuersystem (100), das umfasst:
ein Auto-Stopp-Modul (104), das eine Maschine (26) anhält, wenn eine Bremspedalposition größer als eine Schwellenposition ist und wenn ein Getriebe (18) in einem Fahrgang ist;
ein Auto-Start-Modul (106), das die Maschine (26) startet, wenn die Bremspedalposition kleiner als eine Minimalposition ist und wenn der Maschinenstopp initiiert worden ist; und
ein Startermodul (108), das, wenn der Maschinenstart initiiert wird und wenn eine Maschinendrehzahl größer als null und kleiner als eine maximale Drehzahl ist, ein Ritzelzahnrad (52) eines Starters (28) mit einem Hohlrad (50) der Maschine (26) durch N-maliges hin- und hergehendes Betätigen des Ritzelzahnrads (52) zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position, wobei N eine ganze Zahl größer als zwei ist, in Eingriff bringt.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Steuersystem für den Eingriff von Zahnrädern, die mit verschiedenen Drehzahlen rotieren.
  • HINTERGRUND
  • Hybridvortriebssysteme enthalten üblicherweise einen ersten Drehmomentgenerator wie etwa eine Brennkraftmaschine (ICE) und einen zweiten Drehmomentgenerator wie etwa einen Elektromotor (EM). Jeder kann Drehmoment an einen Endantrieb liefern, um ein Fahrzeug voranzutreiben. Es können verschiedene Konfigurationen von Hybridantriebssträngen verwendet werden, einschließlich eines Stark-Hybridantriebsstrangs, eines Mild-Hybridantriebsstrangs und/oder anderer Hybridtypen. In einem Stark-Hybridantriebsstrang kann der EM den Endantrieb direkt antreiben, ohne ein Drehmoment über eine Komponente der ICE zu übertragen.
  • In einer Mild-Hybrid-Konfiguration ist der EM wie etwa über den Front End Accessory Drive mit der ICE gekoppelt. Das durch den EM erzeugte Drehmoment wird über die ICE auf den Endantrieb übertragen. Ein beispielhafter Mild-Hybridantriebsstrang enthält ein riemengetriebenes Starter-Generator-System (Belt-Alternator-Starter-System bzw. BAS-System). In dem BAS-System ist der EM über eine herkömmliche Riemen- und Riemenscheibenkonfiguration, die andere Zubehörkomponenten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Pumpen und Kompressoren, antreibt, mit der ICE gekoppelt.
  • Wenn diese Technologien miteinander gekoppelt werden, können sie weitere Kraftstoffeinsparungen sicherstellen. Eine in Hybridvortriebssystemen enthaltene Wirkungsgradverbesserung ist die Maschine-Start-Stopp-Funktion, wie sie der Art nach beispielsweise in der DE 10 2005 062 450 A1 beschrieben wird. Während Zeitdauern, wenn eine herkömmliche Maschine im Leerlauf wäre, hält das Hybridsystem die Maschine an, um die Kraftstoffeinsparungen zu erhöhen. Wenn das System erfasst, dass der Fahrer im Begriff ist anzufordern, dass das Fahrzeug beschleunigt, startet das Hybridsystem die Maschine neu und kann die Maschine in der nachfolgenden Fahrzeugbeschleunigung unterstützen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Steuersystem enthält ein Auto-Stopp-Modul, ein Auto-Start-Modul und ein Startermodul. Das Auto-Stopp-Modul hält eine Maschine an, wenn eine Bremspedalposition größer als eine Schwellenposition ist und ein Getriebe in einem Fahrgang ist. Das Auto-Start-Modul startet die Maschine, wenn die Bremspedalposition kleiner als eine Minimalposition ist und der Maschinenstopp initiiert worden ist. Wenn der Maschinenstart initiiert wird und die Maschinendrehzahl größer als null und kleiner als eine maximale Drehzahl ist, bringt das Startermodul ein Ritzelzahnrad eines Starters mit einem Hohlrad einer Maschine in Eingriff, indem es das Ritzelzahnrad N-mal zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position hin- und hergehend betätigt, wobei N eine ganze Zahl größer als zwei ist.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, wobei:
    • 1 ein Funktionsblockschaltplan ist, der ein beispielhaftes Fahrzeugsystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 2 ein Funktionsblockschaltplan ist, der ein beispielhaftes Maschinensteuersystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
    • 3 ein Ablaufplan ist, der ein nicht beanspruchtes Verfahren zum Steuern eines Maschinensystems darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet wird, soll er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen Oder bedeuten. Selbstverständlich können Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Wie der Begriff Modul hier verwendet wird, bezieht er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Wie oben diskutiert wurde, kann ein Hybridvortriebssystem eine Maschine-Stopp-Start-Funktion enthalten, die eine Maschine während herkömmlicher Maschine-Leerlauf-Zeitdauern anhält und die Maschine neu startet, wenn ein Fahrer im Begriff ist, eine Beschleunigung anzufordern. Ein Zahnradeingriffs-Steuersystem und -Steuerverfahren der vorliegenden Offenbarung ermöglichen, dass sowohl Hybridals auch Nicht-Hybrid-Vortriebssysteme eine Bewegungsmaschine unter Verwendung eines herkömmlichen Starters neu starten. Ein Ritzelzahnrad des Starters wird in einer schnellen Rasterungsfolge oder Pulsfolge zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position betätigt. Gleichzeitig kann durch Aktivieren eines Motors in dem Starter die Rotation des Ritzelzahnrads initiiert werden. Die Betätigung des Ritzelzahnrads, wenn die Rotation des Ritzelzahnrads initiiert wird, simuliert die Federbelastung des Ritzelzahnrads, um eine Getriebeverzahnungskollision zu verhindern.
  • Herkömmliche Vortriebssysteme lassen eine Maschine unter Verwendung eines Starters durch Betätigen eines Ritzelzahnrads des Starters aus einer eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Position und daraufhin Halten des Ritzelzahnrads in der ausgefahrenen Position an. In solchen Systemen können mechanische Änderungen an dem Starter notwendig sein, um Getriebeverzahnungskollisionen zu vermeiden.
  • Die Zahnradeingriffstechniken der vorliegenden Offenbarung ermöglichen das Neustarten einer Maschine unter Verwendung eines herkömmlichen Starters ohne kostspielige Änderungen.
  • In 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeugsystem 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Fahrzeugsystem 10 enthält einen Antriebsstrang 12, der durch ein Steuermodul 14 gesteuert wird. Der Antriebsstrang 12 enthält ein Antriebsaggregat 16, das ein Antriebsdrehmoment erzeugt, das über ein Getriebe 18 an einen Endantrieb 20 übertragen wird, um die Räder 22 des Fahrzeugs anzutreiben. Das Antriebsaggregat 16 kann ein Hybridantriebsaggregat sein, das ein Hybridantriebssystem 24 enthält, das mit der Brennkraftmaschine 26 gekoppelt ist, die mit einem Starter 28 in Eingriff ist. Somit kann ein Antriebsdrehmoment durch das Hybridantriebssystem 24, durch die Maschine 26 oder durch eine Kombination davon geliefert werden. Alternativ kann das Antriebsaggregat 16 das Hybridantriebssystem 24 nicht enthalten und das Antriebsdrehmoment durch die Maschine 26 zugeführt werden.
  • Ein Starter 28 kann mit der Maschine 26 wahlweise in Eingriff gebracht werden. Der Starter 28 ist zum Zuführen von Drehmoment zum Anlassen und dadurch zum Starten der Maschine 26 betreibbar. Eine oder mehrere Komponenten des Starters 28 können von der Maschine 26 außer Eingriff gebracht werden, während die Maschine 26 läuft.
  • Das Steuermodul 14 steuert den Betrieb verschiedener Komponenten des Antriebsstrangs 12, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, des Antriebsaggregats 16 und des Getriebes 18. Das Steuermodul 14 kann den Betrieb auf der Grundlage von Eingaben steuern, die wie hier diskutiert von verschiedenen Sensoren empfangen werden. Das Steuermodul 14 kann das durch das Antriebsaggregat 16 erzeugte Antriebsdrehmoment auf der Grundlage von Sensoren steuern, die eine oder mehrere Fahrerschnittstellenvorrichtungen überwachen.
  • Der Fahrzeugbetreiber kann ein Bremspedal 30 manipulieren, um die Fahrzeugbremsung zu regulieren. Ein Bremspositionssensor 32 kann wiederum ein Bremspedal-Positionssignal erzeugen, das an das Steuermodul 14 übermittelt wird. Das Bremspedal-Positionssignal kann eine Bremspedalposition angeben, die sich erhöht, während die Bremsung zunimmt. Das Steuermodul 14 kann auf der Grundlage des Bremspedal-Positionssignals ein Bremssteuersignal erzeugen. Ein Bremssystem (nicht gezeigt) kann die Bremsung auf der Grundlage des Bremssteuersystems einstellen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regulieren.
  • Der Fahrzeugbetreiber kann einen Schalthebel 34 manipulieren, um einen Gang (nicht gezeigt) des Getriebes 18 auszuwählen. Ein Gangwahlsensor 36 kann wiederum ein Gangwahlsignal erzeugen, das an das Steuermodul 14 übermittelt wird. Das Gangwahlsignal kann einen Gang (z. B. Parken, Rückwärts, Leerlauf, Fahren, Tief, Hoch) des Getriebes 18 angeben, der durch den Fahrzeugbetreiber ausgewählt worden ist. Das Steuermodul 14 kann auf der Grundlage des Gangwahlsignals ein Gangsteuersignal erzeugen. Das Getriebe 18 stellt auf der Grundlage des Gangsteuersignals den ausgewählten Gang ein, um die Getriebegangschaltung zu regulieren.
  • Das Steuermodul 14 kann die Zahnradeingriffstechniken der vorliegenden Offenbarung implementieren. Der Starter 28 kann ein herkömmlicher Starter sein und das Steuermodul 14 kann eine Maschine-Stopp-Start-Funktion ausführen. Das Steuermodul 14 kann die Maschine 26 während herkömmlicher Maschine-Leerlauf-Zeitdauern anhalten und die Maschine 26 neu starten, wenn der Fahrer im Begriff ist, eine Beschleunigung anzufordern. Wenn die Maschine 26 bei Maschinendrehzahlen größer als null neu startet, kann das Steuermodul 14 ein Ritzelzahnrad des Starters 28 mit einem Hohlrad der Maschine 26 durch Betätigen des Ritzelzahnrads zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position in einer schnellen Rasterfolge oder Pulsfolge in Eingriff bringen. Das Betätigen des Ritzelzahnrads auf diese Weise veranlasst, dass sich das Ritzelzahnrad so verhält, wie wenn das Ritzelzahnrad entlang einer Mittellinie zwischen dem Ritzelzahnrad und dem Hohlrad federbelastet wäre.
  • Gemäß 2 erzeugt die Maschine 26 durch Verbrennen eines Gemischs aus Luft und Kraftstoff in Zylindern (nicht gezeigt) ein Antriebsdrehmoment. Durch eine Drosselklappe (nicht gezeigt), die die Menge der in die Maschine 26 eintretenden Luft steuert, kann Luft in die Maschine 26 angesaugt werden. Durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das die Menge des den Zylindern zugeführten Kraftstoffs steuert, kann Kraftstoff zugeführt werden. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch kann durch ein Funkenzündungssystem (nicht gezeigt) gezündet werden, das eine Verbrennung bereitstellt, die den Zylindern Energie zuführt.
  • Innerhalb der Zylinder können in Ansprechen auf die Verbrennung Kolben (nicht gezeigt) hin- und hergehen und ein Antriebsdrehmoment auf eine Kurbelwelle 38 übertragen. Die Kurbelwelle 38 rotiert in Ansprechen auf das Antriebsdrehmoment und kann das Antriebsdrehmoment auf das Getriebe 18 aus 1 übertragen. Ein Kurbelwellenpositionssensor (CPS) 40 kann die Rotation der Kurbelwelle 38 erfassen und in Ansprechen auf die Rotation der Kurbelwelle 38 ein Kurbelwellenpositions-Sensorsignal erzeugen.
  • Der Starter 28 kann eine Motor/Aktuator-Anordnung 42 enthalten, die durch einen Zahnradsatz 44 mit der Kurbelwelle 38 verbunden ist. Die Motor/Aktuator-Anordnung 42 kann einen Motor 46 und einen Aktuator 48 enthalten. Der Motor 46 kann ein Drehmoment zuführen, das über den Zahnradsatz 44 auf die Kurbelwelle 38 übertragen wird. Der Aktuator 48 kann steuern, ob das durch den Motor 46 erzeugte Drehmoment auf die Kurbelwelle 38 übertragen wird. In verschiedenen Konfigurationen, die im Folgenden ausführlich diskutiert sind, kann der Aktuator 48 zum wahlweisen Koppeln des Motors 46 und einer oder mehrerer Komponenten des Zahnradsatzes 44 mit der Kurbelwelle 38 betreibbar sein.
  • Der Zahnradsatz 44 kann ein angetriebenes Element 50 und ein antreibendes Element 52 enthalten. Das angetriebene Element 50 kann zur Rotation mit der Kurbelwelle 38 befestigt sein und kann durch das antreibende Element 52 rotierend angetrieben werden. Das antreibende Element 52 kann mit der Motor/Aktuator-Anordnung 42 gekoppelt sein und so konfiguriert sein, dass es mit dem angetriebenen Element 50 bei Maschinendrehzahlen von null und darüber in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird. Diesbezüglich kann das angetriebene Element 50 ein Hohlrad der Maschine 26 sein und kann das antreibende Element 52 ein Ritzelzahnrad des Starters 28 sein.
  • Wenn das antreibende Element 52 mit dem angetriebenen Element 50 in Eingriff ist, kann es das durch die Motor/Aktuator-Anordnung 42 zugeführte Drehmoment an das angetriebene Element 50 übertragen. Der Aktuator 48 kann den Eingriff und das Lösen zwischen dem angetriebenen und dem antreibenden Element 50, 52 bereitstellen. Die Motor/Aktuator-Anordnung 42 kann aktiviert werden, um den Eingriff des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52 bereitzustellen, und kann deaktiviert werden, um die Lösung des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52 bereitzustellen.
  • Die Motor/Aktuator-Anordnung 42 und der Zahnradsatz 44 können in einer Hohl- und Zahnradkonfiguration angeordnet sein. In dieser Konfiguration kann das angetriebene Element 50 ein Schwungrad der Maschine 26 enthalten, das ein Hohlrad aufweist, und kann das angetriebene Element 52 ein Ritzelzahnrad des Starters 28 enthalten, das mit dem Hohlrad kämmt. Das Ritzelzahnrad kann ein einfahrbares Ritzelzahnrad sein, das mit dem Hohlrad kämmt, wenn es ausgefahren ist, und von dem Hohlrad gelöst ist, wenn es eingefahren ist. In einer solchen Anordnung kann der Aktuator 48 der Motor/Aktuator-Anordnung 42 das Ausfahren und Einfahren des Ritzelzahnrads steuern.
  • Weiter anhand von 2 ist eine beispielhafte Implementierung des Steuermoduls 14 in einem beispielhaften Maschinensteuersystem 100 für die Maschine 26 gezeigt. Das Steuermodul 14 kann ein Drehzahlbestimmungsmodul 102, ein Auto-Stopp-Modul 104, ein Auto-Start-Modul 106 und ein Startermodul 108 enthalten. Das Drehzahlbestimmungsmodul 102 bestimmt eine Drehzahl (RPM) der Maschine 26. Das Drehzahlbestimmungsmodul 102 kann die Maschinen-RPM auf der Grundlage des durch einen Kurbelwellenpositionssensor 40 erzeugten Signals bestimmen.
  • Das Auto-Stopp-Modul 104 kann das Bremspedal-Positionssignal von dem Bremspositionssensor 32 empfangen und kann das Gangwahlsignal von dem Gangwahlsensor 36 empfangen. Das Auto-Stopp-Modul 104 erzeugt ein Auto-Stopp-Signal zum automatischen Anhalten der Maschine 26 (d. h. zum Anhalten der Maschine 26 ohne ein manuelles Maschinenherunterfahren) während herkömmlicher Maschine-Leerlauf-Zeitdauern. Das Auto-Stopp-Modul 104 kann das Auto-Stopp-Signal auf der Grundlage des Bremspedal-Positionssignals und des Gangwahlsignals erzeugen. Zum Beispiel kann das Auto-Stopp-Modul 104 das Auto-Stopp-Signal erzeugen, wenn das Bremspedal-Positionssignal angibt, dass die Bremsposition größer als eine Schwellenposition ist, und wenn das Gangwahlsignal angibt, dass der ausgewählte Gang Fahren ist. Außerdem kann das Auto-Stopp-Signal erzeugt werden, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist.
  • Das Auto-Start-Modul 106 kann das Bremspedal-Positionssignal von dem Bremspositionssensor 32 empfangen und kann das Auto-Stopp-Signal von dem Auto-Stopp-Modul 104 empfangen. Das Auto-Start-Modul 106 erzeugt ein Auto-Start-Signal zum automatischen Starten der Maschine 26 (d. h. zum Starten der Maschine 26 ohne einen manuellen Maschinenstart), wenn ein Fahrer im Begriff ist, eine Beschleunigung anzufordern.
  • Das Auto-Start-Modul 106 kann das Auto-Start-Signal auf der Grundlage des Bremspedal-Positionssignals und des Auto-Stopp-Signals erzeugen. Zum Beispiel kann das Auto-Start-Modul 106 das Auto-Start-Signal erzeugen, wenn das Bremspedal-Positionssignal angibt, dass die Bremspedalposition kleiner als eine Minimalposition ist, und wenn das Auto-Stopp-Signal angibt, dass ein Autostopp im Gang ist. Alternativ kann das Auto-Start-Modul 106 auf der Grundlage der durch das Drehzahlbestimmungsmodul 102 bestimmten Maschinen-RPM bestimmen, dass ein Auto-Stopp im Gang ist. Zum Beispiel kann das Auto-Start-Modul 106 bestimmen, dass ein Auto-Stopp im Gang ist, wenn die Maschinen-RPM kleiner als eine vorgegebene Maschine-Lauf-Drehzahl ist und die Maschinen-RPM abnimmt.
  • Das Startermodul 108 kann die Maschinen-RPM von dem Drehzahlbestimmungsmodul 102 empfangen und kann das Auto-Start-Signal von dem Auto-Start-Modul 106 empfangen. Das Startermodul 108 erzeugt ein Starteraktivierungssignal, das den Starter 28 aktiviert, um die Maschine 26 anzulassen und dadurch zu starten. Das Startermodul 108 kann das Starteraktivierungssignal auf der Grundlage der Maschinen-RPM und des Auto-Start-Signals erzeugen. Zum Beispiel kann das Startermodul 108 das Starteraktivierungssignal erzeugen, wenn die Maschinen-RPM größer als null ist und wenn das Auto-Start-Signal angibt, dass ein Auto-Start initiiert worden ist. Außerdem kann das Startermodul 108 das Starteraktivierungssignal erzeugen, wenn die Maschinen-RPM kleiner als eine maximale RPM ist. Die maximale RPM kann in der Weise vorgegeben sein (z. B. 400 RPM), dass der Starter 28 bei niedrigen Maschinendrehzahlen aktiviert wird, um eine Beschädigung an dem angetriebenen und an dem antreibenden Element 50, 52 zu verhindern.
  • Das Starteraktivierungssignal kann ein Motoraktivierungssignal, das die Rotation des Motors 46 initiiert, und ein Aktuatoraktivierungssignal, das die Betätigung des Aktuators 48 initiiert, enthalten. Das Aktuatoraktivierungssignal kann geändert werden, um das antreibende Element 52 auszufahren und einzufahren. Die Rotation des Motors 46 kann gleichzeitig damit initiiert werden, dass die Betätigung des Aktuators 48 initiiert wird. Das Initiieren des Motors 46 kann gleichzeitig mit dem Initiieren des Aktuators 48 veranlassen, dass das angetriebene und das antreibende Element 50, 52 in Eingriff gelangen, bevor der Motor 46 die Maschine 26 anzulassen beginnt.
  • Das Startermodul 108 kann das Aktuatoraktivierungssignal ändern, um das antreibende Element 52 zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position auszufahren und einzufahren. Die ausgefahrene Position ist eine Position, in der das antreibende Element 52 mit dem angetriebenen Element 50 in Eingriff gelangen kann, und die eingefahrene Position ist eine Position, in der das antreibende [engl.: „diving“] Element 52 von dem angetriebenen Element 50 gelöst ist. Das Startermodul 108 kann das antreibende Element 52 von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position, von der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position und von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position betätigen.
  • Alternativ kann das Startermodul 108 das antreibende Element 52 zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position betätigen, bis das angetriebene und das antreibende Element 50, 52 in Eingriff sind. Das Startermodul 108 kann auf der Grundlage des Betätigungspositionssensors (nicht gezeigt), der eine Position des antreibenden Elements 52 detektiert, bestimmen, dass das angetriebene und das antreibende Element 50, 52 in Eingriff sind.
  • Gleich, ob das Aktuatoraktivierungssignal das antreibende Element in einer vorgegebenen Ausgefahren-Eingefahren-Ausgefahren-Folge oder in einer Eingefahren-Ausgefahren-Folge betätigt, die durch den Eingriff des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52 bestimmt sind, kann das Aktuatoraktivierungssignal anschließend den Starter 28 auf herkömmliche ununterbrochene Weise zum Anlassen und dadurch zum Starten der Maschine 26 aktivieren. Wenn die Maschine 26 läuft, kann das Startermodul 108 das Erzeugen des Starteraktivierungssignals anhalten. Das Startermodul 108 kann bestimmen, dass die Maschine 26 läuft, wenn die Maschinen-RPM größer als die vorgegebene Maschine-Lauf-Drehzahl ist und wenn die Maschinen-RPM zunimmt.
  • Das Starteraktivierungssignal kann ein Einzelaktivierungssignal sein, das die Rotation des Motors 46 initiiert und das die Betätigung des Aktuators 48 initiiert. Das Einzelaktivierungssignal kann unter Verwendung entweder der vorgegebenen Ausgefahren-Eingefahren-Ausgefahren-Folge oder der Eingefahren-Ausgefahren-Folge, die durch den Eingriff des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52 bestimmt sind, den Motor 46 rotieren lassen und den Aktuator 48 betätigen. Anschließend kann das Einzelaktivierungssignal den Starter 28 auf herkömmliche ununterbrochene Weise aktivieren, um die Maschine 26 anzulassen und dadurch zu starten. Wenn die Maschine 26 läuft, kann das Startermodul 108 das Erzeugen des Starteraktivierungssignals anhalten.
  • Das Aktuatorsignal/das Einzelaktivierungssignal können den Aktuator 48 mit einer Betätigungsfrequenz zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position betätigen. Die Betätigungsfrequenz kann so vorgegeben werden, dass sie anders als eine Rotationsfrequenz des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52, wenn in Eingriff, ist. Zum Beispiel kann die Betätigungsfrequenz höher als die Rotationsfrequenz sein.
  • In 3 ist ein nicht beanspruchtes Verfahren 200 zum Steuern des Maschinensystems 10 gezeigt. Das Verfahren 200 kann in einem oder in mehreren Modulen des Maschinensystems 10 wie etwa in dem oben diskutierten Steuermodul 14 implementiert werden. Der Einfachheit halber wird das Verfahren 200 anhand der verschiedenen Komponenten des Maschinensystems 10 beschrieben.
  • Bei 202 aktiviert die Steuerung auf herkömmliche ununterbrochene Weise der Starter 28 zum Anlassen und dadurch zum Starten der Maschine 26. Die Steuerung kann den Starter 28 in Ansprechen auf eine Anforderung zum Starten der Maschine 26 aktivieren. Während der Aktivierung des Starters 28 kann der Starter 28 mit der Maschine 26 in Eingriff gelangen und beginnen, der Maschine 26 Drehmoment zuzuführen, das die Maschinendrehzahl erhöht. Das Steuermodul 14 kann den Starter 28 weiter aktivieren, bis die Maschinen-RPM über eine vorgegebene Maschinenlaufdrehzahl zunimmt. Die vorgegebene Maschinenlaufdrehzahl kann einer Maschinen-RPM entsprechen, über der die Maschine 26 beim Start allein, ohne die ständige Unterstützung des Starters 28, weiterarbeiten (d. h. weiterlaufen) kann. Die vorgegebene Maschinenlaufdrehzahl kann eine Funktion einer oder mehrerer Maschinenbetriebsbedingungen wie etwa, aber nicht beschränkt auf, der Maschinentemperatur sein.
  • Bei 204 bestimmt die Steuerung, ob die Maschine 26 läuft. Wenn die Maschine 26 läuft, geht die Steuerung zu 206 über. Andernfalls kehrt die Steuerung wie gezeigt zu 202 zurück. Die Steuerung kann durch Vergleichen der Maschinen-RPM und der vorgegebenen Maschinenlaufdrehzahl bestimmen, ob die Maschine 26 läuft. Zum Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass die Maschine 26 läuft, wenn die Maschinen-RPM höher als die vorgegebene Maschinenlaufdrehzahl ist und die Maschinen-RPM zunimmt.
  • Bei 206 bestimmt die Steuerung, ob eine durch den Bremspositionssensor 32 angegebene Bremspedalposition größer als eine Schwellenposition ist und ob der durch den Gangwahlsensor 36 angegebene ausgewählte Gang Fahren ist. Wenn die Bremspedalposition größer als die Schwellenposition ist und der ausgewählte Gang Fahren ist, was angibt, dass herkömmliche Maschinen-Leerlauf-Bedingungen vorhanden sind, geht die Steuerung zu 208 über. Bei 208 initiiert die Steuerung einen Auto-Stopp, um die Maschine 26 automatisch anzuhalten. Wenn der Auto-Stopp im Gang ist, geht die Steuerung zu 210 über.
  • Bei 210 bestimmt die Steuerung, ob die Bremspedalposition kleiner als eine Minimalposition ist, während der Auto-Stopp im Gang ist. Wenn die Bremspedalposition kleiner als die Minimalposition ist, während der Auto-Stopp im Gang ist, was angibt, dass eine Beschleunigung erwartet wird, kehrt die Steuerung zu 208 zurück. Andernfalls geht die Steuerung zu 212 über. Bei 212 initiiert die Steuerung einen Auto-Start, um die Maschine 26 automatisch zu starten. Wenn der Auto-Start initiiert worden ist, geht die Steuerung zu 214 über.
  • Bei 214 bestimmt die Steuerung, ob eine Maschinendrehzahl größer als null ist, wenn der Auto-Start initiiert worden ist. Wenn die Maschinendrehzahl größer als null ist und der Auto-Start initiiert worden ist, geht die Steuerung zu 216 und 218 über. Andernfalls kehrt die Steuerung wie gezeigt zu 202 zurück. Bei 216 betätigt die Steuerung das antreibende Element 52 des Starters 28 zwischen der ausgefahrenen und der eingefahrenen Position. Die Steuerung kann das antreibende Element 52 in einer Ausgefahren-Eingefahren-Ausgefahren-Folge betätigen. Die Steuerung kann das antreibende Element 52 mit einer Betätigungsfrequenz betätigen, die höher als die Rotationsfrequenz des angetriebenen und des antreibenden Elements 50, 52, wenn in Eingriff, ist. Bei 218 initiiert die Steuerung die Rotation des Motors 46 des Starters 28. Die Steuerung kann 216 und 218 gleichzeitig ausführen und daraufhin zu 202 zurückkehren.

Claims (4)

  1. Steuersystem (100), das umfasst: ein Auto-Stopp-Modul (104), das eine Maschine (26) anhält, wenn eine Bremspedalposition größer als eine Schwellenposition ist und wenn ein Getriebe (18) in einem Fahrgang ist; ein Auto-Start-Modul (106), das die Maschine (26) startet, wenn die Bremspedalposition kleiner als eine Minimalposition ist und wenn der Maschinenstopp initiiert worden ist; und ein Startermodul (108), das, wenn der Maschinenstart initiiert wird und wenn eine Maschinendrehzahl größer als null und kleiner als eine maximale Drehzahl ist, ein Ritzelzahnrad (52) eines Starters (28) mit einem Hohlrad (50) der Maschine (26) durch N-maliges hin- und hergehendes Betätigen des Ritzelzahnrads (52) zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position, wobei N eine ganze Zahl größer als zwei ist, in Eingriff bringt.
  2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei N gleich drei ist und das Startermodul (108) die hin- und hergehenden Betätigungen initiiert, wenn das Ritzelzahnrad (52) in der eingefahrenen Position ist.
  3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Startermodul (108) das Ritzelzahnrad (52) mit einer Betätigungsfrequenz, die höher als eine Rotationsfrequenz des Ritzelzahnrads (52) und/oder des Hohlrads (50) ist, hin- und hergehend betätigt.
  4. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das Startermodul (108) die Rotation des Ritzelzahnrads (52) initiiert, wenn die Betätigung des Ritzelzahnrads (52) initiiert wird.
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