DE102011052337A1 - Machine controller system e.g. idling reduction control system, for restarting automatically stopped internal combustion engine of motor vehicle, has engaging unit engaging bevel with toothed ring - Google Patents

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Abstract

The system has a motor controlling unit controlling an energizing timing of a motor to rotate a bevel such that the energizing timing reduces a difference between a rotational speed of a tooth portion of the bevel and a rotational speed of a tooth portion of a toothed ring (22) under a preset threshold value. An engaging unit engages the bevel with the ring when the difference between the rotational speed of the tooth portion of the bevel and the rotational speed of the tooth portion of the ring is smaller than or equal to the preset threshold value.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Ankurbeln einer internen Verbrennungsmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels eines Anlassers mit einem Zahnkranz, der an eine Ausgangswelle der internen Verbrennungsmaschine gekoppelt ist.The present invention relates to systems for cranking an internal combustion engine by engaging a pinion of a starter with a ring gear coupled to an output shaft of the internal combustion engine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme, wie beispielsweise Leerlauf-Reduzierungs-Steuerungs-Systeme, sind in letzter Zeit weiterentwickelt worden. Solche Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme sind dazu ausgelegt, eine Verbrennungsmaschine eines Fahrzeugs in Reaktion auf eine Maschinen-Stopp-Betätigung des Fahrers, wie beispielsweise die Betätigung eines Bremspedals, zu stoppen. Diese Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme sind ebenso dazu ausgelegt, die Verbrennungsmaschine in Reaktion auf ein Erfassen einer Betätigung zum Starten des Fahrzeugs durch den Fahrer, wie beispielsweise die Betätigung eines Gaspedals, neu zu starten. Diese Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme zielen darauf ab, die Kraftstoffkosten, die Abgasemissionen und dergleichen zu verringern.Engine stop-and-start systems such as idle reduction control systems have recently been developed. Such engine stop-and-start systems are configured to stop an internal combustion engine of a vehicle in response to a machine stop operation of the driver, such as the operation of a brake pedal. These engine stop-and-start systems are also configured to restart the internal combustion engine in response to an operator detecting an operation to start the vehicle, such as the operation of an accelerator pedal. These engine stop-and-start systems aim to reduce fuel costs, exhaust emissions, and the like.

Im Hinblick auf eine Verbesserung z. B. der Fahreigenschaften müssen diese Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme eine Verbrennungsmaschine unmittelbar in Reaktion auf das Auftreten einer Maschinen-Neustart-Anforderung neu starten. Es sind verschiedene technische Ansätze vorgeschlagen worden, um diese Anforderungen zu erfüllen.With regard to an improvement z. Driving characteristics, these engine stop-and-start systems must restart an internal combustion engine immediately in response to the occurrence of an engine restart request. Various technical approaches have been proposed to meet these requirements.

Die japanische geprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 4211208 offenbart einen technischen Ansatz, der von diesen verschiedenen technischen Ansätzen umfasst wird. Der technische Ansatz, der in der Patentoffenlegungsschrift offenbart wird, ist dazu ausgelegt, einen Anlasser zum Ankurbeln der Maschine zu veranlassen ohne den kompletten Stillstand eines Drehens der Maschine (Kurbelwelle) abzuwarten, wenn eine Maschinen-Neustart-Anforderung auftritt während die Drehzahl einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine (nachstehend als Maschine bezeichnet) abfällt.The Japanese Examined Patent Publication No. 4211208 discloses a technical approach encompassed by these various technical approaches. The technical approach disclosed in the patent publication is designed to cause a starter to crank the engine without waiting for the complete stoppage of engine rotation (crankshaft) when an engine restart request occurs while the rotational speed of a crankshaft is one Combustion engine (hereinafter referred to as machine) drops.

Insbesondere ist der technische Ansatz dazu ausgelegt, den Motor des Anlassers zum Drehen eines Ritzels zu erregen während dessen Drehgeschwindigkeit beim Auftreten einer Maschinen-Neustart-Anforderung gesteuert wird (t2 in 4 der Patentoffenlegungsschrift). Anschließend wird bei dem technischen Ansatz das drehende Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff gebracht, wenn die Drehgeschwindigkeit des Ritzels mit derjenigen des Zahnkranzes (Maschine), der mit der Kurbelwelle der Maschine gekoppelt ist, synchronisiert ist. Dies ermöglicht es, den Motor unmittelbar in Reaktion auf das Auftreten einer Maschinen-Neustart-Anforderung in den Betriebszustand zurückzuversetzen. Zudem zielt ein Ineingriffbringen des Ritzels mit dem Zahnkranz, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Ritzels mit derjenigen des Zahnkranzes synchronisiert ist, darauf ab, Geräusche aufgrund des Ineingriffbringens des Ritzels mit dem Zahnkranz zu verringern und/oder den Abriebsverschleiß zwischen dem Ritzel und dem Zahnkranz zu verringern.In particular, the technical approach is designed to energize the engine of the starter to rotate a pinion while controlling its rotational speed upon the occurrence of an engine restart request (t2 in FIG 4 the patent publication). Subsequently, in the technical approach, the rotating pinion is engaged with the ring gear when the rotational speed of the pinion is synchronized with that of the ring gear (machine) coupled to the crankshaft of the engine. This makes it possible to return the engine to the operating state immediately in response to the occurrence of an engine restart request. In addition, engaging the pinion with the sprocket in which the rotational speed of the pinion is synchronized with that of the sprocket aims to reduce noise due to engagement of the pinion with the sprocket and / or to reduce wear between the pinion and the sprocket ,

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Erfinder haben herausgefunden, dass einigen Punkte des offenbarten technischen Ansatzes zu verbessern sind. Der technische Ansatz erregt den Motor des Anlassers beim Auftreten einer Maschinen-Neustart-Anforderung. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Maschine (Zahnkranz) beim Auftreten der Maschinen-Neustart-Anforderung relativ hoch ist, nimmt somit die erforderliche Zeit zu, um die Drehgeschwindigkeit des Ritzels mit derjenigen des Zahnkranzes zu synchronisieren. Dies kann zu einer Zunahme der Erregungszeit des Anlassermotors führen. Zudem ist es bei diesem technischen Ansatz erforderlich, die Drehgeschwindigkeit des Motors zu steuern. Dies kann die Anlassersteuerung zum Neustarten der Maschine verkomplizieren.The inventors have found that some aspects of the disclosed technical approach are to be improved. The technical approach energizes the engine of the starter when a machine restart request occurs. Thus, when the rotational speed of the engine (sprocket) is relatively high at the time when the engine restart request occurs, the time required to synchronize the rotational speed of the sprocket with that of the sprocket increases. This can lead to an increase in the excitation time of the starter motor. In addition, in this technical approach, it is necessary to control the rotational speed of the motor. This can complicate the starter control to restart the engine.

Im Hinblick auf die oben genannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Neustarten einer Verbrennungsmaschine (Maschine) bereitzustellen; diese Systeme sind dazu ausgelegt, die oben genannten Punkte zu verbessern.In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide systems for restarting an internal combustion engine (engine); these systems are designed to improve the above points.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Systeme zum Neustarten einer Verbrennungsmaschine (Maschine) bereitzustellen; diese Systeme sind dazu ausgelegt, ein Ritzel eines Anlassers zu einer passenden Zeitvorgabe mit einem Zahnkranz des Motors in Eingriff zu bringen, ohne die Erregungszeit eines Motors des Anlassers zu erhöhen und/oder eine Steuerung des Motors zum Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz zu verkomplizieren.It is a further object of the present invention to provide such systems for restarting an internal combustion engine (engine); these systems are designed to engage a pinion of a starter at an appropriate timing with a ring gear of the engine, without increasing the energization time of a motor of the starter and / or to complicate a control of the motor for engagement of the pinion with the ring gear.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Ankurbeln einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine mit einer Ausgangswelle, an die ein Zahnkranz gekoppelt ist, geschaffen, das einen Anlasser verwendet, der ein Ritzel, das mit dem Zahnkranz in Eingriff bringbar ist, und einen Motor zum Drehen des Ritzels aufweist. Das System umfasst eine Motorsteuerung, die eine Erregungszeitvorgabe des Motors zum Drehen des Ritzels derart steuert, dass die Erregungszeitvorgabe es ermöglicht, einen Unterschied zwischen einer Drehgeschwindigkeit eines Zahnabschnitts des Ritzels und einer Drehgeschwindigkeit eines Zahnabschnitts des Zahnkranzes anzugleichen oder unter einen voreingestellten Schwellwert zu senken, bevor eine Drehgeschwindigkeit des Motors eine vorbestimmte obere Grenze des Motors erreicht, wenn während einem Abfallen der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle aufgrund eines automatischen Stoppens der Verbrennungsmaschine eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt wird. Der Motor umfasst eine Eingriffseinheit, die das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff bringt, wenn der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels und die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes kleiner oder gleich einem voreingestellten Schwellwert ist.According to one aspect of the present invention, there is provided a system for cranking an automatically stopped internal combustion engine having an output shaft to which a ring gear is coupled using a starter having a pinion engageable with the ring gear and a motor for Turning the pinion has. The system includes a motor controller that controls an energization timing of the motor for rotating the pinion such that the energization timing allows a difference between a rotational speed of a pinion To match a tooth portion of the pinion and a rotational speed of a tooth portion of the ring gear or lower below a preset threshold before a rotational speed of the motor reaches a predetermined upper limit of the engine, when during a fall in the rotational speed of the output shaft due to an automatic stop of the internal combustion engine, an engine restart Condition is met. The motor includes an engaging unit that engages the pinion with the ring gear when the difference between the rotational speed of the pinion tooth portion of the pinion and the rotational speed of the tooth portion of the ring gear is less than or equal to a preset threshold.

Der eine Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgelegt, die Erregungszeitvorgabe des Motors derart zu steuern, dass die Erregungszeitvorgabe es ermöglicht, den Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes und diejenige des Zahnabschnitts des Ritzels anzugleichen oder unter den voreingestellten Schwellwert zu senken, bevor die Drehgeschwindigkeit des Motors ihre obere Grenze erreicht, wenn während einem Abfallen der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle nach einem automatischen Stopp der Maschine eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt wird. Bei diesem Aufbau ist es nicht notwendig, den Motor auf seiner maximalen Drehgeschwindigkeit drehen zu lassen, bis die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes im Wesentlichen mit derjenigen des Zahnabschnitts des Ritzels übereinstimmt. Dies ermöglicht an einer passenden Zeitvorgabe ein Ineingriffbringen des Ritzels mit dem Zahnkranz innerhalb einer kleinen Abweichung der Drehgeschwindigkeit des Ritzels aufgrund von Veränderungen im Zustand des Anlassers ohne die Erregungszeit des Motors zu verlängern.The one aspect of the present invention is designed to control the energization timing of the motor such that the energization timing allows the difference between the rotational speed of the toothed portion of the ring gear and that of the tooth portion of the pinion to be equalized or decreased below the preset threshold before the energization timing Rotational speed of the motor reaches its upper limit, when during a fall in the rotational speed of the output shaft after an automatic stop of the machine, an engine restart condition is met. With this structure, it is not necessary to let the motor rotate at its maximum rotational speed until the rotational speed of the tooth portion of the ring gear substantially coincides with that of the tooth portion of the pinion. This allows, at a suitable timing, engagement of the pinion with the ring gear within a small deviation of the rotational speed of the pinion due to changes in the state of the starter without prolonging the energization time of the motor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Weitere Aufgaben und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die begleitende Zeichnung besser verständlich. Es zeigt:Other objects and aspects of the present invention will become more apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung, die eine Beispiel der gesamten Hardwarestruktur eine Maschinensteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet; 1 Fig. 12 is a schematic diagram illustrating an example of the entire hardware structure of an engine control system according to an embodiment of the present invention;

2 eine Zeitvorgabediagramm, das die Vorgänge einer in 1 dargestellten ECU in einem Ritzelvordrehenmodus gemäß der Ausführungsform schematisch abbildet; 2 a timing chart that illustrates the operations of a 1 schematically illustrated ECU in a pinion pre-twisting mode according to the embodiment;

3A einen Graphen, der Abweichungen in der ansteigenden Kennlinie der Drehgeschwindigkeit eines Motors eines Anlassers, der in 1 dargestellt ist, in Abhängigkeit von Veränderungen in der Temperatur des Anlassers gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt; 3A a graph showing deviations in the rising characteristic of the rotational speed of an engine of a starter, which in 1 is schematically illustrated in response to changes in the temperature of the starter according to the embodiment;

3B einen Graphen, der Abweichungen in der ansteigenden Kennlinie der Drehgeschwindigkeit des Motors des Anlassers in Abhängigkeit von Veränderungen in dem SOC einer Batterie, die in 1 dargestellt ist, gemäß der Ausführungsform schematisch abbildet; 3B a graph showing deviations in the rising characteristic of the rotational speed of the engine of the starter in response to changes in the SOC of a battery, which in 1 is shown schematically according to the embodiment maps;

4 einen Graphen, der ein Beispiel eines Verhältnisses zwischen Abweichungen in der zukünftigen Trajektorie des Anstiegs einer Ritzeldrehgeschwindigkeit und übereinstimmenden Veränderungen einer Eingiffszeitvorgabe gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt; 4 FIG. 12 is a graph schematically illustrating an example of a relationship between deviations in the future trajectory of the rise of a pinion rotation speed and coincident changes of an engagement timing according to the embodiment; FIG.

5 ein Flussdiagramm, das eine Anlassersteuerungsroutine, die durch die ECU ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt; 5 FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating a starter control routine executed by the ECU according to the embodiment; FIG.

6 einen Graphen, der die Kennlinie des Motors gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt; und 6 a graph schematically illustrating the characteristic of the motor according to the embodiment; and

7 ein Flussdiagramm, das eine Unterroutine in Schritt S12 des Flussdiagramms, das in 5 dargestellt ist schematisch abbildet. 7 a flowchart showing a subroutine in step S12 of the flowchart shown in 5 is shown schematically.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

Bei dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung an einem Maschinenanlassersystem angewendet, das als ein Teil eines Maschinensteuerungssystems 1 ausgelegt ist, das in einem motorisierten Fahrzeug verbaut ist.In this embodiment, the present invention is applied to an engine starting system that is considered part of an engine control system 1 is designed, which is installed in a motorized vehicle.

Das Motorsteuerungssystem 1 weist eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 40 als zentrale Vorrichtung desselben auf und ist dazu fähig, die Menge des einzusprühenden Kraftstoffs und den Zündzeitpunkt zu steuern sowie eine Aufgabe zum automatischen Stoppen einer Verbrennungsmaschine (nachstehend vereinfacht als Maschine bezeichnet) 20 und eine Aufgabe zum Neustarten der Maschine 20 auszuführen. Ein Beispiel des gesamten Aufbaus des Maschinensteuerungssystems 1 ist in 1 dargestellt. Als Maschine 20 wird bei dieser Ausführungsform eine Viertaktmaschine mit vier Zylindern eingesetzt.The engine control system 1 has an electronic control unit (ECU) 40 as a central device thereof, and capable of controlling the amount of fuel to be injected and the ignition timing, and an automatic engine stop function (hereinafter simply referred to as a machine) 20 and a task to restart the machine 20 perform. An example of the overall structure of the machine control system 1 is in 1 shown. As a machine 20 In this embodiment, a four-stroke engine with four cylinders is used.

In Bezug auf 1 weist die Maschine 20 eine Kurbelwelle 21 als Ausgangswelle derselben auf, die mit einem Ende direkt oder indirekt mit einem Zahnkranz 22 gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 21 ist mit dem Kolben über eine Verbindungsstange innerhalb jedem Zylinder derart gekoppelt, sodass der Weg des Kolbens nach oben und nach unten in jedem Zylinder ein Drehen der Kurbelwelle 21 ermöglicht.In relation to 1 instructs the machine 20 a crankshaft 21 as the output shaft of the same, with one end directly or indirectly with a sprocket 22 is coupled. The crankshaft 21 is coupled to the piston via a connecting rod within each cylinder such that the travel of the piston up and down in each cylinder causes the crankshaft to rotate 21 allows.

Die Maschine 20 funktioniert insbesondere dadurch, dass sie ein Luft-Kraftstoff-Gemisch oder Luft durch den Kolben innerhalb jedem Zylinder komprimiert und das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch oder die Mischung der komprimierten Luft und des Kraftstoffs innerhalb jedem Zylinder verbrennt. Dies wandelt die Kraftstoffenergie in mechanische Energie um, wie z. B. Rotationsenergie, um den Kolben innerhalb von jedem Zylinder hin und her zu bewegen, wodurch die Kurbelwelle 21 gedreht wird. Das Drehen der Kurbelwelle 21 wird durch einen Antriebsstrang (nicht dargestellt), der in dem motorisierten Fahrzeug verbaut ist, auf Antriebsräder (nicht dargestellt) des motorisierten Fahrzeugs übertragen, um dadurch das motorisierte Fahrzeug anzutreiben.The machine 20 in particular, by compressing an air-fuel mixture or air through the piston within each cylinder and burning the compressed air-fuel mixture or the mixture of the compressed air and the fuel within each cylinder. This converts the fuel energy into mechanical energy such. B. rotational energy to reciprocate the piston within each cylinder, whereby the crankshaft 21 is turned. Turning the crankshaft 21 is transmitted to drive wheels (not shown) of the motorized vehicle through a power train (not shown) installed in the motor vehicle to thereby drive the motor vehicle.

Die Maschine 20 ist zusammen mit z. B. einem Kraftstoffeinspritzsystem 51 und einem Zündungssystem 53 verbaut.The machine 20 is together with z. B. a fuel injection system 51 and an ignition system 53 installed.

Das Kraftstoffeinspritzsystem 51 umfasst Aktoren, wie z. B. Kraftstoffinjektoren AC und veranlasst die Aktoren AC dazu, Kraftstoff entweder direkt in jeden der Zylinder der Maschine 20 oder in ein Ansaugrohr (oder Ansaugkanal) genau über jedem der Zylinder desselben einzusprühen, um dadurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem der Zylinder der Maschine 20 zu verbrennen.The fuel injection system 51 includes actuators, such as B. Fuel injectors AC and causes the actuators AC, fuel either directly into each of the cylinders of the machine 20 or spray into an intake pipe (or intake passage) just above each of the cylinders thereof, thereby injecting the air-fuel mixture into each of the cylinders of the engine 20 to burn.

Das Zündungssystem 53 umfasst Aktoren, wie z. B. Zündvorrichtungen AC und veranlasst die Aktoren AC dazu, einen elektrischen Strom oder Funken zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemischs in jedem der Zylinder der Maschine 20 bereitzustellen, um somit das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen.The ignition system 53 includes actuators, such. Ignition devices AC and causes the actuators AC, an electric current or spark to ignite an air-fuel mixture in each of the cylinders of the machine 20 so as to burn the air-fuel mixture.

Wenn die Maschine 20 als eine Dieselmaschine ausgelegt ist, kann das Zündungssystem 53 weggelassen werden.When the machine 20 designed as a diesel engine, the ignition system can 53 be omitted.

In Bezug auf 1 umfasst das Maschinensteuerungssystem 1 einen Anlasser 10, eine aufladbare Batterie 12, ein erstes Ansteuerrelais 24, ein zweites Ansteuerrelais 25, eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2.In relation to 1 includes the machine control system 1 a starter 10 , a rechargeable battery 12 , a first drive relay 24 , a second drive relay 25 , a first diode D1 and a second diode D2.

Der Anlasser 10 weist einen Anlassermotor (Motor) 11, eine Ritzelwelle 13, ein bewegliches Ritzelelement PM, ein Solenoid-Aktur SL1 einschließlich einem Solenoid 18 und einen Motorschalter SL2 auf.The ignition 10 has a starter motor (engine) 11 , a pinion shaft 13 , a movable pinion element PM, a solenoid-Aktur SL1 including a solenoid 18 and a motor switch SL2.

Der Motor 11 ist zusammengesetzt aus einer Ausgangswelle, die mit einer Ritzelwelle 13 gekoppelt ist, und einem Anker, der mit der Ausgangswelle gekoppelt ist und mit dem Motorschalter SL2 elektrisch verbunden ist. Der Motorschalter SL2 ist besteht aus einem Magnetschalter 61, einem Paar stationärer Kontakte 63a und 63b und einem beweglichen Kontakt 65. Der feste Kontakt 63a ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 12, deren negativer Anschluss geerdet ist, elektrisch verbunden, und der feste Kontakt 63b ist mit dem Anker des Motors 11 elektrisch verbunden.The motor 11 is composed of an output shaft that is equipped with a pinion shaft 13 is coupled, and an armature which is coupled to the output shaft and is electrically connected to the motor switch SL2. The motor switch SL2 consists of a magnetic switch 61 , a pair of inpatient contacts 63a and 63b and a moving contact 65 , The solid contact 63a is with a positive connection of the battery 12 whose negative terminal is grounded, electrically connected, and the fixed contact 63b is with the anchor of the engine 11 electrically connected.

Das bewegliche Ritzelelement PM besteht aus einer Einwegkupplung 15 und einem Ritzel 14.The movable pinion element PM consists of a one-way clutch 15 and a pinion 14 ,

Wie in 1 dargestellt ist es vorgesehen, dass die Einwegkupplung 15 durch ein Steilgewinde mit einem äußeren Umfang an einem Ende der Ritzelwelle 13 in Eingriff steht.As in 1 illustrated, it is provided that the one-way clutch 15 by a coarse thread having an outer periphery at one end of the pinion shaft 13 engaged.

Insbesondere setzt sich die Einwegkupplung 15 aus einem Kupplungsäußeren, das mit dem einen Ende der Ritzelwelle 13 gekoppelt ist, und einem Kupplungsinneren, an dem das Ritzel 14 angebracht ist, zusammen; dieses Kupplungsinnere und Kupplungsäußere sind z. B. so vorgesehen, dass sie über ein Steilgewinde miteinander in Eingriff stehen.In particular, the one-way clutch continues 15 from a clutch exterior connected to one end of the pinion shaft 13 is coupled, and a clutch inside, on which the pinion 14 is attached, together; this clutch inside and clutch outer are z. B. provided so that they are engaged via a coarse thread with each other.

Der Aufbau der Einwegkupplung 15 erlaubt dem Ritzel 14 in der axialen Richtung der Ritzelwelle 13 zusammen mit dem Kupplungsinneren der Einwegkupplung 15 verschiebbar und mit derselben drehbar zu sein.The structure of the one-way clutch 15 allowed the pinion 14 in the axial direction of the pinion shaft 13 together with the clutch inside the one-way clutch 15 slidable and be rotatable with the same.

Die Einwegkupplung 15 ist dazu ausgelegt, eine Rotationsbewegung, die von dem Motor 11 zugeführt wird, auf das Kupplungsinnere (Ritzel 14) zu übertragen, ohne dabei eine Rotationsbewegung, die von dem Kupplungsinneren (Ritzel 14) zugeführt wird, auf das Kupplungsäußere (Motor 11) zu übertragen.The one-way clutch 15 is designed to have a rotational motion coming from the engine 11 is fed to the clutch inside (pinion 14 ), without causing a rotational movement of the clutch inside (pinion 14 ) is supplied to the clutch outer (engine 11 ) transferred to.

Insbesondere wird die Einwegkupplung 15 selbst dann außer Eingriff gesetzt, so dass sich das Ritzel 14 und die Einwegkupplung 15 im Leerlauf befinden, wenn während das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 (Zahnkranz 22) höher als diejenige des Ritzels 14 ist. Dies verhindert, dass das Drehen des Zahnkranzes 22 (Ritzel 14) auf den Anlassermotor 11 übertragen wird.In particular, the one-way clutch 15 even then disengaged, leaving the pinion 14 and the one-way clutch 15 idle when while the pinion 14 with the sprocket 22 engaged is the rotational speed of the crankshaft 21 the machine 20 (Sprocket 22 ) higher than that of the pinion 14 is. This prevents the rotation of the sprocket 22 (Pinion 14 ) on the starter motor 11 is transmitted.

Der Anlassermotor 11 ist der Maschine 20 entgegengesetzt angeordnet, so dass die Verschiebung des Ritzels 14 in der axialen Richtung der Ritzelwelle 13 zu der Maschine 20 es ermöglicht, dass ein Zahnabschnitt des Ritzels 14 an einen Zahnabschnitt des Zahnkranzes 22 der Maschine 20 anstößt und mit diesem in Eingriff gerät.The starter motor 11 is the machine 20 arranged opposite, allowing the displacement of the pinion 14 in the axial direction of the pinion shaft 13 to the machine 20 It allows a tooth portion of the pinion 14 to a tooth portion of the ring gear 22 the machine 20 abuts and engages with this.

Das Solenoid-Aktor SL1 setzt sich z. B. aus einem Solenoid 18, einem Tauchkolben 19, einem Schubhebel 17 und einem Gelenk 16 zusammen. Der Solenoid 18 ist um den Tauchkolben 19 gewickelt. Ein Ende des Solenoids 18 ist über das erste Ansteuerrelais 24 mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 elektrisch verbunden und das andere Ende ist geerdet. Der Schubhebel 17 weist das eine Ende und das andere Ende in seiner Längsrichtung auf Das eine Ende des Schubhebels 17 ist gelenkig mit einem Ende des Tauchkolbens 19 gekoppelt, und das andere Ende des Schubhebels 17 ist mit dem anderen Ende der Ritzelwelle 13 gekoppelt. Der Schubhebel 17 ist über das Gelenk 16, das im Wesentlichen in der Mitte der Längsrichtung positioniert ist, angelenkt. The solenoid actuator SL1 is z. B. from a solenoid 18 , a plunger 19 a thrust lever 17 and a joint 16 together. The solenoid 18 is around the plunger 19 wound. One end of the solenoid 18 is via the first control relay 24 with the positive connection of the battery 12 electrically connected and the other end is grounded. The thrust lever 17 has one end and the other end in its longitudinal direction on the one end of the push lever 17 is articulated with one end of the plunger 19 coupled, and the other end of the push lever 17 is with the other end of the pinion shaft 13 coupled. The thrust lever 17 is about the joint 16 , which is positioned substantially in the middle of the longitudinal direction, articulated.

Das erste Ansteuerrelais setzt sich aus z. B. einem Solenoid 24a und einem Schalter 24b zusammen. Als das erste Ansteuerrelais 24 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden. Ein Ende des Solenoids 24a ist durch die erste Diode D1 an einem Ausgangsanschluss P1 der ECU 40 und an einem Zündungsschalter 23 angeschlossen, und das andere Ende ist geerdet. Der Zündungsschalter 23 ist in dem motorisierten Fahrzeug bereitgestellt und ist mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 elektrisch verbunden.The first control relay is composed of z. B. a solenoid 24a and a switch 24b together. As the first drive relay 24 a solid state relay can be used. One end of the solenoid 24a is through the first diode D1 at an output terminal P1 of the ECU 40 and an ignition switch 23 connected, and the other end is grounded. The ignition switch 23 is provided in the motorized vehicle and is connected to the positive terminal of the battery 12 electrically connected.

Wenn der Zündungsschalter 23 durch einen Vorgang des Fahrers eingeschaltet wird, kann die Batterie 12 dem Solenoid 24a über die erste Diode D1 elektrische Leistung als ein Motorstartsignal zuführen, so dass der Solenoid 24a erregt wird.When the ignition switch 23 Powered by a driver's action, the battery can 12 the solenoid 24a via the first diode D1 supply electrical power as a motor start signal, so that the solenoid 24a is excited.

Der Schalter 24b ist zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 12 und dem Solenoid 18 elektrisch verbunden, und das andere Ende ist geerdet. Der Schalter 24b wird durch eine magnetische Kraft eingeschaltet (geschlossen), wenn der Solenoid 24a erregt ist, so dass der Solenoid 18 erregt wird.The desk 24b is between the positive terminal of the battery 12 and the solenoid 18 electrically connected, and the other end is grounded. The desk 24b is turned on (closed) by a magnetic force when the solenoid 24a is energized, so the solenoid 18 is excited.

Wenn der Solenoid 18 erregt ist, dient er dazu, den Tauchkolben 19 in seiner Längsrichtung hinein zu verschieben, so dass er gegen die Kraft einer Rückstellfeder (nicht dargestellt) hineingezogen wird. Die Einzugsverschiebung des Tauchkolbens 19 lenkt den Schubhebel 17 in 1 gegen den Uhrzeigersinn an, wobei die Ritzelwelle 13 über den Schubhebel 17 zusammen mit dem beweglichen Ritzelelement PM zu dem Zahnkranz 22 verschoben wird. Dies ermöglicht es dem Ritzel 14 des beweglichen Ritzelelements PM mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu geraten, um die Maschine 20 anzukurbeln.When the solenoid 18 energized, he serves to the plunger 19 to move in its longitudinal direction, so that it is pulled against the force of a return spring (not shown). The intake movement of the plunger 19 steers the thrust lever 17 in 1 counterclockwise, with the pinion shaft 13 over the thrust lever 17 together with the movable pinion element PM to the sprocket 22 is moved. This allows the pinion 14 of the movable pinion member PM with the ring gear 22 to engage the machine 20 boost.

Andererseits bleibt der Solenoid 24a unerregt, so dass der Schalter 24b ausgeschaltet ist, während der Zündungsschalter 23 ausgeschaltet ist, was dazu führt, dass der Solenoid 18 unerregt ist.On the other hand, the solenoid remains 24a unexposed, so the switch 24b is turned off while the ignition switch 23 is off, which causes the solenoid 18 is unexcited.

Wenn der Solenoid 18 unerregt ist, holt die Rückstellfeder den Tauchkolben 19 und den Schubhebel 17 in ihre ursprüngliche in 1 dargestellte Position zurück, so dass das Ritzel 14 des beweglichen Ritzelelements PM aus dem Eingriff mit dem Zahnkranz 22 herausgezogen wird.When the solenoid 18 unexcited, the return spring fetches the plunger 19 and the thrust lever 17 in their original in 1 shown position back, so that the pinion 14 of the movable pinion member PM out of engagement with the ring gear 22 is pulled out.

Das zweite Ansteuerrelais 25 setzt sich aus beispielsweise einem Solenoid 25a und einem Schalter 25b zusammen. Als zweites Ansteuerrelais 25 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden.The second control relay 25 is made up of, for example, a solenoid 25a and a switch 25b together. As a second control relay 25 a solid state relay can be used.

Ein Ende des Solenoids 25a ist durch die zweite Diode D2 mit einem Ausgangsanschluss P2 der ECU 40 und dem Zündungsschalter 23 verbunden und das andere Ende ist geerdet.One end of the solenoid 25a is through the second diode D2 with an output terminal P2 of the ECU 40 and the ignition switch 23 connected and the other end is grounded.

Wenn der Zündungsschalter 22 durch eine Betätigung des Fahrers eingeschaltet wird, kann die Batterie 12 dem Solenoid 25a über die zweite Diode D2 eine elektrische Leistung zuführen, wodurch der Solenoid 25a erregt wird.When the ignition switch 22 is activated by an operation of the driver, the battery can 12 the solenoid 25a via the second diode D2 supply an electric power, whereby the solenoid 25a is excited.

Der Schalter 25b ist zwischen den positiven Anschluss der Batterie 12 und einem Ende des Solenoids 61, dessen anderes Ende geerdet ist, verbunden. Der Schalter 25b wird durch eine magnetische Kraft eingeschaltet (geschlossen), die erzeugt wird, wenn der Solenoid 25a erregt ist, so dass der Solenoid 61 erregt wird.The desk 25b is between the positive terminal of the battery 12 and one end of the solenoid 61 whose other end is grounded connected. The desk 25b is turned on (closed) by a magnetic force, which is generated when the solenoid 25a is energized, so the solenoid 61 is excited.

Wenn der Solenoid 61 erregt ist, stößt der bewegliche Kontakt 65 an das Paar der festen Kontakte 63a und 63b, so dass der Anker des Motors 11 durch die Batterie 12 erregt wird. Dies verursacht an dem Motor 11, dass sich die Ausgangswelle zusammen mit der Ritzelwelle 13 dreht, und somit dreht sich das Ritzel 14 (bewegliches Ritzelelement PM).When the solenoid 61 is energized, the movable contact pushes 65 to the pair of fixed contacts 63a and 63b , so that the armature of the engine 11 through the battery 12 is excited. This causes on the engine 11 in that the output shaft coincides with the pinion shaft 13 turns, and thus the pinion turns 14 (movable pinion element PM).

Andererseits ist der Solenoid 25a unerregt während der Zündungsschalter 23 ausgeschaltet ist, so dass der Schalter 25b ausgeschaltet ist, wodurch der Solenoid 61 unerregt ist. Während der Zündungsschalter 23 ausgeschaltet ist oder sich nicht in der Anlasser-EIN-Position positioniert ist, befindet sich das zweite Ansteuerrelais 25 in dem Aus-Zustand.On the other hand, the solenoid 25a unaffected during the ignition switch 23 is turned off, leaving the switch 25b is off, causing the solenoid 61 is unexcited. While the ignition switch 23 is switched off or is not positioned in the starter ON position, there is the second drive relay 25 in the off state.

Wenn der bewegliche Kontakt 65 nicht erregt ist, ist er von dem Paar der festen Kontakte 63a und 63b getrennt, so dass der Anker des Motors 11 unerregt ist. Hierdurch stoppt der Motor 11 das Drehen der Ausgangswelle und der Ritzelwelle 13, und somit wird das Drehen des Ritzels 14 (bewegliches Ritzelelement PM) gestoppt.When the moving contact 65 Not aroused, he is from the couple of solid contacts 63a and 63b disconnected, leaving the armature of the motor 11 is unexcited. This stops the engine 11 turning the output shaft and the pinion shaft 13 , and thus turning the pinion 14 (movable pinion element PM) stopped.

Zudem ist in dem motorisierten Fahrzeug zum Verlangsamen oder Stoppen des Fahrzeugs ein Bremsen-Aktor (nicht dargestellt) für jedes der Räder einschließlich der Antriebsräder verbaut.In addition, in the motorized vehicle for slowing down or stopping the vehicle, a brake actuator (not shown) is installed for each of the wheels including the drive wheels.

Der Bremsen-Aktor ist dazu ausgelegt, in Reaktion auf das Drücken eines Bremspedals BP des Fahrer durch Steuerung der ECU 40 eine Bremskraft über einen hydraulischen Kreislauf an einem entsprechenden Rad hydraulisch aufzubringen, um das Drehen des entsprechenden Rads zu verlangsamen oder zu stoppen. The brake actuator is configured to respond to depression of the driver's brake pedal BP by controlling the ECU 40 hydraulically applying a braking force via a hydraulic circuit to a corresponding wheel to slow down or stop the rotation of the corresponding wheel.

Zudem umfasst das Motorsteuerungssystem 1 verschiedene Typen von Sensoren als Mittel zum Messen des Betriebszustands der Maschine 20 und der Fahrbedingungen des motorisierten Fahrzeugs. Insbesondere umfasst das Maschinensteuerungssystem 1 einen Kurbelwinkelsensor 31, einen Kühlmitteltemperatursensor 32, einen Beschleunigungssensor 33 und einen Bremssensor 34.In addition, the engine management system includes 1 various types of sensors as means for measuring the operating state of the machine 20 and the driving conditions of the motorized vehicle. In particular, the engine control system includes 1 a crank angle sensor 31 , a coolant temperature sensor 32 , an acceleration sensor 33 and a brake sensor 34 ,

Der Kurbelwinkelsensor 31 dient dazu, ein rechteckiges Kurbelwinkelsignal (Kurbelpuls) zu jeder Wiederholung, bei der die Kurbelwelle 21 um einen voreingestellten Winkel wie z. B. 30° (30 Kurbelwinkelgrad) gedreht wird, an die ECU 40 auszugeben.The crank angle sensor 31 serves to give a rectangular crank angle signal (crank pulse) to each repetition, at which the crankshaft 21 by a preset angle such. B. 30 ° (30 crank angle degree) is rotated, to the ECU 40 issue.

Der Kühlmitteltemperatursensor 32 dient dazu, die Temperatur eines Maschinenkühlmittels innerhalb der Maschine 20 zu messen, und ein Signal, das für die gemessene Temperatur bezeichnend ist, an die ECU 40 auszugeben.The coolant temperature sensor 32 It is used to measure the temperature of a machine coolant inside the machine 20 and a signal indicative of the measured temperature to the ECU 40 issue.

Der Beschleunigungssensor 33 wird betrieben, um:
einen betätigten (gedrückten) Hubweg eines Fahrers an einem durch einen Fahrer betätigbaren Gaspedal AP des motorisierten Fahrzeugs zu messen, das mit einem Drosselventil zur Steuerung der Menge von Luft, die in den Ansaugtrakt eintritt, verbunden ist; und
ein Signal, das für den betätigten Hubweg eines Fahrers an dem Gaspedal AP bezeichnend ist, an die ECU 40 auszugeben.The acceleration sensor 33 is operated to:
measure an operator-operated (depressed) stroke of a driver on a driver-operable accelerator pedal AP of the motor vehicle, which is connected to a throttle valve for controlling the amount of air entering the intake tract; and
a signal indicative of the operated stroke of a driver on the accelerator pedal AP to the ECU 40 issue.

Der Bremsensensor 34 dient dazu:
einen betätigten (gedrückten) Hubweg eines Fahrers an dem Bremspedals BP zu messen und
ein Signal, das für den betätigten Hubweg eines Fahrers an dem Bremspedal BP bezeichnend ist, an die ECU 40 auszugeben.The brake sensor 34 serves for:
to measure an actuated (depressed) stroke of a driver on the brake pedal BP and
a signal indicative of the operated stroke of a driver on the brake pedal BP to the ECU 40 issue.

In dem motorisierten Fahrzeug sind Nebenaggregate 36 einschließlich einer Klimaanlage zur Steuerung der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit innerhalb der Fahrgastzelle des motorisierten Fahrzeugs und einen Generator zum Laden der Batterie 12 verbaut. Die Nebenaggregate 36 sind mit der ECU 40 elektrisch verbunden, so dass die ECU 40 den Betriebszustand der Nebenaggregate 36 überwachen kann.In the motorized vehicle are ancillaries 36 including an air conditioner for controlling the temperature and / or humidity within the passenger compartment of the motorized vehicle and a generator for charging the battery 12 installed. The ancillaries 36 are with the ECU 40 electrically connected, so the ECU 40 the operating state of the ancillaries 36 can monitor.

Die ECU 40 ist beispielsweise als ein normaler Mikrocomputer-Schaltkreis ausgelegt, der beispielsweise aus einer CPU, einem Speichermedium 40a einschließlich einem ROM (auslesbarer Speicher) wie beispielsweise einem überschreibbaren ROM, einem RAM (Arbeitsspeicher) und dergleichen, einem IO-(Eingang und Ausgang)-Interface usw. besteht. Bei dieser Ausführungsform ist festgelegt, dass der normale Mikrocomputer-Schaltkreis zumindest eine CPU und einen Hauptspeicher derselben umfasst.The ECU 40 is designed, for example, as a normal microcomputer circuit, for example, a CPU, a storage medium 40a including a ROM (read-out memory) such as a rewritable ROM, a RAM (random access memory) and the like, an IO (input and output) interface and so on. In this embodiment, it is determined that the normal microcomputer circuit includes at least a CPU and a main memory thereof.

In dem Speichermedium 40a vorab verschiedene Maschinensteuerungsprogramme gespeichert.In the storage medium 40a previously stored various machine control programs.

Die ECU 40 dient dazu:
Signale zu erhalten, die von den Sensoren 31 bis 35 ausgegeben werden; und
basierend auf den Betriebsbedingungen der Maschine 20, die durch wenigstens einige der empfangenen Signale von den Sensoren bestimmt werden, verschiedene Betätigungsglieder AC, die in der Maschine 20 verbaut sind, zu steuern, um dadurch verschiedene gesteuerte Variablen der Maschine 20 anzupassen.The ECU 40 serves for:
Receive signals from the sensors 31 to 35 be issued; and
based on the operating conditions of the machine 20 which are determined by at least some of the received signals from the sensors, various actuators AC operating in the machine 20 are controlled to thereby control various controlled variables of the machine 20 adapt.

Die ECU 40 ist dazu ausgelegt, verschiedene Maschinensteuerungsaufgaben auszuführen.The ECU 40 is designed to perform various machine control tasks.

Als ein Beispiel für die verschiedenen Maschinensteuerungsaufgaben ist die ECU 40 z. B. dazu programmiert:
eine Menge des Lufteinlasses in jedem Zylinder anzupassen;
eine passende Kraftstoffeinspritzzeitvorgabe und eine passende Einspritzmenge für den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder und eine passende Zündungszeitvorgabe für den Zünder AC für jeden Zylinder zu berechnen;
den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder anzuweisen, zu einer entsprechend berechneten passenden Einspritzungszeitvorgabe eine entsprechend berechnete passende Kraftstoffmenge in jeden Zylinder einzusprühen; und
den Zünder AC für jeden Zylinder anzuweisen, das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch aus komprimierter Luft und Kraftstoff in jedem Zylinder zu einer entsprechend berechneten passenden Zündungszeitvorgabe zu zünden.As an example of the various engine control tasks, the ECU 40 z. B. programmed to:
to adjust an amount of air intake in each cylinder;
calculate an appropriate fuel injection timing and injection quantity for the fuel injector AC for each cylinder and a suitable ignition timing for the igniter AC for each cylinder;
command the fuel injector AC for each cylinder to spray a correspondingly calculated appropriate amount of fuel into each cylinder at a correspondingly calculated appropriate injection timing; and
For each cylinder, instruct the igniter AC to ignite the compressed air-fuel mixture of compressed air and fuel in each cylinder at a correspondingly calculated appropriate ignition timing.

Zudem ist die ECU 40 dazu ausgelegt, verschiedene Anlassersteuerungsaufgaben auszuführen.In addition, the ECU 40 designed to perform various starter control tasks.

Wie obenstehend beschrieben weist die ECU 40 einen Ausgangsanschluss P1 zur Ausgabe von EIN/AUS-Signalen an das erste Ansteuerrelais 24 und den Ausgabeanschluss P2 zur Ausgabe von EIN/AUS-Signalen an das zweite Ansteuerrelais 25 auf.As described above, the ECU 40 an output terminal P1 for outputting ON / OFF signals to the first drive relay 24 and the output port P2 for outputting ON / OFF signals to the second drive relay 25 on.

Insbesondere wenn das EIN-Signal von der ECU 40 über den Ausgansanschluss P1 gesendet wird, ist der Solenoid 24a erregt, so dass der Schalter 24b eingeschaltet wird. Während das EIN-Signal in diesen eingegeben wird stellt dieser unabhängig von dem ausgewählten Zustand eines Anlasserschalters (nicht dargestellt) automatisch eine elektrische Leitfähigkeit zwischen der Batterie 12 und dem Solenoid 18 her. Wenn das EIN-Signal von der ECU 40 über den Ausgangsanschluss P2 gesendet wird, ist der der Solenoid 25a auf ähnliche Weise erregt, so dass der Schalter 25b eingeschaltet wird. Während das EIN-Signal in denselben eingegeben wird stellt dieser unabhängig von dem ausgewählten Zustand des Anlasserschalters automatisch eine elektrische Leitfähigkeit zwischen der Batterie 12 und dem Anker des Motors 11 her. In particular, when the ON signal from the ECU 40 is sent via the output port P1 is the solenoid 24a excited, so the switch 24b is turned on. While the ON signal is input thereto, it automatically provides electrical conductivity between the battery regardless of the selected state of a starter switch (not shown) 12 and the solenoid 18 ago. When the ON signal from the ECU 40 is sent via the output port P2, which is the solenoid 25a similarly excited, so the switch 25b is turned on. While the ON signal is being input thereto, it automatically provides electrical conductivity between the battery regardless of the selected state of the starter switch 12 and the armature of the engine 11 ago.

Mit anderen Worten wählt die ECU 40 das Signal aus, das an einen beliebigen der Ausgangsanschlüsse P1 und P2 ausgegeben wird, und somit wird der erregte Zustand (Modus) und der unerregte Zustand (Modus) des Solenoids 18 individuell geschaltet, und der erregte Zustand (Modus) und der unerregte Zustand (Modus) des Motors 11 wird individuell geschaltet.In other words, the ECU chooses 40 the signal output to any of the output ports P1 and P2, and thus the energized state (mode) and the de-energized state (mode) of the solenoid 18 individually switched, and the excited state (mode) and the de-energized state (mode) of the motor 11 is switched individually.

Genauer genommen wird das zweite Ansteuerrelais 25 eingeschaltet, so dass der Motor 11 basierend auf der Batteriespannung der Batterie 12 erregt wird, wenn ein elektrisches Signal, wie ein Pulsstrom mit einer Pulsweite (Pulsdauer), die der Erregungsdauer (Einschaltdauer) des zweiten Ansteuerrelais 25 entspricht, von der ECU 40 an das zweite Ansteuerrelais 25 gesendet wird.More specifically, the second drive relay is used 25 turned on, leaving the engine 11 based on the battery voltage of the battery 12 is energized when an electrical signal, such as a pulse current with a pulse width (pulse duration), the duration of energization (duty cycle) of the second drive relay 25 corresponds, from the ECU 40 to the second drive relay 25 is sent.

Das zweite Ansteuerrelais 25 wird während der Ausschaltdauer des Pulsstroms ausgeschaltet, so dass der Motor 11 unerregt ist. Ein Abtastzyklus des Motors 11 wird als ein Verhältnis der Einschaltdauer (Pulsweite) des Pulsstroms zu dem Wiederholungsintervall (Summe der Ein- und Ausschaltdauern) desselben dargestellt. Das heißt, die ECU 40 kann die Einschaltdauer (Pulsweite) des Pulsstroms anpassen, um den Abtastzyklus des Motors 11 anzupassen, um dadurch die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 zu steuern, d. h. die Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14, Die ECU 40 ist dazu programmiert, eine Maschinen-Automatik-Stopp-Steuerung und eine Maschinen-Neustart-Steurung zusätzlich zu der Haupt-Maschinen-Steuerung auszufahren.The second control relay 25 is switched off during the off period of the pulse current, so that the motor 11 is unexcited. One sampling cycle of the motor 11 is represented as a ratio of the duty ratio (pulse width) of the pulse current to the repetition interval (sum of the turn-on and turn-off durations) thereof. That is, the ECU 40 can adjust the duty cycle (pulse width) of the pulse current to the sampling cycle of the motor 11 to thereby adjust the rotational speed of the motor 11 to control, ie the rotational speed of the pinion 14 , The ECU 40 is programmed to execute an automatic machine stop control and a machine restart control in addition to the main machine control.

Insbesondere bestimmt die ECU 40 in der Maschinen-Automatik-Stopp-Steuerung wiederholend, ob wenigstens eine der vorbestimmten Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingungen erfüllt ist, mit anderen Worten, ob eine Maschinen-Automatik-Stopp-Anforderung (Leerlauf-Verringerungsanfrage) basierend auf den Signalen, die von den Sensoren ausgegeben werden, auftritt.In particular, the ECU determines 40 in the engine automatic stop control, whether at least one of the predetermined engine automatic stop conditions is satisfied, in other words, whether an engine automatic stop request (idle reduction request) based on the signals emitted by the sensors occurs.

Auf die Bestimmung hin, dass keine vorbestimmte Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingung erfüllt ist, verlässt die ECU 40 die Maschinen-Automatik-Stopp-Steuerung.Upon determination that no predetermined automatic machine stop condition is met, the ECU exits 40 the machine automatic stop control.

Anderenfalls führt die ECU 40 auf eine Bestimmung bin, dass wenigstens eine vorbestimmte Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingung erfüllt ist, d. h. eine Automatik-Stopp-Anforderung aufgetreten ist, eine Maschinen-Automatik-Stopp-Aufgabe aus. Insbesondere steuert die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzsystem 51, um die Zufuhr von Kraftstoff (Abschneiden des Kraftstoffs) in jedem Zylinder zu stoppen und/oder steuert das Zündungssystem 53, um die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in jedem Zylinder zu stoppen und dadurch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in jedem Zylinder zu stoppen. Das Stoppen des Verbrennens des Luft-Kraftstoff-Gemischs in jedem Zylinder der Maschine 20 bedeutet das automatische Stoppen der Maschine 20 (Maschinenabschaltung). Beispielsweise schneidet die ECU 40 gemäß dieser Ausführungsform den Kraftstoff zu jedem Zylinder ab, um dadurch die Maschine 20 automatisch zu stoppen.Otherwise, the ECU performs 40 to a determination that at least one predetermined automatic machine stop condition has been satisfied, ie, an automatic stop request has occurred, an automatic machine stop task. In particular, the ECU controls 40 the fuel injection system 51 to stop the supply of fuel (cutting off the fuel) in each cylinder and / or control the ignition system 53 to stop the ignition of the air-fuel mixture in each cylinder and thereby stop the combustion of the air-fuel mixture in each cylinder. Stopping the burning of the air-fuel mixture in each cylinder of the engine 20 means the automatic stop of the machine 20 (Engine stop). For example, the ECU cuts 40 according to this embodiment, the fuel to each cylinder, thereby the machine 20 stop automatically.

Die vorbestimmten Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingung umfassen beispielsweise die folgenden Bedingungen, dass:
der betätigte Hubweg des Gaspedals AP durch den Fahrer gleich Null ist (der Fahrer lässt das Gaspedal AP ganz aus), so dass sich das Drosselventil in der Leerlaufgeschwindigkeitsposition befindet;
das Bremspedal BP wird von dem Fahrer durchgedrückt; und
die Drehgeschwindigkeit Ne der Kurbelwelle 21 der Maschine 20, die nachfolgend vereinfacht als ”Maschinengeschwindigkeit Nc” bezeichnet wird, kleiner oder gleich einer voreingestellten Geschwindigkeit (Leerlauf-Reduzierungs-Ausführungs-Geschwindigkeit) ist.The predetermined automatic machine stop condition includes, for example, the following conditions that:
the operated stroke of the accelerator pedal AP by the driver is zero (the driver releases the accelerator AP completely), so that the throttle valve is in the idle speed position;
the brake pedal BP is pushed by the driver; and
the rotational speed N e of the crankshaft 21 the machine 20 hereinafter referred to simply as "engine speed N c " is less than or equal to a preset speed (idle reduction execution speed).

Der automatische Stopp der Maschine 20 verursacht, dass die Kurbelwelle 21 frei läuft, mit anderen Worten fällt die Maschinengeschwindigkeit Ne in einer vorantreibenden Richtung ab.The automatic stop of the machine 20 that causes the crankshaft 21 free running, in other words, the engine speed Ne falls in a propelling direction.

Nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 führt die ECU 40 die Maschinen-Neustart-Steuerung in Reaktion darauf aus, wenn bestimmt wird, dass wenigstens eine vorbestimmte Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist, d. h. basierend auf den Signalen, die von den Sensoren ausgegeben werden, eine Maschinen-Neustart-Anforderung auftritt. Die vorbestimmten Maschine-Neustart-Bedingungen umfassen beispielsweise die folgenden Bedingungen, dass:
das Gaspedal AP von dem Fahrer durchgedrückt ist (das Drosselventil ist geöffnet); und
der betätigte Hubweg des Bremspedals BP durch den Fahrer gleich Null ist (der Fahrer lässt das Bremspedal BP vollständig aus).After the automatic stop of the machine 20 leads the ECU 40 the engine restart control in response to determining that at least one predetermined engine restart condition is met, ie, an engine restart request occurs based on the signals output from the sensors. The predetermined engine restart conditions include, for example, the following conditions that:
the accelerator pedal AP is depressed by the driver (the throttle valve is opened); and
the actuated stroke of the brake pedal BP by the driver is zero (the driver releases the brake pedal BP completely).

Insbesondere ist die ECU 40 dazu programmiert, den Anlasser 10 zum Ankurbeln der Maschine 20 anzusteuern ohne ein Stoppen des Drehens der Kurbelwelle 21 abzuwarten, wenn während einem Abfallen der Drehgeschwindigkeit Ne der Maschine 20 nach einem automatischen Stoppen der Maschine 20 wenigstens eine der Maschinen-Neustart-Bedingungen erfüllt wird.In particular, the ECU 40 programmed to the starter 10 for cranking the machine 20 to drive without stopping the rotation of the crankshaft 21 to wait if during a fall in the rotational speed N e of the machine 20 after an automatic stop of the machine 20 at least one of the engine restart conditions is met.

Beispielsweise ist die ECU 40 dazu programmiert, einen ”Motorvoransteuerungsmodus (Ritzelvordrehenmodus)” auszuführen, der eine Erregung des Motors 11 und eine des Solenoids 18 steuert, so dass ein Ineingriffbringen des drehenden Ritzels 14 durch den Motor 11 mit dem Zahnkranz ausgeführt wird, wenn ein Wert der Drehgeschwindigkeit der Maschine 20 bei der Erfüllung von wenigstens einer der Maschinen-Neustart-Bedingungen relativ hoch ist, beispielsweise gleich oder höher als 200 RPM ist.For example, the ECU 40 programmed to execute a "motor pre-drive mode (pinion pre-drive mode)" which is an excitation of the motor 11 and one of the solenoid 18 controls, allowing an engagement of the rotating pinion 14 through the engine 11 with the ring gear is executed when a value of the rotational speed of the machine 20 is relatively high, for example, equal to or greater than 200 RPM, in meeting at least one of the engine restart conditions.

2 ist ein Zeitablaufsdiagramm, das verwendet wird, um die Abläufe der ECU 40 in dem Ritzelvordrehensmodus zu beschreiben. 2 stellt schematisch die Abweichung der Maschinengeschwindigkeit Ne (Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes) und die Abweichung der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np (Drehgeschwindigkeit Np des Ritzels) nach der Einführung einer Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingung dar. Bei den Linien, welche die Abweichung der Maschinengeschwindigkeit Ne wiedergeben, zeigt die durchgezogene Linie tatsächliche Werte der Maschinengeschwindigkeit Ne und die gestrichelte Linie zeigt gemessene Werte der Maschinengeschwindigkeit Ne durch den Kurbelwinkelsensor 31. Mit anderen Worten können Werte der Maschinengeschwindigkeit Ne basierend auf Intervallen der Kurbelimpulse, die durch den Kurbelwinkelsensor 31 gemessen werden, berechnet werden. 2 is a timing diagram used to describe the operations of the ECU 40 in the sprocket pre-rotation mode. 2 schematically illustrates the deviation of the engine speed N e (rotational speed of the ring gear) and the deviation of the rotational speed of the pinion N p (rotational speed N p of the pinion) after the introduction of an automatic machine stop condition. In the lines showing the deviation of the Machine speed N e , the solid line shows actual values of the engine speed N e, and the broken line shows measured values of the engine speed N e by the crank angle sensor 31 , In other words, values of the engine speed N e may be based on intervals of the crank pulses provided by the crank angle sensor 31 be measured.

Das Stoppen der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in jedem Zylinder in Reaktion auf die Einführung einer Maschinen-Automatik-Stopp-Bedingung verursacht, dass die Maschine 20 freiläuft, so dass die Maschinengeschwindigkeit Ne langsam abfällt während sie mit einer Zunahme und Abnahme der Kapazität eines entsprechenden Zylinders abwechselnd auf und ab schwankt oder linear auf Null abfällt. Es ist zu beachten, dass bei dieser Ausführungsform die Zeitvorgabe für die Einführung einer Maschine-Automatik-Stopp-Bedingung ein Referenzpunkt der Zeitvorgabe ist (0 [sec] in 2).Stopping the combustion of the air-fuel mixture in each cylinder in response to the introduction of an engine automatic stop condition causes the engine 20 so that the engine speed N e slowly drops while alternately fluctuates up and down with an increase and decrease in the capacity of a corresponding cylinder, or decreases linearly to zero. It should be noted that in this embodiment, the timing for the introduction of a machine automatic stop condition is a reference point of the timing (0 [sec] in FIG 2 ).

Demgegenüber steigt die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np in Erwiderung auf das Starten der Leistung von der Batterie 12 zu dem Motor 11 übereinstimmend mit der Motorkennlinie anfangs schnell an, und die Anstiegsrate der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np verringert sich im Laufe der Zeit, so dass die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np bei einer maximalen Drehzahl konstant ist.On the other hand, the rotational speed of the pinion N p increases in response to the starting of the power from the battery 12 to the engine 11 Initially, in accordance with the motor characteristic, it starts rapidly, and the rate of increase of the rotational speed of the pinion N p decreases over time, so that the rotational speed of the pinion N p is constant at a maximum rotational speed.

Wenn eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt wird während die Maschinengeschwindigkeit Ne abfällt, gibt die ECU 40 zum Zeitpunkt t11 ein EIN-Signal an das zweite Ansteuerrelais 25 aus, um das zweite Ansteuerrelais 25 einzuschalten, um somit die Erregung des Motors 11 (Drehen des Motors 11) zu starten. Anschließend gibt die ECU 40 mm Zeitpunkt t12 ein EIN-Signal an das erste Ansteuerrelais 24 aus, um das erste Ansteuerrelais 24 einzuschalten. Dieses verschiebt das Ritzel 14 zu dem Zahnkranz 12, wobei das Ritzel 14 gedreht wird, so dass zu dem Zeitpunkt t13 nach dem Zeitpunkt t12 der Zahnabschnitt des Ritzels 14 mit dem Zahnabschnitt des Zahnkranzes 22 in Eingriff steht. Dies ermöglicht es, dass ein Drehmoment von dem Ritzel 14 auf den Zahnkranz 22 übertragen wird. Das Intervall von dem Zeitpunkt t12 zu dem Zeitpunkt t13 entspricht derjenigen Zeit, die ab dem Start des Verschiebens des Ritzels 14 zu dem Zahnkranz 22 erforderlich ist, damit das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht; das Intervall wird nachstehend als ”erforderliche Eingriffszeit TA” bezeichnet.When an engine restart condition is satisfied while the engine speed N e is decreasing, the ECU outputs 40 at time t11, an ON signal to the second drive relay 25 off to the second drive relay 25 turn on, so the excitement of the engine 11 (Turning the engine 11 ) to start. Then the ECU gives 40 mm t12 an ON signal to the first drive relay 24 off to the first drive relay 24 turn. This shifts the pinion 14 to the sprocket 12 where the pinion 14 is rotated, so that at the time t13 after the time t12, the tooth portion of the pinion 14 with the tooth portion of the sprocket 22 engaged. This allows for a torque from the pinion 14 on the sprocket 22 is transmitted. The interval from the time t12 to the time t13 corresponds to the time from the start of the shifting of the pinion 14 to the sprocket 22 is necessary for the pinion 14 with the sprocket 22 is engaged; the interval is hereinafter referred to as "required engagement time TA".

Die ECU 40 gemäß dieser Ausführungsform prognostiziert zukünftige Werte der Maschinengeschwindigkeit Ne und solche der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np zur gegenwärtigen Zeit (die Prognoseroutine R1 ist in dem Speichermedium 40a gespeichert und in 1 dargestellt) und sie bestimmt die Motorerregungszeit t11 und die Ritzelverschiebungszeit t12 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinengeschwindigkeit Ne und solchen der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np. Beispielsweise prognostiziert die ECU 40 zu einem gegenwärtigen Zeitpunk von A, dargestellt in 2, eine zukünftige Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne nach dem gegenwärtigen Zeitpunkt A, und sie prognostiziert eine zukünftige Trajektorie des Ansteigens der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np (Prognoseroutine R1). Anschließend berechnet die ECU 40 (prognostiziert) basierend auf prognostizierten zukünftigen Trajektorien der Maschinengeschwindigkeit Ne und der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np eine Zeitvorgabe, bei der ein Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit Np des Ritzels und der Maschinengeschwindigkeit Ne einen Wert einnimmt, der gleich oder kleiner als ein voreingestellter Schwellwert ist; dieser Zeitpunkt wird nachstehend als ”Eingriffszeitpunkt” bezeichnet.The ECU 40 According to this embodiment, future values of the engine speed N e and those of the rotational speed of the pinion N p forecast at the present time (the prediction routine R1 is in the storage medium 40a saved and in 1 and determines the motor energization time t11 and the pinion shift time t12 based on the predicted future values of the engine speed N e and those of the rotational speed of the pinion N p . For example, the ECU predicts 40 at a current time point of A, presented in 2 , a future trajectory of the deceleration of the engine speed N e after the present time A, and predicts a future trajectory of the increase of the rotational speed of the pinion N p (prediction routine R1). Subsequently, the ECU calculates 40 (predicts) based on predicted future trajectories of the engine speed N e and the rotational speed of the pinion N p, a timing at which a difference between the rotational speed N p of the pinion and the engine speed N e takes a value equal to or less than a preset threshold value is; this time will be referred to as "intervention time" hereinafter.

Nach Berechnung des Eingriffszeitpunkts (t13) bestimmt die ECU 40 durch die erforderliche Eingriffszeit TA die Zeitvorgabe vor dem Eingriffszeitpunkt t13 als die Ritzelverschiebungszeitvorgabe t12. Zudem bestimmt die ECU 40 durch die Zeit, welche die Drehgeschwindigkeit Np benötigt, um ihre prognostizierte Geschwindigkeit zum Eingriffszeitpunkt t13 zu erreichen, die Zeitvorgabe vor dem Eingriffszeitpunkt t13 als die Erregungszeitvorgabe t11. Somit ist es möglich, ein Ineingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu demjenigen Zeitpunkt auszuführen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np im Wesentlichen der Maschinengeschwindigkeit Ne, d. h. der Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes Nr entspricht.After calculating the intervention time (t13), the ECU determines 40 by the required engagement time TA, the timing before the engagement timing t13 as the pinion shift timing t12. In addition, the ECU determines 40 by the time required for the rotational speed N p, in order to achieve their predicted speed at the time of engagement t13, the timing before the intervention time t13 as the excitation timing t11. Thus, it is possible to engage the pinion 14 with the sprocket 22 at the time when the rotational speed of the pinion N p substantially corresponds to the machine speed N e , ie the rotational speed of the ring gear N r .

Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Beschreibung ein Zustand, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes 22 und diejenige des Zahnabschnitts des Ritzels 14 ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen sich aufweisen, als ein Zustand ausgedrückt wird, bei dem der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np und der Maschinengeschwindigkeit Ne einen Wert einnimmt, der kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist, mit anderen Worten stimmt die Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 mit der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np im Wesentlichen überein. Somit bedeutet beispielsweise der Ausdruck, dass die Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes 22 mit derjenigen des Ritzels 14 gleich ist, das die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 mit derjenigen des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 gleich ist, und eine tatsächliche Geschwindigkeit des Ritzels 14 einen Wert einnimmt, der proportional zu dem Verhältnis des Durchmessers des Kopfkreises des Zahnkranzes 22 zu dem Kopfkreis des Ritzels 14 ist.It should be noted that in the present description, a state in which the rotational speed of the tooth portion of the ring gear 22 and that of the tooth portion of the pinion 14 has a predetermined relationship between them, is expressed as a state in which the difference between the rotational speed of the pinion N p and the engine speed N e takes a value smaller than or equal to the preset threshold, in other words, the rotational speed of the ring gear is correct 22 with the rotational speed of the pinion N p substantially. Thus, for example, the expression means that the rotational speed of the ring gear 22 with that of the pinion 14 is equal to that, the rotational speed of the tooth portion at the edge of the ring gear 22 with that of the tooth portion at the edge of the pinion 14 is equal, and an actual speed of the pinion 14 takes a value proportional to the ratio of the diameter of the top circle of the ring gear 22 to the top of the pinion 14 is.

Wenn beispielsweise ein vorbestimmtes Verhältnis als ein Zustand festgelegt ist, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes 22 mit derjenigen des Zahnabschnitts des Ritzels 14 gleich ist, und falls der Durchmesser des Kopfkreises des Zahnkranzes 22 zehnmal größer als derjenige des Kopfkreises des Ritzels 14 ist, ist bei einer synchronisierten Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes 22 mit derjenigen des Zahnabschnitts des Ritzels 14 die tatsächliche Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 zehnmal höher als diejenige des Zahnkranzes 22.For example, when a predetermined ratio is set as a state where the rotational speed of the tooth portion of the ring gear 22 with that of the tooth portion of the pinion 14 is the same, and if the diameter of the top circle of the ring gear 22 ten times larger than that of the top circle of the pinion 14 is at a synchronized rotational speed of the tooth portion of the ring gear 22 with that of the tooth portion of the pinion 14 the actual rotational speed of the pinion 14 ten times higher than that of the sprocket 22 ,

Das Prognostizieren der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne besteht beispielsweise in dem Ausdrücken der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne unter Verwendung eines Verlusts des Drehmoments T der Maschine 20, der Maschinengeschwindigkeit und der Massenträgheit (dem Massenträgheitsmoment) der Maschine 20 als Parameter zur Wiedergabe der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne.Forecasting the future trajectory of decreasing the engine speed N e is, for example, expressing the future trajectory of decreasing the engine speed N e using a loss of the torque T of the engine 20 , the machine speed and the mass inertia (moment of inertia) of the machine 20 as a parameter for representing the future trajectory of the deceleration of the engine speed N e .

Vorausgesetzt, dass ”i” ein Parameter ist, der eine gegenwärtige Dauer der 180 Kurbelwinkelgrad (CAD) des Drehens der Kurbelwelle 22 anzeigt, berechnet die ECU 40 beispielsweise basierend auf dem Wert T[θn – θn+1‚i – 1] des Verlusts des Drehmoments T von θn CAD bis θn+1 CAD nach dem vorhergehenden TDC (oberen Totpunkt) innerhalb der vorhergehenden 180-CAD-Dauer der Kurbelwellenumdrehung einen prognostizierten Wert ω'[θn+1, i] der Winkelgeschwindigkeit ω bei θn+1 CAD nach dem gegenwärtigen TDC innerhalb der gegenwärtigen 180-CAD-Dauer der Kurbelwellenumdrehung in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung: ω'2[θn+1, i] = ω'2[θn, i] – 2 / JT[θn – θn+1, i – 1] wobei J die Massenträgheit (das Massenträgheitsmoment) der Maschine 20 darstellt.Provided that "i" is a parameter that has a current duration of 180 crank angle degrees (CAD) of turning the crankshaft 22 indicates, the ECU calculates 40 For example, based on the value T [θ n - θ n + 1, i - 1] of the loss of the torque T of θ n CAD to θ n + 1 CAD according to the preceding TDC (top dead center) within the previous 180 CAD duration of the crankshaft revolution, a predicted value ω '[θ n + 1 , i] of the angular velocity ω at θ n + 1 CAD after the current TDC within the current 180-CAD duration of the crankshaft revolution in accordance with the following equation: ω '2 [θ n + 1, i] = ω' 2 [θ n, i] - 2 / JT [θ n - θ n + 1, i - 1] where J is the inertia (mass moment of inertia) of the machine 20 represents.

Es ist zu beachten, dass das verlorene Drehmoment T (verlorene Energie) die Veränderung (Reduzierung) der rotatorischen kinetischen Energie der Kurbelwelle 21 aus einem Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der von der ECU 40 berechnet wird, zu dem nächsten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω, der von der ECU 40 berechnet wird, bedeutet. Das heißt, das verlorene Drehmoment T (verlorene Energie E) bedeutet den Verlust des Drehmoments (Energie) durch die Maschine 20 während die Maschine 20 nach dem automatischen Stopp der Maschine 20 frei läuft. Das verlorene Drehmoment T (verlorene Energie) besteht beispielsweise aus dem pumpend verlorengehenden Drehmoment (Energie) und dem reibend verlorengehenden Drehmoment (Energie) der Maschine 20 und dem hydraulisch verlorengehenden Drehmoment (Energie) des Getriebes und einer Lichtmaschine und einem Kompressor, die mit der Kurbelwelle 21 über einen Riemen oder dergleichen gekoppelt sind.It should be noted that the lost torque T (lost energy) is the change (reduction) in the rotational kinetic energy of the crankshaft 21 from a value of the angular velocity ω that of the ECU 40 is calculated, to the next value of the angular velocity ω, the ECU 40 is calculated means. That is, the lost torque T (lost energy E) means the loss of torque (energy) by the machine 20 while the machine 20 after the automatic stop of the machine 20 free running. For example, the lost torque T (lost energy) consists of the pumping lost torque (energy) and the frictionally lost torque (energy) of the machine 20 and the hydraulically lost torque (energy) of the transmission and an alternator and a compressor connected to the crankshaft 21 are coupled via a belt or the like.

Als ein anderes Beispiel kann die ECU 40 die zukünftige Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne unter Verwendung des vorhergehenden Wertes (unmittelbaren Wertes) der Maschinengeschwindigkeit Ne als Parameter ausdrücken.As another example, the ECU 40 express the future trajectory of the deceleration of the engine speed Ne as a parameter using the previous value (immediate value) of the engine speed Ne.

Daten, welche die prognostizierte Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit anzeigen, werden als prognostizierte Daten der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit bezeichnet und prognostizierte Daten werden in dem Speichermedium 40a gespeichert.Data indicative of the predicted trajectory of the deceleration of the engine speed is called predicted data of the future trajectory of deceleration of the engine speed, and predicted data is stored in the storage medium 40a saved.

Das Prognostizieren der zukünftigen Trajektorie der ansteigenden Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 besteht darin, dass die zukünftige Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 unter Verwendung der nachfolgenden Modellgleichung [1] prognostiziert wird; diese Gleichung wird zuvor durch ein Modellieren der Trajektorie der ansteigenden Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 mit einem Modell eines Verzögerungsglieds erster Ordnung mit einer vorbestimmten Zeitkonstanten τ des Motors 11 erhalten: Np = Npmax{1 – exp(–t/τ)} [1] wobei Np die Drehgeschwindigkeit des Ritzels darstellt, Npmax die vorhergehend bestimmte maximale Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 darstellt und t die abgelaufene Zeit seit dem Start des Drehens des Ritzels 14 darstellt.Predicting the future trajectory of the increasing rotational speed of the pinion 14 is that the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion 14 is predicted using the following model equation [1]; This equation is previously determined by modeling the trajectory of the increasing rotational speed of the pinion 14 with a model of a first-order delay element with a predetermined time constant τ of the motor 11 receive: N p = N pmax {1-exp (-t / τ)} [1] where N p represents the rotational speed of the pinion, N pmax represents the previously determined maximum rotational speed of the pinion 14 represents and t the elapsed time since the start of the rotation of the pinion 14 represents.

Daten, welche die prognostizierte Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels 14 anzeigen, werden als prognostizierte Daten der zukünftigen Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels bezeichnet, und die prognostizierten Daten werden in dem Speichermedium 40a gespeichert.Data representing the predicted trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion 14 are referred to as predicted data of the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion, and the predicted data is stored in the storage medium 40a saved.

Der Eingriffszeitpunkt (t13) gemäß dieser Ausführungsform wird als die Zeitvorgabe festgelegt, bei der die Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes Nr (Motorgeschwindigkeit Ne) höher als die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np ist (Nr > Np), und der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes Nr und der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np ist niedriger als ein voreingestellter Wert α, wie z. B. 200 RPM (Nr – Np < α). Wenn die Bedingung von ”Nr > Np” erfüllt ist, bewirkt die Einwegkupplung 14 ein Freilaufen des Ritzels 14. Dies verhindert, dass ein Drehen des Ritzels 14 auf die Ritzelwelle 13 übertragen wird. Somit kann beim Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 ein Zusammenstoßen zwischen den Zähnen des Ritzels 14 und denjenigen des Zahnkranzes 22 verringert werden, wodurch ein Geräusch verringert wird und/oder ein Abriebsverschleiß des Ritzels 14 aufgrund des Eingriffs des Ritzels 14 mit dem Zahnkran 22 verhindert werden.The engagement timing (t13) according to this embodiment is set as the timing at which the rotational speed of the ring gear N r (engine speed N e ) is higher than the rotational speed of the pinion N p (N r > N p ), and the difference between the rotational speed of the ring gear N r and the rotational speed of the pinion N p is lower than a preset value α, such as. B. 200 RPM (N r - N p <α). When the condition of "N r > N p " is satisfied, the one-way clutch causes 14 a freewheeling of the pinion 14 , This prevents a rotation of the pinion 14 on the pinion shaft 13 is transmitted. Thus, upon engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 a collision between the teeth of the pinion 14 and those of the sprocket 22 be reduced, whereby a noise is reduced and / or a wear of the pinion 14 due to the engagement of the pinion 14 with the toothed crane 22 be prevented.

Nachstehend wird die Erregungszeitvorgabe (t11) des Motors 11 vollständig beschrieben.Below is the energization timing (t11) of the motor 11 completely described.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass Abweichungen in der Motorgeschwindigkeit aufgrund von Veränderungen im Zustand des Stators 10 während einem Ansteigen der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 bis zu ihrer oberen Grenze in Reaktion auf das Schalten des Motors 11 von AUS auf EIN kleiner als solche aufgrund von Veränderungen im Zustand des Stators 10 nachdem die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 die obere Grenze erreicht hat sind.The inventors have found that deviations in engine speed due to changes in the state of the stator 10 during an increase in the rotational speed of the motor 11 up to their upper limit in response to the engine switching 11 from OFF to ON smaller than those due to changes in the state of the stator 10 after the rotational speed of the motor 11 the upper limit has reached.

3A zeigt schematische Abweichungen bei der Anstiegskennlinie der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 in Abhängigkeit von Veränderungen in der Temperatur des Anlassers 10 und 3B zeigt schematisch Abweichungen in der Anstiegskennlinie der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 in Abhängigkeit von Veränderungen des SOC (Ladungszustands) der Batterie 12, d. h. der Menge von Ladungen in der Batterie 12. 3A shows schematic deviations in the slope characteristic of the rotational speed of the motor 11 depending on changes in the temperature of the starter 10 and 3B schematically shows deviations in the slope characteristic of the rotational speed of the motor 11 depending on changes in the SOC (state of charge) of the battery 12 ie the amount of charges in the battery 12 ,

In Bezug auf die 3A und 3B steigt die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 anfangs schnell an, und nachdem sie die obere Grenze erreicht hat wird die Drehgeschwindigkeit des Motors im Wesentlichen stabil. Wie in den 3A und 3B eindeutig dargestellt ist, fällt die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 mit einer Reduzierung der Temperatur des Anlassers 10 oder mit einer Reduzierung des SOC der Batterie 12 ab. Demgegenüber besteht eine breite Abweichung in der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 in Abhängigkeit von einer Veränderung der Temperatur des Anlassers 10 oder einer Veränderung in dem SOC der Batterie 12 nachdem sich die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 an die obere Grenze angenähert hat. Wie in 3A gezeigt ist, besteht insbesondere zu einem Zeitpunkt ta nach einem Annähern der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 an ihre obere Grenze eine Abweichung von ΔN1 in der Drehgeschwindigkeit des Motors 11. Demgegenüber besteht zum Zeitpunkt tb vor einem Annähern der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 an ihre obere Grenze eine Abweichung von ΔN2 in der Drehgeschwindigkeit des Motors 11; die Abweichung von ΔN2 ist kleiner als die Abweichung von ΔN1.Regarding the 3A and 3B the rotational speed of the motor increases 11 initially fast, and after reaching the upper limit, the rotational speed of the engine becomes substantially stable. As in the 3A and 3B is clearly shown, the rotational speed of the motor drops 11 with a reduction in the temperature of the starter 10 or with a reduction in the SOC of the battery 12 from. In contrast, there is a wide deviation in the rotational speed of the motor 11 depending on a change in the temperature of the starter 10 or a change in the SOC of the battery 12 after the rotational speed of the motor 11 has approached the upper limit. As in 3A is shown, in particular at a time ta after approximating the rotational speed of the motor 11 to its upper limit, a deviation of ΔN1 in the rotational speed of the motor 11 , On the other hand, at the time tb, before approaching, the rotational speed of the motor 11 to its upper limit a deviation of ΔN2 in the rotational speed of the motor 11 ; the deviation of ΔN2 is smaller than the deviation of ΔN1.

Die Abweichungen in der ansteigenden Trajektorie der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 können zusätzlich zu den Parameter der Temperatur des Anlassers 10 und des SOC der Batterie 12 aus einem Rückgang der Leistung des Anlassers 10 resultieren. Je mehr in diesem Fall die Leistung des Anlassers 10 zurückgeht, desto mehr wird die obere Grenze der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 verringert. Dies führt bei einer Drehgeschwindigkeit des Motors 11 nach einem Annähern an die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 zu einer breiteren Abweichung im Vergleich zu der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 vor dem Annähern an die Drehgeschwindigkeit des Motors 11.The deviations in the rising trajectory of the rotational speed of the motor 11 In addition to the parameters of the temperature of the starter 10 and the SOC of the battery 12 from a decline in the starter's performance 10 result. The more in this case the performance of the starter 10 goes back, the more the upper limit of the rotational speed of the engine 11 reduced. This results in a rotational speed of the motor 11 after approaching the rotational speed of the motor 11 to a wider deviation compared to the rotational speed of the motor 11 before approaching the rotational speed of the engine 11 ,

Die Abweichungen in der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 tragen zu den Abweichungen in der Drehgeschwindigkeit des Ritzels bei. Wenn eine breite Abweichung in der Drehgeschwindigkeit des Ritzels aufgrund von Veränderungen in dem Zustand des Anlassers 10 besteht, kann eine Prognose des Eingriffszeitpunkts (t13) nicht exakt bestimmt werden.The deviations in the rotational speed of the motor 11 contribute to the deviations in the rotational speed of the pinion. When a wide deviation in the rotational speed of the pinion due to changes in the state of the starter 10 a prognosis of the intervention time (t13) can not be determined exactly.

4 stellt das Verhältnis zwischen den Abweichungen in der zukünftigen Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np und entsprechenden Veränderungen des Eingriffszeitpunkts dar. Es ist zu beachten, dass 4 Abweichungen in der ansteigenden Kennlinie der Drehgeschwindigkeit Np des Ritzels in Abhängigkeit von Veränderungen in der Temperatur des Anlassers 10 darstellt. Wie in 4 dargestellt ist, variiert der Eingriffszeitpunkt, bei dem die zukünftige Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np im Wesentlichen mit der zukünftigen Anstiegskurve des Abfallen der Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes Nr übereinstimmt, als tx, ty und tz in Abhängigkeit von Abweichungen Npx, Npy und Npz der zukünftigen Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np. Das heißt, der Eingriffszeitpunkt, bei dem die zukünftige Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np im Wesentlichen mit der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Drehgeschwindigkeit des Zahnkranzes Nr übereinstimmt, verzögert sich mit einer Reduzierung der Temperatur des Anlassers 10. 4 represents the relationship between the deviations in the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion N p and corresponding changes in the engagement time point. It should be noted that 4 Deviations in the rising characteristic of the Turning speed N p of the pinion in response to changes in the temperature of the starter 10 represents. As in 4 4, the engagement timing at which the future trajectory of the increase of the rotational speed of the pinion N p substantially coincides with the future increase curve of the decay of the rotational speed of the ring gear N r varies as tx, ty and tz depending on deviations N px , N py and N pz of the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion N p . That is, the meshing timing at which the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion N p substantially coincides with the future trajectory of decreasing the rotational speed of the ring gear Nr 10 is delayed with a reduction in the temperature of the starter 10 ,

Wenn der Eingriffszeitpunkt (t13) nicht exakt berechnet wurde, könnte ein Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 nicht zu einer geeigneten Zeitvorgabe für das Ineingriffbringen ausgeführt werden. Dies würde ein Geräusch erhöhen und/oder einen Aufprall aufgrund des Eingreifens des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 verursachen. Insbesondere kann die Prognose hinsichtlich der Genauigkeit unzureichend sein, obwohl die Temperatur des Anlassers 10 basierend auf der Maschinen-Kühlmitteltemperatur, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 32 gemessen wird, prognostiziert werden kann. Wenn ein Sensor zur exakten Messung der Temperatur des Anlassers 10 bereitgestellt wäre, würde dies die Anzahl an Bauteilen des Maschinenstartsystems und die Kosten des Maschinenstartsystems erhöhen. Daher ist es wünschenswert, den Eingriffszeitpunkt des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 unter Berücksichtigung der Abweichungen in der ansteigenden Kennlinie der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 möglichst genau zu bestimmen, ohne die Temperatur des Anlassers 10 zu prognostizieren oder zu messen.If the engagement time (t13) was not calculated accurately, the pinion could engage 14 with the sprocket 22 not be executed at a suitable timing for the engagement. This would increase noise and / or impact due to the engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 cause. In particular, the prognosis in terms of accuracy may be insufficient, although the temperature of the starter 10 based on the engine coolant temperature passing through the coolant temperature sensor 32 is measured, can be predicted. If a sensor to accurately measure the temperature of the starter 10 would be provided, this would increase the number of components of the engine start system and the cost of the engine start system. Therefore, it is desirable that the engagement timing of the pinion 14 with the sprocket 22 taking into account the deviations in the increasing characteristic of the rotational speed of the motor 11 to determine as accurately as possible, without the temperature of the starter 10 to predict or measure.

Falls zudem die Erregungszeitvorgabe in dem Ritzelvordrehenmodus verfrüht war, würde ein Beginnen der Erregung des Motors 11 synchron mit einem Erfüllen einer Maschinen-Neustart-Bedingung den Motor 11 auf seiner maximalen Drehgeschwindigkeit drehen lassen. Dies würde zu einem erhöhtem Leistungsverbrauch des Motors 11 beitragen.In addition, if the energization timing was premature in the sprocket pre-spin mode, then starting the motor would start 11 in synchrony with satisfying an engine restart condition the engine 11 rotate at its maximum rotational speed. This would lead to increased power consumption of the engine 11 contribute.

Im Hinblick auf diese Umstände ist die ECU 40 dazu ausgelegt, die Erregungszeitvorgabe des Motors 11 so zu steuern, dass die Erregungszeitvorgabe es ermöglicht, dass ein Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 und diejenige des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 gleich groß oder kleiner als ein voreingestellter Schwellwert wird, bevor die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 ihre obere Grenze erreicht, sowie einen Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu einem Zeitpunkt auszuführen, an dem der Unterschied gleich oder kleiner als der voreingestellte Schwellwert wird, wenn während einem Abfallen der Maschinengeschwindigkeit Ne nach einem automatischen Stopp wenigstens eine der Maschinen-Neustart-Bedingungen erfüllt wird. Das heißt, die ECU 40 steuert Zeitvorgaben zum EIN/AUS-Schalten des Motors 11 und verursacht, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 ansteigt, ohne die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 zu steuern, um einen Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu einer passenden Zeitvorgabe auszuführen.In view of these circumstances, the ECU is 40 designed to match the energization timing of the motor 11 so that the energization timing allows a difference between the rotational speed of the tooth portion at the rim of the ring gear 22 and that of the tooth portion on the edge of the pinion 14 equal to or less than a preset threshold before the rotational speed of the motor 11 reaches its upper limit, as well as an engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 at a time when the difference becomes equal to or smaller than the preset threshold when at least one of the engine restart conditions is satisfied during a fall of the engine speed Ne after an automatic stop. That is, the ECU 40 Controls timing for turning the motor ON / OFF 11 and causes the rotational speed of the motor 11 increases, without the rotational speed of the motor 11 to control an engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 to execute at an appropriate time.

5 stellt Abläufe der ECU 40 in Übereinstimmung mit einer Anlasser-Steuerungs-Routine R2, die in der Speichereinheit 40a gemäß der ersten Ausführungsform gespeichert sind, schematisch dar. Die ECU 40 durchläuft die Starter-Steuerungs-Routine R2 wiederholt in einem voreingestellten Zyklus. Es ist zu beachten, dass die ECU 40 nach der in 1 dargestellten Zeit-Berechnungs-Funktion F eine gegenwärtige Zeit fortlaufend als eine abgelaufene Zeit ab dem Bezugszeitpunkt berechnet. 5 puts processes of the ECU 40 in accordance with a starter control routine R2 stored in the memory unit 40a are stored according to the first embodiment, schematically. The ECU 40 the starter control routine R2 repeatedly cycles through a preset cycle. It should be noted that the ECU 40 after the in 1 The time calculation function F calculates a current time consecutively as an elapsed time from the reference time point.

Wenn die Anlasser-Steuerungs-Routine R3 begonnen wird, bestimmt die ECU 40 im Schritt S11, ob eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist während die Maschinengeschwindigkeit Ne nach einem automatischen Stopp der Maschine 20 abfällt. Auf eine Bestimmung hin, dass keine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist während die Maschinengeschwindigkeit Ne nach einem automatischen Stopp der Maschine 20 abfällt (NEIN in Schritt S11), beendet die ECU 40 die Anlasser-Steuerungs-Routine R.When the starter control routine R3 is started, the ECU determines 40 in step S11, whether an engine restart condition is satisfied during the engine speed Ne after an automatic stop of the engine 20 drops. Upon a determination that no engine restart condition is met during engine speed N e after an automatic machine stop 20 drops (NO in step S11), the ECU ends 40 the starter control routine R.

Anderenfalls fährt die ECU 40 auf eine Bestimmung hin, dass eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt ist während die Maschinengeschwindigkeit Ne nach einem automatischen Stopp der Maschine 20 abfällt (JA in Schritt S11), bei Schritt S12 fort. In Schritt S12 führt die ECU 40 eine Unterroutine durch, um die Erregungszeitvorgabe (t11) des Motors 11 und die Verschiebungszeitvorgabe (112) des Ritzels 14 zu bestimmen. Bei dieser Ausführungsform bestimmt die ECU 40 die Motorerregungszeitvorgabe (t11) und die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) im Verhältnis zu dem Eingriffszeitpunkt (t13) derart, dass der Eingriffszeitpunkt (t13) früher als derjenige Zeitpunkt eingestellt wird, an dem die Drehgeschwindigkeit Nm des Motors 11 in Schritt S12 ihre obere Grenze erreicht.Otherwise the ECU will run 40 upon a determination that an engine restart condition is met while the engine speed Ne is after an automatic stop of the engine 20 drops (YES in step S11), in step S12. In step S12, the ECU performs 40 a subroutine by the energization timing (t11) of the motor 11 and the shift timing ( 112 ) of the pinion 14 to determine. In this embodiment, the ECU determines 40 the engine energization timing (t11) and the pinion shift timing (t12) relative to the engagement timing (t13) such that the engagement timing (t13) is set earlier than the timing at which the rotational speed N m of the engine 11 reaches its upper limit in step S12.

Bei dieser Ausführungsform bestimmt die ECU 40 den Eingriffszeitpunkt des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 während sich die Motordrehgeschwindigkeit Nm innerhalb eines Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs Ncr befindet und bevor sie ihre obere Grenze erreicht.In this embodiment, the ECU determines 40 the time of engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 while the engine rotational speed N m is within a cranking rotational speed range N cr and before it reaches its upper limit.

Das heißt, während die Motordrehgeschwindigkeit Nm innerhalb des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs liegt ist es möglich, beim Ankurbeln der Maschine 20 ein Drehmoment von dem Ritzel 14 auf den Zahnkranz 22 zu übertragen. Beispielsweise bestimmt die ECU 40 den Eingriffszeitpunkt des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22, wenn sich die Motordrehgeschwindigkeit Nm unmittelbar vor einem Übersteigen des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs Ncr liegt. Insbesondere bestimmt die ECU 40 den Eingriffszeitpunkt für das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 basierend auf der Zeitkonstanten τ während des Kurses der Motordrehgeschwindigkeit Nm nach oben zu ihrer oberen Grenze nach einer Erregung des Motors 11. That is, while the engine rotational speed N m is within the cranking rotational speed range, it is possible to crank the engine 20 a torque from the pinion 14 on the sprocket 22 transferred to. For example, the ECU determines 40 the time of engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 when the engine rotational speed Nm is immediately before exceeding the cranking rotational speed range N cr . In particular, the ECU determines 40 the engagement time for the pinion 14 with the sprocket 22 based on the time constant τ during the course of the engine rotational speed N m up to its upper limit after an excitation of the engine 11 ,

Warum der Eingriffszeitpunkt (t13) so bestimmt wird, dass sich die Motordrehgeschwindigkeit Nm innerhalb des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs Ncr befindet, ist folgendermaßen zu begründen.Why the engagement timing (t13) is determined so that the engine rotation speed Nm is within the cranking rotation speed region N cr is explained as follows.

Wie in 6 dargestellt ist, weisen insbesondere die Kennlinien des Motors 11 ein Verhältnis auf, dass sich die Motordrehgeschwindigkeit umgekehrt proportional zu einem Drehmoment verhält. Je höher die Motordrehgeschwindigkeit ist, desto mehr wird somit ein Drehmoment reduziert, das von dem Motor 11 auf das Ritzel 14 zu übertragen wird. Da ein ausreichendes Drehmoment von dem Motor 11 an die Kurbelwelle des Motors 20 abgegeben werden muss, um die Kurbelwelle 21 zu drehen, ist es erforderlich, den Motor 11 innerhalb eines Drehgeschwindigkeitsbereichs anzusteuern, der dem Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereich Ncr entspricht und der niedriger als eine Drehgeschwindigkeit Nmn ist, die der Motor während einem belastungsfreien Laufen zum Drehen des Ritzels 14 ausgeben kann. Aus diesem Grund könnte die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 selbst dann nicht ausreichend Drehmoment zum Drehen der Kurbelwelle 21 aufbringen, wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 den Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereich übersteigen würde. Dies würde zu einem Abfallen der Motordrehgeschwindigkeit bis hin zum Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereich Ncr führen.As in 6 is shown, in particular, have the characteristics of the engine 11 a ratio such that the engine rotational speed is inversely proportional to a torque. The higher the engine rotational speed is, the more torque is thus reduced, that of the engine 11 on the pinion 14 to transfer. Because sufficient torque from the engine 11 to the crankshaft of the engine 20 must be delivered to the crankshaft 21 It is necessary to turn the engine 11 to drive within a rotational speed range corresponding to the cranking rotational speed range N cr and which is lower than a rotational speed N mn , which the motor during a load-free running for rotating the pinion 14 can spend. Because of this, the rotational speed of the engine could be 11 not enough torque to turn the crankshaft 21 Apply when the rotational speed of the motor 11 would exceed the cranking rotational speed range. This would lead to a dropping of the engine rotational speed up to the cranking rotational speed range N cr .

7 stellt schematisch die Unterroutine zum Bestimmen der Erregungszeitvorgabe (t11) des Motors 11 in Schritt S12 dar. Zunächst liest die ECU 40 in Schritt S21 die prognostizierte zukünftige Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne und die prognostizierte zukünftige Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np, die durch Ausführen der Prognoseroutine R1 erhalten wird, aus der Speichereinheit 40a aus. Es ist zu beachten, dass die ECU 40 die zukünftige Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne und die zukünftige Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np während einer Aktualisierung der vorausgegangenen zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne und der vorausgegangenen zukünftigen Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np jeweils zu der erneut prognostizierten zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne und der zukünftigen Trajektorie des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np wiederholt prognostiziert. 7 schematically illustrates the subroutine for determining the energization timing (t11) of the motor 11 in step S12. First, the ECU reads 40 in step S21, the predicted future trajectory of the deceleration of the engine speed N e and the predicted future trajectory of the increase of the rotational speed of the pinion N p obtained by executing the prediction routine R1 from the storage unit 40a out. It should be noted that the ECU 40 the future trajectory of the deceleration of the engine speed N e and the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion N p during an update of the previous future trajectory of the deceleration of the engine speed N e and the previous future trajectory of the increase of the rotational speed of the pinion N p respectively to the again predicted future trajectory of dropping the machine speed N e and the future trajectory of the increase in the rotational speed of the pinion N p repeatedly predicted.

Anschließend berechnet die ECU 40 in Schritt S22 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np einen Wert Neτ der Maschinengeschwindigkeit Ne zum Eingriffszeitpunkt; dieser Wert Neτ wird nachstehend als ”Eingriffs-Maschinengeschwindigkeit Neτ” bezeichnet. Bei dieser Ausführungsform berechnet die ECU 40 die Eingriffs-Maschinengeschwindigkeit Neτ derart, dass die Eingriffsmaschinengeschwindigkeit Neτ gleich oder kleiner als K% eines maximalen Werts der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np in den prognostizierten zukünftigen Werten des Anstiegs der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np beträgt; die K% sind die Summe aus 63% und α%. Die Zeitkonstante τ des Motors 11 ist diejenige Zeit, die erforderlich ist, um die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np auf 63% des maximalen Werts zu erhöhen. Beispielsweise kann α% auf 10% eingestellt werden.Subsequently, the ECU calculates 40 in step S22, based on the predicted future values of the increase of the rotational speed of the pinion N p, a value N eτ of the engine speed N e at the time of engagement; this value N eτ will be hereinafter referred to as "engaging machine speed N eτ ". In this embodiment, the ECU calculates 40 the meshing machine speed N eτ such that the meshing machine speed N eτ is equal to or less than K% of a maximum value of the rotational speed of the pinion N p in the predicted future values of the increase of the rotational speed of the pinion N p ; the K% is the sum of 63% and α%. The time constant τ of the motor 11 is the time required to increase the rotational speed of the pinion N p to 63% of the maximum value. For example, α% can be set to 10%.

Das heißt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np die Eingriffsmaschinengeschwindigkeit Neτ erreicht, bestimmt die ECU 40, dass der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Ritzels Np und der Maschinengeschwindigkeit Ne ein Wert ist, der kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist.That is, when the rotational speed of the pinion N p reaches the engaging machine speed N eτ , the ECU determines 40 in that the difference between the rotational speed of the pinion N p and the engine speed N e is a value which is less than or equal to the preset threshold value.

Anschließend berechnet die ECU 40 in Schritt S23 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten des Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne eine Zeitvorgabe (Eingriffs-Zeitvorgabe), bei welcher die Maschinengeschwindigkeit Ne die Eingriffs-Maschinengeschwindigkeit Neτ erreicht.Subsequently, the ECU calculates 40 in step S23, based on the predicted future values of the deceleration of the engine speed N e, a timing (engagement timing) at which the engine speed N e reaches the engagement engine speed N eτ .

Insbesondere wandelt die ECU 40 in Schritt S23 den Eingriffszeitpunkt (t13) in eine abgelaufene Zeit (Eingriffszeit t13) ab dem Bezugszeitpunkt um.In particular, the ECU is changing 40 in step S23, the engagement time (t13) to an elapsed time (engagement time t13) from the reference time.

Anschließend berechnet die ECU 40 in Schritt S24 die Erregungszeitvorgabe (t11) und die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) im Verhältnis zu dem Eingriffszeitpunkt (t13). Insbesondere berechnet die ECU 40 in Schritt S24 basierend auf der Zeitkonstanten τ eine voreingestellte Zeit TB, welche die Drehgeschwindigkeit des Ritzels zum Erreichen der Eingriffs-Maschinengeschwindigkeit Neτ benötigt, und sie bestimmt die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) derart, dass beispielsweise die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) um die voreingestellte Zeit TB früher als der Eingriffszeitpunkt (t13) ist. Anschließend wandelt die ECU 40 die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) in eine abgelaufene Zeit (Ritzelverschiebungszeit t12) ab dem Bezugszeitpunkt um.Subsequently, the ECU calculates 40 in step S24, the energization timing (t11) and the pinion shift timing (t12) relative to the engagement timing (t13). In particular, the ECU calculates 40 in step S24, based on the time constant τ, a preset time TB which needs the rotational speed of the pinion to reach the engaging machine speed N eτ , and determines the pinion shift timing (t12) such that the pinion shift timing (t12) is set by the preset time TB earlier than the intervention time (t13). Subsequently, the ECU converts 40 the pinion shift timing (t12) to an elapsed time (pinion shift time t12) from the reference time.

Zudem bestimmt die ECU 40 in Schritt S24 die Erregungszeitvorgabe (t11) derart, dass die Erregungszeitvorgabe (t11) um die zum Ineingriffbringen erforderliche Zeit TA früher als der Eingriffszeitpunkt (t13) ist. Anschließend wandelt die ECU 40 die Erregungszeitvorgabe (t11) in eine abgelaufene Zeit (Erregungszeit t11) ab dem Bezugszeitpunkt um. Danach beendet die ECU 40 die Unterroutine in Schritt S12 indem sie zu Schritt S13 der Anlasser-Steuerungs-Routine R2 zurückkehrt.In addition, the ECU determines 40 in step S24, the energization timing (t11) is such that the energization timing (t11) is earlier than the engagement timing (t13) by the time TA required for engagement. Subsequently, the ECU converts 40 the energization timing (t11) in an elapsed time (energization time t11) from the reference time. After that the ECU ends 40 the subroutine in step S12 by returning to step S13 of the starter control routine R2.

In Bezug auf 5 bestimmt die ECU 40 in Schritt S13, ob die berechnete gegenwärtige Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt die Erregungszeit (t11) erreicht. Auf eine Bestimmung hin, dass die berechnete gegenwärtige Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt nicht die Erregungszeit (t11) erreicht (NEIN in Schritt S13), geht die ECU 40 zu Schritt S50 über. Anderenfalls führt die ECU 40 auf eine Bestimmung hin, dass die berechnete gegenwärtige Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt die Erregungszeit (t11) erreicht oder erreicht hat (JA in Schritt S13), bei Schritt S14 fort und gibt das EIN-Signal an das zweite Ansteuerrelais 25 aus, um den Motorschalter SL2 von AUS auf EIN zu schalten, um somit basierend auf der Batterie 12 den Motor 11 zu erregen. Hierdurch wird der Motor 11 zusammen mit dem Ritzel 14 gedreht. Danach fährt die ECU 40 bei Schritt S15 fort.In relation to 5 determines the ECU 40 in step S13, if the calculated current time relative to the reference time reaches the energization time (t11). Upon determination that the calculated present time relative to the reference time does not reach the energization time (t11) (NO in step S13), the ECU goes 40 to step S50. Otherwise, the ECU performs 40 upon a determination that the calculated current time relative to the reference time has reached or reached the energization time (t11) (YES in step S13), in step S14 and outputs the ON signal to the second drive relay 25 to switch the motor switch SL2 from OFF to ON, thus based on the battery 12 the engine 11 to excite. This will be the engine 11 along with the pinion 14 turned. Afterwards the ECU is running 40 on in step S15.

In Schritt S15 bestimmt die ECU 40, ob die berechnete gegenwärtige Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt die Ritzelverschiebungszeit (t12) erreicht. Auf eine Bestimmung hin, dass die berechnete Strom-Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt die Ritzelverschiebungszeit (t12) nicht erreicht (NEIN in Schritt S15), geht die ECU 40 zu Schritt S17 über. Anderenfalls fährt die ECU 40 auf eine Bestimmung hin, dass die berechnete gegenwärtige Zeit im Verhältnis zu dem Bezugszeitpunkt die Ritzelverschiebungszeit (t12) erreicht oder erreicht hat (JA in Schritt S15), bei Schritt S16 fort und gibt das EIN-Signal an das erste Steuerrelais 24 aus, um basierend auf der Batterie 12 den Solenoid 18 des Solenoid-Aktors SL1 zu erregen. Hierdurch wird der Tauchkolben 19 verschoben indem er in den Solenoid 18 hineingezogen wird. Die Einzugs-Verschiebung des Tauchkolbens 19 dreht den Schubhebel 17 entgegen dem Uhrzeigersinn in 1, wobei das Ritzel 14, das durch den Motor 11 gedreht wird, über den Schubhebel 17 zu dem Zahnkranz 22 verschoben wird. Dies ermöglicht dem Ritzel 14 zu der Eingriffszeit (t13) mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu geraten, um somit die Maschine 20 anzukurbeln.In step S15, the ECU determines 40 Whether the calculated current time relative to the reference time reaches the pinion shift time (t12). Upon determination that the calculated current time relative to the reference timing does not reach the pinion shift time (t12) (NO in step S15), the ECU goes 40 to step S17. Otherwise the ECU will run 40 upon a determination that the calculated present time relative to the reference time has reached or reached the pinion shift time (t12) (YES in step S15), in step S16 and outputs the ON signal to the first control relay 24 out to based on the battery 12 the solenoid 18 of the solenoid actuator SL1. This will cause the plunger 19 moved by putting it in the solenoid 18 is involved. The intake movement of the plunger 19 turns the throttle 17 counterclockwise in 1 where the pinion 14 that by the engine 11 is turned over the thrust lever 17 to the sprocket 22 is moved. This allows the pinion 14 at the time of engagement (t13) with the sprocket 22 to engage, thus the machine 20 boost.

Es ist zu beachten, dass die ECU 40 wiederholt die Anlasser-Steuerungs-Routine R2 durchläuft, wenn eine beliebige der Bestimmungen S13 und S15 negativ ausfällt, so dass die Anlasser-Steuerungs-Routine R2 nach dem Ablauf eines voreingestellten Zyklus beendet wird. Zu diesem Zeitpunkt durchläuft die ECU 40 die Unterroutine S12 erneut, da die Bestimmung in Schritt S11 bereits positiv ausgefallen ist. Das heißt, jedes Mal wenn die ECU die Unterroutine S12 durchläuft, wird der Eingriffszeitpunkt t13, die Erregungszeitvorgabe (t11) und die Ritzelverschiebungszeitvorgabe (t12) aktualisiert, und die ECU 40 führt die Abläufe in den Schritten S13 bis S16 basierend auf der aktualisierten Erregungszeitvorgabe (t11) und der Ritzelverschiebungs-Zeitvorgabe (t12) aus.It should be noted that the ECU 40 repeatedly undergoes the starter control routine R2 when any of the determinations S13 and S15 is negative, so that the starter control routine R2 is terminated after the lapse of a preset cycle. At this point, the ECU goes through 40 the subroutine S12 again because the determination in step S11 has already been positive. That is, each time the ECU goes through the subroutine S12, the engagement timing t13, the energization timing (t11), and the pinion shift timing (t12) are updated, and the ECU 40 executes the operations in steps S13 to S16 based on the updated energization timing (t11) and the pinion shift timing (t12).

Nach dem Ablauf in Schritt S16 bestimmt die ECU 40, ob die Maschinengeschwindigkeit Ne gleich oder höher als eine voreingestellte Maschinen-Anlassgeschwindigkeit Nef ist, wie beispielsweise ein Wert innerhalb eines Bereichs von 400 bis 500 RPM in Schritt S17; die Maschinen-Anlassgeschwindigkeit Nef wird zuvor so eingestellt, dass sie um voreingestellte RPM höher als die obere Grenze des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs Ncr ist.After the process in step S16, the ECU determines 40 whether the engine speed N e is equal to or higher than a preset engine cranking speed N ef , such as a value within a range of 400 to 500 RPM in step S 17; The engine cranking speed N ef is previously set to be higher than the upper limit of the cranking crank speed range N cr by preset RPM.

Solange die Maschinengeschwindigkeit Ne gleich oder höher als die voreingestellte Maschinen-Anlassgeschwindigkeit Nef ist (JA in Schritt S17), fährt die ECU 40 bei Schritt S18 fort und gibt an jedes von dem ersten und dem zweiten Ansteuerrelais 24 und 25 das AUS-Signal aus, um somit das erste und zweite Ansteuerrelais 20 und 25 in Schritt S18 auszuschalten. Das Ausschalten des ersten und zweiten Ansteuerrelais 24 und 25 bringt das Ritzel 14 durch die Rückstellfeder außer Eingriff mit dem Zahnkranz 22 und stoppt das Drehen des Motors 11.As long as the engine speed N e is equal to or higher than the preset engine cranking speed N ef (YES in step S 17), the ECU runs 40 at step S18 and applies to each of the first and second drive relays 24 and 25 the OFF signal, thus the first and second drive relay 20 and 25 turn off in step S18. Switching off the first and second control relay 24 and 25 bring the pinion 14 by the return spring out of engagement with the sprocket 22 and stops turning the motor 11 ,

Wie obenstehend beschrieben, ist das Maschinen-Steuerungs-System 1 gemäß dieser Ausführungsform dazu ausgelegt, die Erregungszeitvorgabe für den Motor 11 derart zu steuern, dass die Erregungszeitvorgabe es ermöglicht, dass der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 und diejenige des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert wird, bevor die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 ihre obere Grenze erreicht, wenn während einem Abfallen der Maschinengeschwindigkeit Ne nach einem automatischen Stopp der Maschine 20 eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt wird. Bei diesem Aufbau ist es nicht notwendig, den Motor auf seiner maximalen Drehgeschwindigkeit drehen zu lassen, bis die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 im Wesentlichen mit derjenigen des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 übereinstimmt. Dies ermöglicht ein Ineingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu einer passenden Zeitvorgabe innerhalb einer kleinen Abweichung der Drehgeschwindigkeit des Ritzels aufgrund von Veränderungen in dem Zustand des Anlassers 10 ohne die Erregungs-Zeit des Motors 11 zu erhöhen.As described above, the machine control system is 1 According to this embodiment, configured to the energization timing for the motor 11 so that the energization timing allows the difference between the rotational speed of the tooth portion at the rim of the ring gear 22 and that of the tooth portion on the edge of the pinion 14 less than or equal to the preset threshold before the rotational speed of the motor 11 reaches its upper limit when during a falling of the engine speed N e after an automatic stop of the machine 20 a machine restart condition is met. With this structure, it is not necessary to let the motor rotate at its maximum rotational speed until the rotational speed of the tooth portion at the rim of the ring gear 22 essentially with that of the tooth portion at the edge of the pinion 14 matches. This allows the pinion to be engaged 14 with the sprocket 22 to a suitable one Timing within a small deviation of the rotational speed of the pinion due to changes in the state of the starter 10 without the excitation time of the engine 11 to increase.

Zudem ist das Maschinen-Steuerungs-System 1 dazu ausgelegt, EIN/AUS-Schalt-Zeitvorgaben des Motors 11 zu steuern und die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 zum Ansteigen zu veranlassen ohne die Drehgeschwindigkeit des Motors 11 zu steuern. Dieser Aufbau ermöglicht daher ein Ineingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu einer passenden Zeitvorgabe ohne eine komplizierte Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Motors 11 durchzuführen.In addition, the machine control system 1 designed to ON / OFF switching timing of the engine 11 to control and the rotational speed of the engine 11 to increase without the rotational speed of the motor 11 to control. This structure therefore allows the pinion to be engaged 14 with the sprocket 22 at an appropriate timing without complicated control of the rotational speed of the motor 11 perform.

Das Maschinen-Steuerungs-System 1 ist dazu ausgelegt, basierend auf der Zeitkonstanten τ des Motors 11 diejenige Zeitvorgabe zu berechnen, bei welcher der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 und diejenige des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 gleich oder kleiner als ein voreingestellter Schwellwert wird. Somit kann der Aufbau auf einfache Weise die Eingriffs-Zeitvorgabe des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 innerhalb einer kleinen Abweichung der Drehgeschwindigkeit des Ritzels aufgrund von Veränderungen in dem Zustand des Anlassers 10 bestimmen.The machine control system 1 is designed based on the time constant τ of the motor 11 to calculate the timing at which the difference between the rotational speed of the tooth portion at the edge of the ring gear 22 and that of the tooth portion on the edge of the pinion 14 becomes equal to or less than a preset threshold. Thus, the structure can easily accommodate the meshing timing of the pinion 14 with the sprocket 22 within a small deviation of the rotational speed of the pinion due to changes in the state of the starter 10 determine.

Das Maschinen-Steuerungs-System 1 ist dazu ausgelegt, zukünftige Werte der Maschinengeschwindigkeit Ne während eines Abfallens der Maschinengeschwindigkeit Ne zu prognostizieren und die Zeitvorgabe zu berechnen, bei welcher der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts am Rand des Zahnkranzes 22 und diejenige des Zahnabschnitts am Rand des Ritzels 14 kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert wird. Dieser Aufbau bestimmt exakt die berechnete Zeitvorgabe als eine passende Zeitvorgabe zum Ineingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22. Dies bringt nach einer Erregung des Motors 11 das Ritzel 14 zuverlässig mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff, bevor die Motordrehgeschwindigkeit ihre obere Grenze erreicht.The machine control system 1 is designed to predict future values of the engine speed N e during a deceleration of the engine speed N e and to calculate the timing at which the difference between the rotational speed of the tooth portion at the rim of the ring gear 22 and that of the tooth portion on the edge of the pinion 14 less than or equal to the preset threshold. This design accurately determines the calculated timing as a convenient timing for engaging the pinion 14 with the sprocket 22 , This brings after a thrill of the engine 11 the pinion 14 reliable with the sprocket 22 engaged before the engine rotational speed reaches its upper limit.

Das Maschinen-Steuerungssystem 1 ist dazu ausgelegt, das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 21 in Eingriff zu bringen während die Motordrehgeschwindigkeit innerhalb des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs Ncr liegt. Hierdurch ist es nicht notwendig, die Motordrehgeschwindigkeit vor einem Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 zu senken. Somit ist es möglich, einen verschwendeten Leistungsverbrauch durch den Motor 11 zu verringern und die Maschine 11 unmittelbar neu zu starten.The machine control system 1 is designed to the pinion 14 with the sprocket 21 while the engine rotational speed is within the cranking rotational speed range N cr . As a result, it is not necessary, the engine rotational speed before engagement of the pinion 14 with the sprocket 22 to lower. Thus, it is possible for a wasted power consumption by the engine 11 reduce and the machine 11 to restart immediately.

Bei dieser Ausführungsform entsprechen beispielsweise die Ablaufe in den Schritten S12, S13 und S14 einer Motorsteuerung und die Abläufe in den Schritten S15 und S16 entsprechen einer Eingriffseinheit.For example, in this embodiment, the processes in steps S12, S13, and S14 correspond to a motor controller, and the operations in steps S15 and S16 correspond to an engaging unit.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibung dieser Ausführungsform begrenzt und kann wie folgt modifiziert werden.The present invention is not limited to the description of this embodiment and can be modified as follows.

Der Eingriffszeitpunkt zwischen dem Ritzel 14 und dem Zahnkranz 21 kann auf einen Wert eingestellt werden, der vor dem Erreichen der Motordrehgeschwindigkeit an ihrer oberen Grenze liegt. Beispielsweise kann das Maschinen-Steuerungs-System 1 den Eingriffszeitpunkt zwischen dem Ritzel 14 und dem Zahnkranz 22 so einstellen, dass er eine gegebene Zeitvorgabe einnimmt, die nach einem Überschreiten des Ankurbel-Drehzahl-Geschwindigkeitsbereichs Ncr durch die Motordrehgeschwindigkeit liegt. Das Maschinen-Steuerungs-System 1 kann ebenso als Eingriffzeitpunkt eine Zeitvorgabe einstellen, bei der die Zeitkonstante τ ab der Erregungszeitvorgabe des Motors 11 gerade abgelaufen ist.The moment of engagement between the pinion 14 and the sprocket 21 can be set to a value that is at its upper limit before reaching the engine speed. For example, the machine control system 1 the time of engagement between the pinion 14 and the sprocket 22 set so that it takes a given timing, which is after exceeding the cranking speed-speed range N cr by the engine rotational speed. The machine control system 1 can also set as the intervention time, a timing at which the time constant τ from the excitation timing of the engine 11 has just expired.

Bei dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf das entsprechende Maschinen-Steuerungs-System 1 angewendet, das mit dem Anlasser 10 einschließlich dem ersten und zweiten Ansteuerrelais 24 und 25 ausgestattet ist, und dazu ausgelegt ist, das Ritzel-Betätigungsglied 18 und den Motor 11 individuell anzusteuern, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt.In this embodiment, the present invention is applied to the corresponding machine control system 1 applied with the starter 10 including the first and second drive relays 24 and 25 is equipped, and designed to, the pinion actuator 18 and the engine 11 individually, however, the present invention is not limited to this application.

Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auf ein Maschinen-Steuerungs-System angewendet werden, das mit einem Anlasser ausgestattet ist, und das dazu ausgelegt ist, ein Außereingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 unabhängig auszuführen und ein Drehen des Motors 11 zu stoppen. Beispielsweise kann ein normaler Anlasser mit einem Motorsteuerungsrelais zum Steuern einer Erregung und Nicht-Erregung eines Motors als Anlasser in der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Das heißt, bei dieser Modifikation ist anstelle des Motorschalters SL2 des Anlassers 10, der in 1 dargestellt ist, ein Kontakt an dem anderen Ende des Tauchkolbens 19 gegenüber demjenigen Ende, das mit dem Hebel 17 gekoppelt ist, vorgesehen; dieser Kontakt wird zur Erregung des Motors 11 verwendet. Zudem kann bei dieser Modifikation das Motorsteuerungsrelais zwischen dem Motor 11 und der Batterie 12 bereitgestellt sein; dieses Relais kann übereinstimmend mit Signalen, die von der ECU 40 zugeführt werden, ein- und ausgeschaltet werden. Der Aufbau dieser Modifikation kann das erste Ansteuerrelais und das Motorsteuerungsrelais individuell steuern und somit ein Ineingriffbringen des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und ein Drehen des Motors 11 unabhängig steuern.In particular, the present invention may be applied to a machine control system equipped with a starter and adapted to disengage the pinion 14 with the sprocket 22 independently perform and turning the motor 11 to stop. For example, a normal starter may be applied to a motor control relay for controlling energization and non-excitation of a motor as a starter in the present invention. That is, in this modification, instead of the engine switch SL2 of the starter 10 who in 1 is shown, a contact at the other end of the plunger 19 opposite to the end, that with the lever 17 is coupled, provided; This contact is the excitement of the engine 11 used. In addition, in this modification, the engine control relay between the engine 11 and the battery 12 be provided; This relay can coincide with signals coming from the ECU 40 be fed, turned on and off. The structure of this modification can individually control the first drive relay and the motor control relay, thus engaging the pinion 14 with the sprocket 22 and turning the engine 11 to control independently.

Die vorliegende Erfindung kann auf motorisierte Fahrzeuge mit jeweils einer Dieselmaschine angewendet werden. The present invention can be applied to motor vehicles each having a diesel engine.

Obwohl die veranschaulichenden Ausführungsformen und deren Modifikationen der vorliegenden Erfindung hier beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen und Modifikationen beschränkt, sondern sie umfasst jede und alle Ausführungsformen, die Modifikationen, Weglassungen, Kombinationen (z. B. von Aspekten über verschiedene Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Alternativen, die sich für den Fachmann basierend auf der vorliegenden Offenbarung ergeben. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sollen breit und auf der in den Ansprüchen verwendeten Sprache basierend interpretiert werden und nicht auf die in der vorliegenden Beschreibung oder während der Verfolgung der Anmeldung beschriebenen Beispiele beschränkt werden, denn die Beispiele sind als nicht ausschließlich angedacht.Although the illustrative embodiments and their modifications of the present invention have been described herein, the present invention is not limited to the various embodiments and modifications described herein, but includes any and all embodiments including modifications, omissions, combinations (e.g. Aspects Across Various Embodiments), adjustments, and / or alternatives that will occur to those skilled in the art based on the present disclosure. The limitations in the claims are to be interpreted broadly and based on the language used in the claims and not limited to the examples described in the present specification or during the prosecution of the application, for the examples are not intended to be exhaustive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 4211208 [0004] JP 4211208 [0004]

Claims (5)

System zum Ankurbeln einer automatisch gestoppten Verbrennungsmaschine mit einer Ausgangswelle, an die ein Zahnkranz gekoppelt ist, das einen Anlasser verwendet, der ein Ritzel, das mit dem Zahnkranz in Eingriff bringbar ist, und einen Motor zum Drehen des Ritzels aufweist, wobei das System aufweist: eine Motorsteuerung, die eine Erregungszeitvorgabe des Motors zum Drehen des Ritzels derart steuert, dass die Erregungszeitvorgabe es ermöglicht, einen Unterschied zwischen einer Drehgeschwindigkeit eines Zahnabschnitts des Ritzels und eine Drehgeschwindigkeit eines Zahnabschnitts des Zahnkranzes anzugleichen oder unter einen voreingestellten Schwellwert zu senken, bevor eine Drehgeschwindigkeit des Motors eine vorbestimmte obere Grenze des Motors erreicht, wenn während einem Abfallen der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle aufgrund eines automatischen Stopps der Verbrennungsmaschine eine Maschinen-Neustart-Bedingung erfüllt wird; und eine Eingriffseinheit, die das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff bringt, wenn der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels und die Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist.A system for cranking an automatically stopped internal combustion engine having an output shaft to which a ring gear is coupled using a starter having a pinion engageable with the ring gear and a motor for rotating the pinion, the system comprising: a motor controller that controls an energization timing of the motor for rotating the pinion so that the energization timing allows a difference between a rotational speed of a tooth portion of the pinion and a rotational speed of a tooth portion of the ring gear to equalize or lower below a preset threshold before a rotational speed of the pinion Engine reaches a predetermined upper limit of the engine when, during a decrease in the rotational speed of the output shaft due to an automatic stop of the internal combustion engine, an engine restart condition is satisfied; and an engagement unit that engages the pinion with the ring gear when the difference between the rotational speed of the tooth portion of the pinion and the rotational speed of the tooth portion of the ring gear is less than or equal to the preset threshold value. System nach Anspruch 1, wobei die Motorsteuerung dazu ausgestaltet ist, eine Eingriffs-Zeitvorgabe zu berechnen, bei welcher der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels und der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist, sowie die Erregungszeitvorgabe des Motors basierend auf der berechneten Eingriffs-Zeitvorgabe zu berechnen.The system of claim 1, wherein the motor controller is configured to calculate an engagement timing, wherein the difference between the rotational speed of the pinion portion of the pinion and the rotational speed of the tooth portion of the ring gear is less than or equal to the preset threshold, and the energization timing of the motor based on the calculated intervention timing. System nach Anspruch 2, weiterhin aufweisend: eine Prognoseeinrichtung, die wenigstens einen zukünftigen Wert der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle während des Abfallens der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle nach einem automatischen Stopp der Verbrennungsmaschine prognostiziert, wobei die Motorsteuerung dazu ausgestaltet ist, basierend auf dem wenigstens einen zukünftigen Wert der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle die Eingriffs-Zeitvorgabe zu berechnen, bei welcher der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels und der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist.The system of claim 2, further comprising: prediction means which predicts at least a future value of the rotational speed of the output shaft during the decay of the rotational speed of the output shaft after an automatic stop of the internal combustion engine, wherein the motor controller is configured to calculate, based on the at least one future value of the rotation speed of the output shaft, the engagement timing at which the difference between the rotation speed of the teeth portion of the pinion and the rotation speed of the teeth portion of the ring gear is less than or equal to the preset threshold value , System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für den Motor ein Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereich definiert ist, wobei eine Übertragung eines Drehmoments von dem Ritzel auf den Zahnkranz es ermöglicht, die Verbrennungsmaschine anzukurbeln, während die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs liegt, und die Motorsteuerung dazu ausgestaltet ist, eine Erregungszeitvorgabe des Motors derart zu steuern, dass der Unterschied zwischen der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Ritzels und der Drehgeschwindigkeit des Zahnabschnitts des Zahnkranzes kleiner oder gleich dem voreingestellten Schwellwert ist, bevor die Drehgeschwindigkeit des Motors innerhalb des Ankurbel-Drehgeschwindigkeitsbereichs liegt.The system of claim 1, wherein a cranking rotational speed range is defined for the engine, wherein transmission of torque from the pinion to the ring gear enables the engine to crank while the rotational speed of the engine is within the cranking rotational speed range; and the motor controller is configured to control an energization timing of the motor such that the difference between the rotational speed of the pinion portion of the pinion and the rotational speed of the tooth portion of the ring gear is less than or equal to the preset threshold before the rotational speed of the motor is within the cranking rotational speed range lies. System nach Anspruch 3, wobei die Prognoseeinrichtung dazu ausgestaltet ist, eine zukünftige Trajektorie des Abfallens der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle zu prognostizieren, und die Motorsteuerung dazu ausgestaltet ist: basierend auf der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle eine Eingriffs-Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle derart zu berechnen, dass die Eingriffs-Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle kleiner oder gleich einem vorbestimmten Prozentsatz der oberen Grenze der Drehgeschwindigkeit des Motors ist, wobei der Prozentsatz der oberen Grenze der Drehgeschwindigkeit des Motors basierend auf einer Zeitkonstanten des Motors vorbestimmt ist; basierend auf der zukünftigen Trajektorie des Abfallens der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle eine Zeitvorgabe, bei der die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle die Eingriffs-Drehgeschwindigkeit erreicht, als die Eingriffs-Zeitvorgabe zu berechnen; und die Erregungszeitvorgabe des Motors basierend auf der berechneten Eingriffs-Zeitvorgabe zu berechnen.The system of claim 3, wherein the prediction device is configured to predict a future trajectory of the decrease in rotational speed of the output shaft, and the engine controller is configured to: based on the future trajectory of decreasing the rotational speed of the output shaft to calculate an engagement rotational speed of the output shaft such that the engagement rotational speed of the output shaft is less than or equal to a predetermined percentage of the upper limit of the rotational speed of the engine, wherein the percentage of the upper limit of Rotational speed of the motor is predetermined based on a time constant of the motor; based on the future trajectory of decreasing the rotational speed of the output shaft, a timing at which the rotational speed of the output shaft reaches the meshing rotational speed is calculated as the meshing timing; and calculate the energization timing of the motor based on the calculated intervention timing.
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