DE102011052408A1 - System zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels mit einem Zahnkranz - Google Patents

System zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels mit einem Zahnkranz Download PDF

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Abstract

In dem vorgeschlagenen System treibt ein Startertreiber basierend auf zumindest einem prognostizierten zukünftigen Wert einer Drehzahl einer Abtriebswelle der Maschine (20) einen Starter (10) an, um auszuführen: Verschieben dessen Ritzels (14) auf einen mit der Abtriebswelle gekoppelten Zahnkranz (22), um mit dem Zahnkranz (22) in Eingriff zu kommen und Bestromung dessen Motors (14), um das Ritzel (11) zu drehen. Ein Verlustleistungs-Rechner berechnet basierend auf einem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei einer aktuellen Zeit und zumindest einem prognostizierten berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle eine Verlustleistung der Abtriebswelle. Ein Bestimmer bestimmt basierend auf der berechneten Verlustleistung, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine durch Ineingriffbringen eines Ritzels eines Starters mit einem Zahnkranz, der mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme, wie z. B. Leerlaufreduktionssteuersysteme, wurden in letzter Zeit entwickelt. Derartige Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme sind gestaltet, um Verbrennungskraftmaschinen eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine Erfassung eines Maschinenstoppzustands durch einen Fahrer, wie z. B. der Bedienung eines Bremspedals, automatisch zu stoppen. Diese Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme sind zudem gestaltet, um die Verbrennungskraftmaschine als Reaktion auf ein Erfassen einer Bedienung durch einen Fahrer neu zu starten, um das Fahrzeug zu starten, wie z. B. die Bedienung eines Gaspedals. Diese Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme bezwecken Kraftstoffkosten, Abgasemissionen und dergleichen zu verringern.
  • Mit Blick auf die Verbesserung, z. B. Fahrverhalten, dieser Maschinen-Stopp-und-Start-Systeme ist es erforderlich, eine Verbrennungskraftmaschine als unmittelbare Reaktion auf das Auftreten einer Maschinenneustartanfrage neu zu starten. Verschiedene technische Ansätze wurden vorgeschlagen, um eine derartige Anforderung zu erfüllen.
  • Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2005-330813 offenbart einen technischen Ansatz, welcher in diesen verschiedene technischen Ansätzen enthalten ist. Der in der Patentveröffentlichung offenbarte technische Ansatz ist ausgestaltet, um den Motor eines Starters anzutreiben, um das Ritzel des Starters zu drehen, wenn eine Maschinenneustartanfrage auftritt während die Drehzahl der Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmschine (wird als Maschine bezeichnet) abfällt. Danach prognostiziert der technische Ansatz zukünftige Werte der Drehzahl des Zahnkranzes (Kurbelwelle), und prognostiziert basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Drehzahl des Zahnkranzes einen Zeitpunkt, bei dem die Drehzahl des Ritzels (Motor) mit der des Zahnkranzes synchronisiert wird. Anschließend steuert der technische Ansatz den Zeitpunkt bzw. Zeitablauf (timing), um das Ritzel auf den Zahnkranz basierend auf dem prognostizierten Zeitpunkt zu schieben, um das Ritzel mit dem Zahnkranz bei dem prognostizierten Zeitpunkt in Eingriff zu bringen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfinder stellten fest, dass es zu verbessernde Punkte bei dem offenbarten technischen Ansatz gibt.
  • Das Verhalten des Abfallens der Drehzahl der Maschine (Zahnkranz) nach einem automatischen Stoppen der Maschine schwankt aufgrund von verschiedenen Faktoren, wie z. B. der An-/Ausschaltbedienungen von Zubehörteilen.
  • Falls einer der verschiedenen Faktoren während dem Abfallen der Drehzahl der Maschine auftritt, können Werte der Drehzahl der Maschine, welche vor dem Auftreten des einen der verschiedenen Faktoren prognostiziert wurde, nicht genau sein. Aus diesem Grund kann, falls sich das Verhalten der Drehzahl der Maschine während deren Abfallens variiert, ein Eingriff des Ritzels mit dem Zahnkranz unter Verwendung der prognostizierten zukünftigen Werte der Drehzahl der Maschine bei einem genauen Zeitpunkt ausgeführt werden. Dies ergibt eine Erhöhung eines Geräuschs aufgrund des Eingriffs des Ritzels mit dem Zahnkranz und/oder eines Verschleiß des Zahnabschnitts des Ritzels und des des Zahnkranzes aufgrund von Kollisionen zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels und dem des Zahnkranzes.
  • Mit Blick auf diese vorstehend dargelegten Umstände ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, Systeme zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, die gestaltet sind, um zumindest einen der zu verbessernden Punkte in dem offenbarten technischen Ansatz zu adressieren.
  • Insbesondere zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Erfindung darauf, derartige Systeme für ein genaues Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine (Maschine) zu schaffen, selbst wenn das Verhalten des Abfallens der Drehzahl der Maschine nach dem automatischen Stoppen der Maschine schwankt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dort ein System zum Anlassen einer automatischen gestoppten Verbrennungskraftmaschine mit einer Abtriebswelle, zu der ein Zahnkranz unter Verwendung eines Starters gekoppelt ist, der ein Ritzel aufweist, das auf den Zahnkranz schiebbar ist und mit dem in Eingriff kommen kann, und einem Motor vorgesehen, der das Ritzel dreht, wenn er bestromt wird. Das System enthält einen Rechner, der wiederholt eine Drehzahl der Abtriebswelle berechnet, und einen Prädiktor, der basierend auf einem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei einer aktuellen Zeit und zumindest einem zuvor berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle durch den Rechner zumindest einen zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle während dem Abfallen der Drehzahl der Abtriebswelle aufgrund eines automatischen Stoppens der Verbrennungskraftmaschine prognostiziert. Das System enthält einen Startertreiber, der basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter antreibt, um auszuführen: Verschieben des Ritzels auf den Zahnkranz, um mit dem Zahnkranz in Eingriff zu stehen, und Bestromen/Erregen des Motors, um das Ritzel zu drehen. Das System enthält einen Verlustleistungs-Rechner, der basierend auf dem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei der aktuellen Zeit und zumindest dem einen zuvor berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle eine Verlustleistung von der Abtriebswelle berechnet. Das System enthält einen Bestimmer, der basierend auf der berechneten Verlustleistung bestimmt, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter anzutreiben.
  • Bei dem einen Aspekt ist die vorliegende Erfindung konfiguriert, um basierend auf dem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei der aktuellen Zeit und zumindest dem einen zuvor berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle eine Verlustleistung der Abtriebswelle zu berechnen und basierend auf der berechneten Verlustleistung zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter anzutreiben.
  • Diese Konfiguration ermöglicht eine Steuerung eines Antriebzeitpunkts bzw. -zeitablaufs des Starters, d. h. Verschiebezeit (Eingriffszeit) des Ritzels zu (mit) dem Zahnkranz, und Bestromungszeitpunkt bzw. -zeitablauf des Motors, um Schwankungen der Drehzahl der Abtriebswelle während dem Abfallen der Drehzahl der Abtriebswelle anzupassen, und somit die Verbrennungskraftmaschine richtig anzulassen.
  • Bei dem einen Aspekt ist die vorliegende Erfindung konfiguriert, um basierend auf zumindest dem einen zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle zu bestimmen, ob das Ritzel und der Zahnkranz bei einer Rückwärtsdrehung der Abtriebswelle in einen Ineingriffszustand geschoben werden. Basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung ist bei dem einen Aspekt die vorliegende Erfindung konfiguriert, um zu steuern, wie der Motor bestromt werden soll. Diese Konfiguration bestimmt die Drehrichtung der Abtriebswelle genau, wenn das Ritzel und der Zahnkranz zu deren Eingriffszustand geschoben werden, und bestromt bei einem genauen Zeitpunkt bzw. -ablauf (timing) in Abhängigkeit des Drehzustands der Abtriebswelle den Motor, um das Ritzel zu drehen.
  • Somit ist es möglich, die Nachteile beim Anlassen der Verbrennungskraftmaschine, wie z. B. eine übermäßige Zunahme des Leistungsverbrauchs des Motors und/oder des Verschleißes des Zahnabschnitts des Ritzels und des des Zahnkranzes aufgrund von Kollisionen zwischen dem Zahnabschnitt des Ritzels und dem des Zahnkranzes, zu verringern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die begleitenden Figuren ersichtlich, in denen zeigt:
  • 1 eine Ansicht, welche ein Beispiel des gesamten Hardware-Aufbaus eines Maschinensteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt;
  • 2 eine Ansicht, welche verwendet wird, um ein Verfahren von prognostizierten zukünftigen unmittelbaren Werten einer Verbrennungskraftmaschine gemäß der Ausführungsform beschreibt;
  • 3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen Veränderungen einer Maschinendrehzahl und Veränderungen der Verlustleistung schematisch darstellt, falls es nach dem Abschalten des Motors gemäß dem Erfüllen eines automatischen Maschinenstoppzustands gemäß der Ausführungsform kein An-/Ausschalten von Zubehörteilen gibt;
  • 4 einen Graphen, welcher eine Beziehung zwischen Veränderungen bei der Maschinendrehzahl und Veränderungen bei dem Verlustmoment schematisch darstellt, falls ein Zubehörteil nach dem Abschalten eines Motors gemäß dem Erfüllen eines automatischen Maschinenstoppzustands gemäß der Ausführungsform von AN nach AUS geschalten wird;
  • 5 ein Flussdiagramm, welches Arbeitsabläufe einer ECU in Übereinstimmung mit einem in einer Speichereinheit gespeicherten Startersteuerprogramm gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt;
  • 6A ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 gezeigten ECU gemäß einer ersten Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt;
  • 6B ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 dargestellten ECU gemäß einer zweiten Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt;
  • 6C ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 dargestellten ECU gemäß einer dritten Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt;
  • 6D ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 dargestellten ECU gemäß einer vierten Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt;
  • 7A ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 dargestellten ECU gemäß einer fünften Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt; und
  • 7B ein Flussdiagramm, welches einen Teil der Arbeitsabläufe der in 5 dargestellten ECU gemäß einer sechsten Abwandlung der Ausführungsform schematisch darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben. Bei den Ausführungsformen werden auf gleiche Bauteile unter den Ausführungsformen, zu denen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind, verzichtet oder in der redundanten Beschreibung vereinfacht.
  • In dieser Ausführungsform enthält die vorliegende Offenbarung ein als ein Teil eines in einem Motorfahrzeug installierten Maschinensteuersystem 1 gestaltetes Maschinenstartsystem.
  • Das Maschinensteuersystem 1 setzt sich aus einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 40 als dessen zentrale Vorrichtung zusammen, und ist funktionsfähig bzw. wirkt, um die Menge des zu versprühenden Kraftstoffs und den Zeitpunkt bzw. Zeitablauf der Zündung zu steuern, und eine Aufgabe eines automatischen Stoppens einer Verbrennungskraftmaschine (wird vereinfacht als eine Maschine bezeichnet) 20 und eine Aufgabe des Neustartens der Maschine 20 auszuführen. Ein Beispiel des gesamten Aufbaus des Maschinensteuersystems 1 ist in 1 dargestellt. Als Maschine 20 wird eine Viertakt-Vierzylinder-Maschine in dieser Ausführungsform als Beispiel verwendet.
  • Bezug nehmend auf 1 weist die Maschine 20 eine Kurbelwelle 21 als deren Abtriebswelle mit einem Ende auf, zu dem ein Zahnkranz 22 direkt oder indirekt gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 21 ist mit dem Kolben mittels einer Verbindungsstange innerhalb jedes Zylinders derart gekoppelt, dass der Kolben in jedem Zylinder auf- und abläuft, was ermöglicht, dass die Kurbelwelle 21 gedreht wird.
  • Insbesondere arbeitet die Maschine 20, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch oder Luft durch den Kolben innerhalb jedes Zylinders zu komprimieren und das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch oder das Gemisch der komprimierten Luft und Kraftstoff innerhalb jedes Zylinders zu verbrennen. Dies verändert die Kraftstoffleistung zu einer mechanischen Leistung, wie z. B. Rotationsleistung, um den Kolben innerhalb des Zylinders auf und ab zu bewegen, und somit die Kurbelwelle 21 zu drehen. Die Drehung der Kurbelwelle 21 wird zu den Antriebsrädern (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs durch einen in dem Kraftfahrzeug installierten Antriebsstrang (nicht gezeigt) übertragen, um dadurch das Kraftfahrzeug anzutreiben.
  • Die Maschine 21 ist z. B. mit einem Kraftstoffeinspritzsystem 51 und einer Zündanlage 53 installiert.
  • Das Kraftstoffeinspritzsystem 51 enthält Aktuatoren AC, wie z. B. Kraftstoffinjektoren, und veranlasst die Aktuatoren AC Kraftstoff entweder direkt in jeden Zylinder der Maschine 20 oder in einen Ansaugkrümmer (oder Einlasskanal) kurz vor jedem Zylinder davon einzusprühen, um dadurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder der Maschine 20 zu verbrennen.
  • Die Zündanlage 53 enthält Aktuatoren AC, wie z. B. Zünder, und veranlasst die Aktuatoren AC einen elektrischen Strom oder Funken vorzusehen, um ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder der Maschine 20 zu entzünden, und dadurch das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen.
  • Wenn die Maschine 20 als eine Dieselmaschine gestaltet ist, kann die Zündanlage 53 weggelassen werden.
  • Bezug nehmend auf 1 enthält das Maschinensteuersystem 1 einen Starter 10, eine aufladbare Batterie 12, ein erstes Antriebsrelais 24, ein zweites Antriebsrelais 25, eine erste Diode D1 und eine zweite Diode D2.
  • Der Starter 10 setzt sich aus einem Startermotor (Motor) 11, einer Ritzelwelle 13, einem bewegbaren Ritzelteil PM, einem einen Solenoid bzw. Magneten 18 enthaltenen magnetischen Aktuator SL1 und einen Motorschalter SL2 zusammen.
  • Der Motor 11 besteht aus einer zu der Ritzelwelle 13 gekoppelten Abtriebswelle und einen mit der Abtriebswelle gekoppelten und mit dem Motorschalter SL2 elektrisch verbundenen Anker bzw. Läufer. Der Motorschalter SL2 setzt sich aus einem Solenoid bzw. Magneten 61, einem Paar von stationären Kontakten 63a und 63b und einem bewegbaren Kontakt 65 zusammen. Der stationäre Kontakt 63a ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 12 elektrisch verbunden, deren negativer Anschluss geerdet ist, und der stationäre Kontakt 63b ist mit dem Anker des Motors 11 elektrisch verbunden.
  • Das bewegbare Ritzelteil PM besteht aus einer Freilaufkupplung 15 und einem Ritzel 14.
  • Wie in 1 dargestellt, ist die Freilaufkupplung 15 in schraubenförmigem Zahneingriff mit einem äußeren Umfang eines Endes der Ritzelwelle 13.
  • Insbesondere setzt sich die Freilaufkupplung 15 aus einem Kupplungsäußeren, das mit einem Ende der Ritzelwelle 13 gekoppelt ist, und einem Kupplungsinneren zusammen, an dem das Ritzel 14 befestigt ist; dieses Kupplungsinnere und Kupplungsäußere sind z. B. in schraubenförmigem Zahneingriff zu einander vorgesehen.
  • Der Aufbau der Freilaufkupplung 15 ermöglicht dem Ritzel 14 in axiale Richtung der Ritzelwelle 13 zusammen mit dem Kupplungsinneren der Freilaufkupplung 15 verschiebbar zu sein und darin drehbar zu sein.
  • Die Freilaufkupplung 15 ist gestaltet, um die von dem Motor 11 zugeführte Rotationsbewegung zu dem Kupplungsinneren (Ritzel 14) ohne Übertragung der von dem Kupplungsinneren (Ritzel 14) zu dem Kupplungsäußeren (Motor 11) übertragenen Rotationsbewegung zu übertragen.
  • Insbesondere wird, selbst wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 (Zahnkranz 22) höher als die des Ritzels 14 ist, während das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 verzahnt ist, die Freilaufkupplung 15 derart gelöst, dass sich das Ritzel 14 und die Freilaufkupplung 15 im Freilauf befinden. Dies verhindert die Drehung des Zahnkranzes 22 (Ritzel 14) vom Übertragenwerden zum Motor 11.
  • Der Motor 11 ist derart gegenüberliegend zu dem Motor 20 angebracht, dass die Verschiebung des Ritzels 14 in axiale Richtung der Ritzelwelle 13 in Richtung der Maschine 20 eine Zahnsektion des Ritzels 14 ermöglicht, an eine Zahnsektion des Zahnkranzes 22 der Maschine 20 anzustoßen bzw. anzulegen und damit verzahnt zu sein.
  • Der magnetische Aktuator SL1 setzt sich z. B. aus dem Solenoid 18, einem Kolben 19, einem Verschiebehebel 17 und einem Drehpunkt 16 zusammen. Der Solenoid 18 ist um den Kolben 19 herumgewickelt. Ein Ende des Solenoids 18 ist mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 mittels dem ersten Antriebsrelais 24 elektrisch verbunden und dessen anderes Ende ist geerdet. Der Schiebehebel 17 weist ein Ende auf und das andere Ende in dessen Längenrichtung. Das eine Ende des Schiebehebels 17 ist gelenkig an ein Ende des Kolbens 19 gekoppelt und das andere Ende des Schiebehebels 17 ist an das andere Ende der Ritzelwelle 13 gekoppelt. Der Schiebehebel 17 ist drehbar über das Drehgelenk 16 gelagert, das an dessen wesentlicher Mitte in Längsrichtung positioniert ist.
  • Das erste Antriebsrelais 24 setzt sich z. B. aus einem Solenoid 24a und einem Schalter 24b zusammen. Als erstes Antriebsrelais 24 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden. Ein Ende des Solenoids 24a ist mit einem Ausgabeanschluss P1 der ECU 40 und mit einem Zündschalter bzw. -schloss 23 über die erste Diode D1 elektrisch verbunden und das andere Ende ist geerdet. Der Zündschalter 23 ist in dem Kraftfahrzeug vorgesehen und ist elektrisch mit dem positiven Anschluss der Batterie 12 verbunden.
  • Wenn der Zündschalter bzw. -schloss 23 durch eine Bedienung des Fahrers gedrückt bzw. gedreht wird, kann die Batterie 12 elektrische Leistung zu dem Solenoid 24a über die erste Diode D1 als ein Maschinenstartsignal derart zugeführt werden, dass der Solenoid 24a erregt wird.
  • Der Schalter 24b ist elektrisch zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 12 und dem Solenoid 18 verbunden, das andere Ende von dem ist geerdet. Der Schalter 24b wird durch eine magnetische Kraft eingeschaltet, die erzeugt wird, wenn der Solenoid 24a derart erregt wird, dass der Solenoid 18 erregt wird.
  • Wenn erregt bzw. bestromt wird, arbeitet bzw. wirkt der Solenoid 18, um den Kolben 19 darin in dessen Längsrichtung zu schieben, um ihn darin gegen die Kraft der Rückstellfeder (nicht gezeigt) zu ziehen, Das Einzieh-Schieben des Kolbens 19 schwenkt den Schiebehebel 19 in Uhrzeigersinn in 1, wodurch die Ritzelwelle zu dem Zahnkranz 22 mittels des Schiebehebels 17 zusammen mit dem bewegbaren Ritzelteil PM geschoben wird. Dies ermöglicht das Ritzel 14 des bewegbaren Ritzelteils PM mit dem Zahnkranz 22 zum Anlassen der Maschine 21 zu verzahnen.
  • Andernfalls wird, während der Zündschalter 23 AUS ist, der Solenoid 24a derart entregt, dass der Schalter 24b AUS ist, was dazu führt, dass der Solenoid 18 entregt ist.
  • Wenn der Solenoid 18 entregt ist, kehrt die Rückstellfeder des Kolbens 19 und der Schiebehebel 17 zu deren in 1 dargestellten ursprünglichen Position zurück, sodass das Ritzel 14 des bewegbaren Ritzelteils PM vom Ineingriffstehen mit dem Zahnkranz 22 herausgezogen wird.
  • Das zweite Antriebsrelais 25 setzt sich z. B. aus einem Solenoid 25a und einem Schalter 25b zusammen. Als zweites Antriebsrelais 25 kann ein Halbleiterrelais verwendet werden.
  • Ein Ende des Solenoids 25a ist elektrisch mit einem Ausgabekanal P2 der ECU 40 und zu dem Zündschalter 23 über die zweite Diode D2 verbunden und das andere Ende ist geerdet.
  • Wenn der Zündschalter 23 durch eine Bedienung des Fahrers eingeschaltet wird, kann die Batterie 12 elektrische Leistung zu dem Solenoid 25a über die zweite Diode D2 zuführen, was dazu führt, dass der Solenoid 25a erregt wird.
  • Der Schalter 25b ist elektrisch zwischen dem positiven Anschluss der Batterie 12 und einem Ende des Solenoids 61 verbunden, dessen anderes Ende geerdet ist. Der Schalter 25b ist durch eine magnetische Kraft eingeschaltet (geschlossen), die erzeugt wird, wenn der Solenoid 25a derart erregt wird, dass der Solenoid 61 erregt wird.
  • Wenn der Solenoid 61 erregt ist, ist der bewegbare Kontakt 65 derart an das Paar von stationären Kontakten 63a und 63b gestoßen, dass der Anker des Motors 11 durch die Batterie 12 erregt wird. Dies veranlasst den Motor 11, die Abtriebswelle zusammen mit der Ritzelwelle 13 zu drehen und dadurch das Ritzel 14 (bewegbares Ritzelteil PM) zu drehen.
  • Andernfalls wird während der Zündschalter 23 AUS ist, der Solenoid 25a derart entregt, dass der Schalter 25b AUS ist, was dazu führt, dass der Solenoid 61 entregt ist. Während der Zündschalter 23 AUS ist oder nicht bei der Starter-AN-Position positioniert ist, ist das zweite Antriebsrelais 25 in einem AUS-Zustand. Wenn entregt ist, ist der bewegbare Kontakt 65 von dem Paar der stationären Kontakte 63a und 63b derart getrennt, dass der Anker des Motors entregt ist. Dies veranlasst den Motor 11, die Drehung der Abtriebswelle und der Ritzelwelle 13 zu stoppen, und dadurch die Drehung des Ritzels 14 (bewegbares Ritzelteil PM) zu stoppen.
  • Zudem ist in dem Kraftfahrzeug zum Abbremsen oder Stoppen des Fahrzeugs ein Bremsaktuator (nicht gezeigt) für jedes Rad, welche die Antriebsräder enthält, installiert.
  • Unter Kontrolle der ECU 40 mittels eines hydraulischen Kreislaufs als Reaktion auf das Zusammendrücken des Bremspedals BP des Fahrers, ist der Bremsaktuator gestaltet, um eine Bremskraft zu einem entsprechenden Rad hydraulisch anzuwenden, um dadurch abzubremsen oder die Drehung des entsprechenden Rades zu stoppen.
  • Zudem enthält das Maschinensteuersystem 1 als Einrichtung zum Messen der Betriebszustände der Maschine 20 und der Antriebszustände des Kraftfahrzeugs verschiedene Typen von Sensoren. Insbesondere enthält das Maschinensteuersystem 1 einen Kurbelwellenwinkelsensor 31, einen Kühlmitteltemperatursensor 32, einen Beschleunigungssensor 33 und einen Bremssensor 34.
  • Der Kurbelwellenwinkelsensor 31 ist funktionsfähig, um an die ECU 40 ein rechteckiges Signal NE (Kurbelwellenimpuls) auszugeben, jedes Mal, wenn die Kurbelwelle 21 durch einen voreingestellten Winkel, wie z. B. 30° (30 Kurbelwellenwinkelgrad), gedreht wird.
  • Der Kühlwassertemperatursensor 22 ist funktionsfähig, um die Temperatur eines Maschinenkühlwassers innerhalb der Maschine 20 zu messen und ein Signal, das eine gemessene Temperatur anzeigt, zu der ECU 40 auszugeben.
  • Der Beschleunigungssensor 33 ist funktionsfähig, um:
    einen durch den Fahrer betätigten (gedrückten) Tritt eines vom Fahrer zu bedienenden Gaspedals AP des Kraftfahrzeugs, das mit einem Drosselventil zum Steuern der in dem Ansaugkrümmer eintretenden Menge an Luft verbunden ist, misst; und
    ein Signal, das den gemessenen, durch den Fahrer betätigten Tritt des Gaspedals AP anzeigt, an die ECU 40 ausgibt.
  • Der Bremssensor 34 ist funktionsfähig, um:
    einen vom Fahrer zu betätigenden (gedrückten) Tritt des Bremspedals BP zu messen; und
    ein Signal, das den gemessenen, vom Fahrer zu betätigenden Tritt des Bremspedals BP anzeigt, an die ECU 40 auszugeben.
  • Die eine Klimaanlage zum Steuern der Temperatur und/oder Feuchtigkeit innerhalb der Kabine des Kraftfahrzeugs und einen Generator zum Laden der Batterie 12 enthaltenen Zubehörteile 36 sind in dem Kraftfahrzeug installiert. Die Zubehörteile 36 sind elektrisch mit der ECU 40 derart verbunden, dass die ECU 40 die Betriebszustände der Zubehörteile 36 überwachen kann.
  • Die ECU 40 ist z. B. als normaler Mikrocomputerschaltkreis gestaltet, bestehend z. B. aus einer CPU, einem Speichermedium 40a, das einen ROM (Festwertspeicher), wie z. B. wiederbeschreibbarer ROM, einen RAM (Direktzugriffsspeicher) und dergleichen enthält, eine IO-Schnittstelle (Eingabe und Ausgabe), usw. Der normale Mikrocomputerschaltkreis ist in dieser Ausführungsform definiert, um zumindest eine CPU und einen Hauptspeicher dafür zu enthalten.
  • Das Speichermedium 40a speichert darin im Voraus verschiedene Maschinensteuerprogramme.
  • Die ECU ist funktionsfähig, um:
    die von den Sensoren 31 bis 35 ausgegebenen Signale zu erhalten; und
    basierend auf den Betriebszuständen der Maschine 20, die durch zumindest einige der erhaltenen Signale von den Sensoren bestimmt werden, verschiedene Aktuatoren AC, die in der Maschine installiert sind, zu steuern, um dadurch verschiedene gesteuerte Variablen der Maschine 20 einzustellen.
  • Die ECU 40 ist gestaltet, um verschiedene Maschinensteueraufgaben auszuführen.
  • Zum Beispiel für verschiedene Maschinensteueraufgaben ist die ECU 40 programmiert, um:
    eine Menge an Einlassluft in jeden Zylinder einzustellen;
    einen genauen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bzw. -zeitablauf und eine genauer Einspritzmenge für die Kraftstoffinektoren AC für jeden Zylinder und einen genauen Zündzeitpunkt bzw. -ablauf für den Zünder AC für jeden Zylinder zu berechnen;
    den Kraftstoffinjektor AC für jeden Zylinder anzuweisen, um bei einem entsprechenden berechneten genauen Zündzeitpunkt bzw. -zeitablauf eine entsprechende berechnete genaue Menge an Kraftstoff in jeden Zylinder einzusprühen; und
    den Zünder AC für jeden Zylinder anzuweisen, um das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch oder das Gemisch der komprimierten Luft und Kraftstoff in jedem Zylinder bei einem entsprechenden berechneten genauen Zündzeitpunkt bzw. -ablauf zu entzünden.
  • Zudem ist die ECU 40 gestaltet, um verschiedene Startersteueraufgaben durchzuführen.
  • Wie vorstehend beschrieben, weist die ECU 40 den Ausgabekanal P1 zum Ausgeben von AN/AUS-Signalen zu dem ersten Antriebssignal 24 und den Ausgabekanal P2 zum Ausgeben von AN/AUS-Signalen zu dem zweiten Antriebsrelais 25 auf.
  • Insbesondere wird, wenn das AN-Signal von der ECU 40 über den Ausgabekanal P1 gesendet wird, der Solenoid 24a derart erregt, dass der Schalter 24b eingeschaltet wird. Dies schafft bzw. begründet automatisch, während dem AN-Signal, das darin eingegeben wird, eine elektrische Leitung bzw. Übertragung zwischen der Batterie 12 und dem Solenoid 18 unabhängig zu dem gewählten Zustand eines Starterschalters (nicht gezeigt). In ähnlicher Weise wird, wenn das AN-Signal von der ECU 40 mittels denn Ausgabekanal P2 gesendet wird, der Solenoid 25a erregt, um den Schalter 25b einzuschalten. Dies schafft bzw. begründet automatisch, während dem AN-Signal, das darin eingegeben wird, eine elektrische Leitung zwischen der Batterie 12 und dem Anker des Motors 11 unabhängig vom gewählten Zustand des Starterschalters.
  • Mit anderen Worten, die ECU 40 wählt das zu einem der Ausgabekanäle P1 und P2 auszugebende Signal und dadurch wird individuell der erregte Zustand (Modus) und der entregte Zustand (Modus) des Solenoids 18 individuell geschaltet, und der erregte Zustand (Modus) und der entregte Zustand (Modus) des Motors 11 individuell geschaltet.
  • Insbesondere wird, wenn ein elektrisches Signal, wie z. B. ein Impulsstrom mit einer Impulsbreite (Pulsdauer) entsprechend der Erregungsdauer (AN-Periode) des zweiten Antriebsrelais 25, von der ECU 40 zu dem zweiten Antriebsrelais 25 gesendet wird, das zweite Antriebsrelais 25 derart eingeschaltet, dass der Motor 11 basierend auf der Batteriespannung der Batterie 12 erregt wird.
  • Das zweite Antriebsrelais 25 wird ausgeschalten während einer AUS-Periode des Impulsstroms, sodass der Motor 11 entregt wird. Eine Einschaltdauer des Motors 11 ist als ein Verhältnis der AN-Periode (Pulsbreite) des Pulsstroms zu dem Wiederholungsintervall (Summe der AN- und AUS-Perioden) davon dargestellt. Das bedeutet, dass die ECU 40 die AN-Periode (Impulsbreite) des Impulsstroms einstellen kann, um die Einschaltdauer des Motors 11 einzustellen, um dadurch die Drehzahl des Motors 11 zu steuern, d. h. die Drehzahl des Ritzels 14.
  • Die ECU 40 ist programmiert, um eine automatische Maschinenstoppsteuerung und Maschinenneustartsteuerung zusätzlich zu einer Hauptmaschinensteuerung durchzuführen.
  • Insbesondere bestimmt die ECU 40 wiederholt als automatische Maschinenstoppsteuerung, ob zumindest eine vorbestimmte automatische Maschinenstoppzustand erfüllt ist, mit anderen Wort, ob eine automatische Maschinenstoppanfrage (Leerlaufverkürzungsanfrage) basierend auf den von den Sensoren ausgegebenen Signalen auftritt.
  • Beim Bestimmen, dass keine vorbestimmten automatischen Maschinenstoppzustände erfüllt sind, verlässt die ECU 40 die automatische Maschinenstoppsteuerung.
  • Andernfalls führt beim Bestimmen, dass zumindest einer der vorbestimmten automatischen Maschinenstoppzustände erfüllt ist, d. h. eine automatische Stoppanfrage auftritt, die ECU 40 eine automatische Maschinenstoppaufgabe aus. Insbesondere steuert die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzsystem 51, um das Zuführen des Kraftstoffs (Kraftstoff zu verringern) in jedem Zylinder zu stoppen und/oder die Zündanlage 53 zu steuern, um die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder zu stoppen und dadurch das Verbrennen des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder zu stoppen. Das Stoppen des Verbrennens des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder der Maschine 20 bedeutet das automatische Stoppen der Maschine 20 (Abschalten der Maschine). Beispielsweise reduziert die ECU 40 gemäß dieser Ausführungsform den Kraftstoff in jedem Zylinder, um dadurch automatisch die Maschine 20 zu stoppen.
  • Die vorbestimmten automatischen Maschinenstoppzuständen enthalten die nachstehenden Zustände, dass:
    der durch den Fahrer betätigende Tritt des Gaspedals AP NULL ist (der Fahrer gibt das Gaspedal AP vollständig frei), sodass das Drosselventil in dessen Leerlaufgeschwindigkeitsposition positioniert wird;
    das Bremspedal BP durch den Fahrer gedrückt wird; und
    die Drehzahl der Kurbelwelle 21 der Maschine 20, die einfach als eine ”Maschinendrehzahl” bezeichnet wird, gleich oder kleiner als eine voreingestellte Drehzahl (Leerlaufverringerungsausführungsdrehzahl) ist.
  • Das automatische Stoppen der Maschine 20 veranlasst die Kurbelwelle 21 leerzulaufen, in anderen Worten, die Maschinendrehzahl in Vorwärtsrichtung abzufallen.
  • Nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 führt die ECU 40 die Maschinenneustartsteuerung als Reaktion dahingehend aus, wenn bestimmt wird, dass zumindest einer der vorbestimmten Maschinenneustartzustände erfüllt ist, d. h. eine Maschinenneustartanfrage auftritt, basierend auf den von den Sensoren ausgegebenen Signalen. Die vorbestimmten Maschinenneustartzustände enthalten z. B. die nachstehenden Zustände, dass:
    das Gaspedal AP durch den Fahrer gedrückt wird (das Drosselventil ist geöffnet); und
    der durch den Fahrer zu betätigende Tritt des Bremspedals BP Null ist (der Fahrer gibt das Bremspedal BP vollständig frei).
  • Insbesondere ist, wenn zumindest eine der Maschinenneustartzustände während dem Abfallen der Drehzahl der Maschine 20 nach einem automatischen Stoppen der Maschine 20 erfüllt ist, die ECU 40 programmiert, um den Starter 10 anzutreiben bzw. -steuern, um die Maschine 20 anzulassen ohne auf das Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 zu warten.
  • Beispielsweise ist als ein Modus der Maschinenneustartsteuerung die ECU 40 programmiert, um einen ”Motor-Vorantriebs-Modus (Ritzel-Vordrehungs-Modus)” auszuführen, wenn ein Wert der Drehzahl der Maschine 20 beim Erfüllen zumindest eines Maschinenneustartzustands höher als eine voreingestellte Schwelle ist.
  • Bei dem Motor-Vordrehungs-Modus erregt die ECU 40 den Motor 11 als Reaktion auf die Erfüllung zumindest eines Maschinenneustartzustandes, um das Ritzel 14 zu drehen. Danach treibt die ECU 40 bei einem genauen Zeitpunkt bzw. -ablauf den Solenoid 18 an, um das Ritzel 14 zu dem Zahnkranz 22 zu verschieben, um das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 mit dem Unterschied zwischen der Drehzahl des Zahnabschnitts des Zahnkranzes 22 und der des Zahnabschnitts des Ritzels 14, das gleich oder geringer als ein voreingestellter Wert ist, in Eingriff zu bringen.
  • Als ein Alternativmodus der Maschinenneustartsteuerung ist die ECU 40 programmiert, um einen ”Motor-Nachantriebs-Modus (Ritzelnachdrehungsmodus)” auszuführen, wenn der Wert der Drehzahl der Maschine beim Erfüllen zumindest des einen der Maschinenneustartzustände gleich oder geringer als die voreingestellte Schwelle ist.
  • Bei dem Ritzel-Nachantriebs-Modus treibt die ECU 40 den Solenoid 18 an, um das Ritzel 14 zu dem Zahnkranz 22 in Reaktion auf die Erfüllung des zumindest einen Maschinenneustartzustands zu verschieben, um das Ritzel 14 zu drehen, sodass das Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 22 in Eingriff steht. Danach erregt bzw. bestromt die ECU 40 den Motor 11, um das Ritzel 14 zusammen mit dem Zahnkranz zu drehen, und dadurch die Maschine 20 anzulassen.
  • Die ECU 40 ist gestaltet, um basierend auf vorherigen und tatsächlichen Werten (unmittelbaren Werten) der Maschinendrehzahl (Ne) gemäß von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 ausgegebenen Kurbelwellenimpulsen zukünftige Werte der Maschinendrehzahl Ne während dem Abfallen der Maschinendrehzahl nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 zu prognostizieren. Basierend auf dem prognostizierten zukünftigen Wert der Maschinendrehzahl ist die ECU 40 gestaltet, um den Verschiebezeitpunkt des Ritzels 14 und den Bestromungszeitpunkt des Motors 11 zu steuern.
  • Beispielsweise berücksichtigt die ECU 40 für den Verschiebezeitpunkt bzw. -zeitablauf des Ritzels 14 Zeit (eine für den Eingriff erforderliche Zeit), die für die äußere Peripherie des Ritzels 14 erforderlich ist, um in Anlage mit der äußeren Peripherie des Zahnkranzes 22 gewesen zu sein, um damit seit dem Start des Verschiebens des Ritzels 14 zu dem Zahnkranz 22 in Eingriff zu sein, und bestimmt den Verschiebezeitpunkt bzw. -zeitablauf des Ritzels 14 eher als den Eingriffszeitpunkt, der basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl durch die erforderliche Eingriffszeit bestimmt wird. Beim Auftreten der Startzeit des Ritzels 14 gibt die ECU 40 ein Signal an das erste Antriebsrelais 24 aus, sodass der Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 bei dem gewünschten Eingriffszeitpunkt ausgeführt wird.
  • Bei der ersten Ausführungsform prognostiziert die ECU 40 unmittelbare zukünftige Werte der Maschinendrehzahl Ne derzeit unter Verwendung von Verlustleistung (Verlustmoment) T der Maschine 20, vorherige unmittelbare Werte der Maschinendrehzahl Ne und Trägheit (Massenträgheitsmoment) der Maschine 20 als Parameter. Diese Prognose kann die Schwankungen der Maschinendrehzahl aufgrund der Abnahme und Zunahme im Volumen jedes Zylinders, mit anderen Worten, der Kompression und Expansion in der Kompressionskammer jedes Zylinders prognostizieren. Zu beachten ist, dass ein unmittelbarer Wert der Drehzahl Ne ein Wert der Drehzahl Ne, der basierend auf einer für eine Drehung der Kurbelwelle 21 durch einen voreingestellten Winkel von z. B. 30 Kurbelwellenwinkelgrad (CAD) erforderlichen Zeit berechnet wird.
  • Insbesondere wird in dieser Ausführungsform ein Zyklus der Schwankungen der Drehzahl (unmittelbare Maschinendrehzahl) aufgrund von Erhöhung und Abnahme im Volumen des Zylinders als ein Drehzahlschwankungszyklus bezeichnet. Da die Maschine 20 gemäß dieser Ausführungsform eine Viertakt-Vierzylinder-Maschine ist, sodass die Maschine 20 einen Zylinder jede 180° der Drehung der Kurbelwelle 21 auf Krafthub aufweist, entspricht der Maschinendrehzahlschwankungszyklus 180 Kurbelwellenwinkelgrad (CAD). Beispielsweise ist der Kurbelwinkel der Kurbelwelle 21 relativ zur Referenzposition 0° (0 Kurbelwellenwinkelgrad), jedes Mal dann, wenn der Kolben in einem Zylinder an dessen oberen Totpunkt (TDC) ist.
  • Das heißt, dass die ECU 40 basierend auf unmittelbaren Werten der Maschinendrehzahl während des vorherigen Drehzahlschwankungszyklus unmittelbare Werte der Maschinendrehzahl während der Maschinendrehzahlschwankungszyklen nach dem vorherigen Drehzahlschwankungszyklus prognostiziert.
  • 2 zeigt eine Ansicht, welche verwendet wird, ein Verfahren von prognostizierten zukünftigen momentanen Werten der Maschinendrehzahl zu beschreiben. Zu beachten ist, dass in 2 S[i] ein Parameter ist, der eine derzeitige Periode von 180 CAD (Maschinendrehzahlschwankungszyklus) der Drehung der Kurbelwelle von dem aktuellen bzw. tatsächlichen TDC eines Zylinders zum nächsten TDC eines Zylinders anzeigt. Zudem ist ein tatsächlicher Kurbelwinkel der Kurbelwelle 21 30 CAD nach dem tatsächlichen TDC, d. h. 30 ATDC.
  • Während dem Abfallen der Maschinendrehzahl nach dem automatischen Stoppen (Stoppen des Kraftstoffs) der Maschine 20, berechnet die ECU 40 eine Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 als einen momentanen Wert der Maschine 20 in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (1) jedes Mal dann, wenn ein Kurbelwellenimpuls (ein NE-Signal) aktuell bzw. tatsächlich an die ECU 40 von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 eingegeben wird: ω[rad/sec] = 30 × 2π / 360 × tp (1) wobei tp das Impulsintervall [sek] des NE-Signals darstellt.
  • Insbesondere berechnet in der ersten Ausführungsform die ECU 40 einen Wert der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 in jeder Drehung der Kurbelwelle 21 durch 30 CAD während dem Abfallen der Maschinendrehzahl.
  • Basierend auf einer Veränderung der Winkelgeschwindigkeit ω[θn, i – 1] bei einem Winkel θn CAD relativ zu dem vorherigen TCD innerhalb der vorherigen 180-CAD-Periode S[i – 1], berechnet die ECU 40 für jeden Winkel θn die Verlustleistung T[θn – θn+1, i – 1] von θn+1 CAD – θn CAD innerhalb der vorherigen 180-CAD-Periode S[i – 1] in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (2): T[θn – θn+1, i – 1] = –J·(ω[θn+1, i – 1]2 – ω[θn, i – 1]2)/2 (2) wobei J die Trägheit (das Massenträgheitsmoment) der Maschine 20 darstellt.
  • Das Massenträgheitsmoment J war zuvor basierend auf Konstruktionsdaten der Maschine 20 berechnet und wurde in dem Speichermedium 40 der ECU 40 abgespeichert.
  • Es ist zu beachten, dass die Verlustleistung (Verlustmoment) T die Verringerung (Verlust) der kinetischen Drehleistung der Kurbelwelle 21 von einem Wert der Winkelgeschwindigkeit ω, der durch die ECU 40 berechnet wird, zu dem nächsten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω, der durch die ECU 40 berechnet wird, nachdem die Maschine gemäß der automatischen Stoppsteuerung der Maschine 20 abgeschaltet wird. Das heißt, die Verlustleistung T bedeutet das Verlustmoment (Leistung) durch die Maschine 20 während die Maschine 20 nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 leerläuft. Die Verlustleistung (Verlustmoment) T besteht z. B. aus Pumpverlustleistung (Verlustmoment) in der Verbrennungskammer jedes Zylinders und die Reibungsverlustleistung (Verlustmoment) der Maschine 20, und die hydraulische Verlustleistung (Verlustmoment) des Getriebes und eines Generators und/oder eines Kompressors, der an die Kurbelwelle 21 mittels eines Riemens oder dergleichen gekoppelt ist.
  • Als nächstes berechnet die ECU 40 den aktuellen bzw. tatsächlichen Stromwert ω[30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung der Gleichung (1) und berechnet einen Wert T[0 – 30, i] der Verlustleistung T unter Verwendung des aktuellen Werts ω[30, i] und des vorherigen Werts[0, i] der Winkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung mit der Gleichung (2).
  • Danach entnimmt, um einen prognostizierten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω bei dem zunehmenden Zeitpunkt bzw. Zeitablauf (Timing) des nächsten Kurbelwellenimpulses, d. h. bei 60 CAD nach dem aktuellen bzw. tatsächlichen TCD innerhalb der aktuellen 180-CAD-Periode S[i], zu berechnen, die ECU 40 aus den Werten T[θn – θn+1, i – 1] der Verlustleistung T innerhalb der vorherigen 180-CAD-Periode S[i – 1] einen Wert T[30 – 60, i – 1] der Verlustleistung T. Anschließend berechnet die ECU 40 basierend auf den entnommenen Werten T[30 – 60, i – 1] der Verlustleistung T und dem aktuellen Wert ω[30, i] der Winkelgeschwindigkeit ω den prognostizierten Wert ω'[60, i] der Winkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (3): ω'2[60, i] = ω2[30, i] – 2 / JT[30 – 60, i – 1] (3)
  • Zudem berechnet die ECU 20 basierend auf dem prognostizierten Wert eines ω'[60, i] der Winkelgeschwindigkeit ω einen prognostizierten Wert t[30 – 60, i] einer Ankunftszeit, bei der die Kurbelwelle 22 bei 60 CAD relativ zu 30 CAD in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (4) ankommt: t[30 – 60, i] = 2π·30 / 360·ω'[60, i] = π / 6·ω'[60, i] (4)
  • Als nächstes entnimmt, um einen prognostizierten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω bei dem zunehmenden Zeitpunkt bzw. Zeitablauf (Timing) des nächsten Kurbelwellenimpulses, d. h. bei 90 CAD nach dem aktuellen TDC innerhalb der aktuellen 180-CAD-Periode S[i], zu berechnen, die ECU 40 aus den verschiedenen Werten T[θn – θn+1, i – 1 ] der Verlustleistung T innerhalb der vorherigen 180-CAD-Periode S[i – 1] einen Wert T[60 – 90, i – 1] der Verlustleistung T. Anschließend berechnet die ECU 40 basierend auf dem entnommenen Wert T[60 – 90, i – 1] der Verlustleistung T und dem prognostizierten Wert ω'[60, i] der Winkelgeschwindigkeit ω den prognostizierten Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω in Übereinstimmung mit der nachstehenden Gleichung (5): ω'2[90, i] = ω'2[60, i] – 2 / JT[60 – 90, i – 1] = ω2[30, i] – 2 / J(T[30 – 60, i – 1] + T[60 – 90, i – 1]) (5)
  • Zudem berechnet die ECU 40 basierend auf dem prognostizierten Wert ω'[90, i] der Winkelgeschwindigkeit ω einen prognostizierten Wert t[60 – 90, i] der Ankunftszeit, bei der die Kurbelwelle 21 bei 90 CAD relativ zu 60 CAD in Übereinstimmung der nachstehenden Gleichung (6) ankommen wird: t[60 – 90, i] = 2π·30 / 360·ω'[90, i] = π / 6·ω'[90, i] (6)
  • Das bedeutet, dass bei einer aktuellen Zeit (eine in 2 dargestellte CT) die ECU 40 die Berechnung des nächsten prognostizierten Werts der Winkelgeschwindigkeit ω und die Berechnung der nächsten Ankunftszeit der Kurbelwelle 21, wie vorstehend dargelegt, wiederholt. Dies prognostiziert, warm die Winkelgeschwindigkeit ω bei Intervallen von 30 CAD der Drehung der Kurbelwelle 21 sein wird, und wann die Ankunftszeit bei Intervallen von 30 CAD der Drehung der Kurbelwelle 21 sein wird, und dadurch werden zukünftige momentane Werte (schwarze Kreise in 2) der Maschinendrehzahl während dem Abfallen der Maschinendrehzahl prognostiziert. Das bedeutet, es ist möglich, eine zukünftige Kurve des Abfallens der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21 zu prognostizieren, mit anderen Worten, der Abfall der Maschinendrehzahl (siehe gestrichelte Linien, die die schwarzen Kreise in 2 verbinden). Die Daten, welche eine prognostizierte Kurve des Abfalls der Maschinendrehzahl zeigen, werden als zu prognostizierte Daten der zukünftigen Kurve des Abfalls der Maschinendrehzahl bezeichnet und die prognostizierten Daten werden in das Speichermedium 40a abgespeichert.
  • Insbesondere, jedes Mal dann, wenn ein Kurbelwellenimpuls von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 zu der ECU 40 eingegeben wird, ist die ECU 40 programmiert, um die Prognosen der Winkelgeschwindigkeit ω und die vorstehend dargelegte Ankunftszeit auszuführen, um dadurch die vorherigen prognostizierten Daten der zukünftigen Kurve des Abfalls der Maschinendrehzahl zu aktualisieren, um davon die aktuellen erhaltenen prognostizierten Daten innerhalb des Zeitintervalls zwischen dem Kurbelwellenimpuls und dem nächsten Kurbelwellenimpuls, die von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 zu der ECU 40 eingegeben werden. Zu beachten ist, dass die ECU 40 auf einfache Weise die momentanen Werte der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 (Maschine 20) in entsprechende momentanen Werte der Maschinendrehzahl umwandeln kann, und die Prognosen der momentanen Werte der Maschinendrehzahl und der Ankunftszeit anstelle der momentanen Werte der Winkelgeschwindigkeit ω ausführen kann.
  • Nach dem Abschalten der Maschine verursacht die Erzeugung der Verlustleistung T die Maschinendrehzahl rasch zu senken. Das Verhalten der Maschinendrehzahl mit deren Abfallen verändert sich in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren.
  • Beispielsweise nimmt die Momentenbelastung der Kurbelwelle 21 während des Abfalls der Maschinendrehzahl zu, wenn: (1) ein Zubehörteil 36, wie z. B. eine Klimaanlage und/oder ein Generator, von AN zu AUS geschaltet wird/werden und andersherum, (2) ein Rad durch das rasche Drücken des Bremspedals BP des Fahrers gesperrt bzw. blockiert wird, oder (3) die Kupplung, falls das Kraftfahrzeug ein Fahrzeug mit Schaltgetriebe ist, rasch in Eingriff gebracht wird, nachdem die Freigabe des Kupplungspedals (nicht gezeigt) durch den Fahrer, um die Maschine 20 neu zu starten. Dies kann eine plötzliche Änderung (plötzliche Zunahme oder plötzliche Abnahe) der Rate des Abfalls der Maschinendrehzahl ergeben.
  • Falls das Maschinensteuersystem 1 in einem Selbstneustartmodus betrieben werden kann, steuert die ECU 40 das Kraftstoffeinspritzsystem 51 und/oder die Zündanlage 53, um das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch oder das Gemisch der komprimierten Luft und Kraftstoff innerhalb jedes Zylinders während dem Anlassen der Maschine 20 zu verbrennen. Falls das Maschinensteuersystem 1 im Selbstneustartmodus während des Abfalls der Maschinendrehzahl operiert, nimmt die Maschinendrehzahl rasch zu.
  • Plötzliche Änderungen bei der Maschinendrehzahl während des Abfalls der Maschinendrehzahl nach dem automatische Stoppen der Maschine 20, das nicht durch die ECU 40 bestimmt bzw. beabsichtigt wird, kann verursachen, dass die zukünftigen Werte der Maschinendrehzahl, welche zuvor prognostiziert wurden, ungenau werden. Aus diesem Grund kann die ECU 40 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten (zukünftige Bahn) der Maschinendrehzahl den Verschiebezeitpunkt des Ritzels 14 und/oder den Erregungszeitpunkt des Motors 11 in dem Ritzel-Vordreh-Modus und dem Ritzel-Nachdreh-Modus ungenau steuern.
  • Zudem ist die ECU 40 gemäß dieser Ausführungsform programmiert, um Werte der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) innerhalb des aktuellen Maschinendrehzahlschwankungszyklus (aktuelle 180-CAD-Periode S[i]) und Werte der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) innerhalb des nächsten Maschinendrehzahlschwankungszyklus (nächste 180-CAD-Periode S[i + 1]) basierend auf den Werten der Verlustleistung T innerhalb des vorherigen Maschinendrehzahlschwankungszyklus (vorherige 180-CAD-Periode S[i + 1]) zu prognostizieren. Somit kann, falls das eigentliche Verlustmoment (Verlustleistung) von der Kurbelwelle 21 zwischen den nachfolgenden Maschinendrehzahlfluktuationszyklen im Wesentlichen konstant ist, die Maschinendrehzahl während deren Abfall genau prognostiziert werden. Allerdings können plötzliche Änderungen bei der Maschinendrehzahl während des Abfalls der Maschinendrehzahl nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20, welche nicht durch die ECU 40 bestimmt bzw. beabsichtigt werden, ein tatsächliches Verlustmoment (Verlustleistung) von der Kurbelwelle 21 zwischen aufeinanderfolgenden Maschinendrehzahlfluktuationsperioden, welche im Wesentlichen nicht immer konstant sind, verursachen, was zu einer Verringerung der Genauigkeit von prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl führt.
  • Ein Schalten eines Zubehörteils von AN zu AUS oder andersherum trägt zu einer Erhöhung oder Abnahme der Verlustleistung T an der Kurbelwelle 21 bei. Insbesondere taucht, falls die Maschinendrehzahl mit der Kraftstoffabschaltung der Maschine 20 fällt, die Erhöhung und Abnahme der Verlustleistung T direkt bei den Schwankungen der Maschinendrehzahl auf. Insbesondere sind, falls das Verlustmoment der Kurbelwelle 21 konstant ist, Bereiche (Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden) der Schwankungen der Maschinendrehzahl im Wesentlichen identisch zueinander, sodass das schwankende Verhalten der Verlustleistung T, welche basierend auf momentanen Werten der Maschinendrehzahl berechnet wird, unverändert ist. Allerdings wird, falls die Scheitel-zu-Scheitel-Amtlituden der Schwankungen der Maschinendrehzahl aufgrund des Schaltens eines Zubehörteils von AN zu AUS oder andersherum verändert werden, das schwankende Verhalten der Verlustleistung T im Vergleich zu dem vor dem Auftreten des Schaltens des Zubehörteils verändert.
  • Somit ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um Werte der Verlustleistung T zu berechnen und basierend auf den berechneten Werten der Verlustleistung T zu bestimmen, ob der Antrieb des Ritzels 14 und des Motors 11 unter Verwendung der prognostizierten Werte der Maschinendrehzahl ausgeführt wird. Mit anderen Worten ist das Maschinensteuersystem 1 konfiguriert, um die Verlustleistung T nach dem Abschalten der Maschine basierend auf der automatischen Stoppsteuerung für die Maschine 20 zu berechnen, den Grad der Schwankungen der Maschinendrehzahl basierend auf dem berechneten Verlustmoment T zu erfassen und den Verschiebezeitpunkt des Ritzels 14 und den Erregungszeitpunkt des Motors 11 basierend auf dem Grad der Schwankungen der Maschinendrehzahl zu bestimmen.
  • Eine Beziehung zwischen Veränderungen der Maschinendrehzahl und Veränderungen der Verlustleistung T wird nachstehend beschrieben. Es ist zu beachten, dass ein Beispiel beschrieben wird, bei dem das Verlustmoment von der Kurbelwelle aufgrund des Schaltens eines Zubehörteils von AN zu AUS verändert wird.
  • 3 und 4 sind Zeitablaufdiagramme, wobei jedes eine Beziehung zwischen Veränderungen der Maschinendrehzahl und Veränderungen der Verlustleistung T nach dem Abschalten der Maschine gemäß dem Erfüllen eines automatischen Maschinenstoppzustands darstellt. 3 stellt eine Beziehung zwischen Veränderungen der Maschinendrehzahl und Veränderungen der Verlustleistung T dar, falls es kein AN/AUS-Schalten von Zubehörteilen 36 nach Abschalten der Maschine gemäß dem Erfüllen eines automatischen Maschinenstoppzustands gibt. 4 stellt eine Beziehung zwischen Veränderungen der Maschinendrehzahl und Veränderungen der Verlustleistung T dar, falls ein Zubehörteil von AN zu AUS nach Abschalten der Maschine gemäß dem Erfüllen eines automatischen Maschinenstoppzustands geschaltet wird.
  • In jeder der 3 und 4 stellt (a) Veränderungen in der Maschinendrehzahl dar und (b) stellt Veränderungen in der Verlustleistung T dar. Bei (b) von jeder der 3 und 4 stellen gestrichelte Linien momentane Werte der Verlustleistung T dar, welche nacheinander für jede vorbestimmte Drehung, d. h. jede Drehung von 30 CAD der Kurbelwelle 21 berechnet werden. Eine durchgehende Linie stellt integrierte Werte der Verlustleistung T dar, die jeweils ein integrierter Wert (eine Summe ΣT) der Verlustleistung T über einen Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl ist.
  • Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform, da die Verlustleistung die Verringerung (Verlust) der kinetischen Drehleistung der Kurbelwelle 21 eines aktuellen Werts der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) zu dem nächsten Wert der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) nach dem Abschalten der Maschine gemäß einer automatischen Stoppsteuerung der Maschine 20 bedeutet, ein positiver Wert der Verlustleistung eine entsprechende Abnahme der kinetischen Drehleistung der Kurbelwelle 21 des aktuellen Werts der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) zu dem nächsten Wert der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) bedeutet. Dagegen bedeutet ein negativer Wert der Verlustleistung eine entsprechende Zunahme der kinetischen Drehleistung der Kurbelwelle 21 von dem aktuellen Wert der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) zu dem nächsten Wert der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit).
  • Zum Beispiel ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um eine Summe ΣT der Verlustleistung T über eine Periode entsprechend jedes Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl zu berechnen; diese vorübergehenden angrenzenden Perioden überlappen sich zueinander teilweise. Mit anderen Worten, das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform ist konfiguriert, um einen integrierten Wert der Verlustleistung T über 180 CAD in Schwankungen der Maschinendrehzahl zu berechnen.
  • Falls es kein AN/AUS-Schalten von Zubehörteilen 36 nach dem Abschalten der Maschine gibt, tauchen mehrfach Reihen von abwechselnden positiven und negativen Spitzenwerten der Verlustleistung T auf während deren positiven und negativen Spitzenniveaus allmählich mit der Zeit vergehen, um auf einen konstanten Wert (siehe 3) zu konvergieren.
  • Jede Summe ΣT der Verlustleistung T ist im Wesentlichen Null, falls die Maschine 20 leerläuft, da eine Zunahme der Leistung basierend auf dem zugeführten Kraftstoff verbraucht wird, um die Maschinendrehzahl bei einer voreingestellten Leerlaufdrehzahl zu halten. Dagegen wird, nach dem Abschalten der Maschine, wie in 3 dargestellt, da die Maschinendrehzahl mit der verbrauchten Leistung abfällt, eine Summe ΣT der Verlustleistung T über jede Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl im Wesentlichen bei einem positiven konstanten Wert beibehalten. Das bedeutet, dass momentane Werte der Verlustleistung T, welche nacheinander für jede Drehung von 30 CAD der Kurbelwelle 21 berechnet werden, jeweils von entsprechenden momentanen Werten der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) derart abhängen, dass je höher ein momentaner Wert der Maschinendrehzahl ist, desto weiter schwankt der entsprechende momentane Wert der Verlustleistung. Allerdings wird eine Summe ΣT der Verlustleistung T über jede Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl im Wesentlichen konstant gehalten, unabhängig eines entsprechenden Werts der Maschinendrehzahl.
  • Andererseits wird, falls ein Zubehörteil 36, wie z. B. eine Klimaanlage, von AUS zu AN nach Ausschalten des Motors bei einer Zeit ta geschaltet wird, das schwankende Verhalten der Verlustleistung T bei der Zeit ta oder so ungefähr derart verändert, dass die Scheitel-Zu-Scheitel-Amplitude der Schwankungen der Verlustleistung T, wie in 4 dargestellt, mit der Scheitel-Zu-Scheitel-Amplitude der Schwankungen der Maschinendrehzahl, die rasch erhöht wird, weiter bzw. breiter. Zudem wird eine Summe ΣT der Verlustleistung T über eine Periode entsprechend der Zeit ta im Vergleich zu den Summen ΣT der Verlustleistung T über die vorherigen Perioden relativ zu der Periode entsprechend der Zeit ta rasch erhöht, was dazu führt, dass eine Kurve der Summen ΣT der Verlustleistung T einen positiven Scheitel bei der Zeit ta oder so in etwa aufweist.
  • Zudem werden, falls die Maschine 20 das Verbrennen des komprimierten Luft-Kraftstoff-Gemisches oder des Gemisches der komprimierten Luft und Kraftstoff innerhalb jedes Zylinders in dem Selbstneustartmodus während dem Anlassen der Maschine 20 neu startet, sodass die Maschinendrehzahl verändert wird, um anzusteigen, die Summen ΣT der Verlustleistung T nach dem Neustart der Kraftstoffverbrennung in jedem Zylinder negative Werte werden, da die Drehleistung basierend auf der Zufuhr von Kraftstoff zu der Kurbelwelle 21 vorgegeben ist.
  • Mit Blick auf diese Umstände ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um eine Summe ΣT der Verlustleistung T bei einem vorbestimmten CAD basierend auf Werten der bei jeder Drehung der Kurbelwelle 21 berechneten Verlustleistung T zu berechnen, und den Grad an Schwankungen der Maschinendrehzahl basierend auf den berechneten Summen ΣT der Verlustleistung T zu bestimmen. Insbesondere vergleicht das Maschinensteuersystem 1 jede berechnete Summe ΣT der Verlustleistung T mit dem Kriterium Verlustleistung und deaktiviert die Einstellung des Verschiebezeitpunkts bzw. -zeitablauf des Ritzels 14 und des Eregezeitpunkts des Motors 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl, falls der Unterschied einer berechneten Summe ΣT der Verlustleistung T von dem Kriterium Verlustleistung größer als ein Schwellenniveau ist.
  • 5 stellt schematische Arbeitsabläufe der ECU 40 in Übereinstimmung mit einem Startersteuerprogramm R, das in die Speichereinheit 40a abgespeichert ist, gemäß dieser Ausführungsform dar. Die ECU 40 startet das Startersteuerprogramm jedes Mal dann, wenn ein NE-Signal (Kurbelwellenimpuls) von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 eingegeben wird.
  • Wenn das Startersteuerprograrnm R gestartet wird, bestimmt die ECU 40 in Schritt S11, ob die Maschine 20 gemäß der Erfüllung eines automatischen Maschinenstoppzustands abgeschaltet wird. Beim Bestimmen, dass die Maschine 20 gemäß der Erfüllung eines automatischen Maschinenstoppzustands (NEIN in Schritt S11) nicht abgeschaltet wird, beendet die ECU 40 das Startersteuerprogramm R. Andernfalls schreitet beim Bestimmen, dass die Maschine 20 gemäß der Erfüllung eines automatischen Maschinenstoppzustands (JA in Schritt S11) abgeschaltet wird, die ECU 40 zu Schritt S12 fort und berechnet in Schritt S12 einen aktuellen Wert w[θn] der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 in Übereinstimmung der Gleichung (1), wie vorstehend dargelegt, basierend auf einem Kurbelwellenimpuls (einem NE-Signal), der gegenwärtig an die ECU 40 von dem Kurbelwellenwinkelsensor 31 eingegeben wird.
  • Als nächstes berechnet das Maschinensteuersystem 1 in Schritt S13 basierend auf dem vorherigen Wert ω[θn – 1] und dem aktuellen Wert ω[θn] der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 (Maschinendrehzahl) einen Wert der Verlustleistung T in Übereinstimmung mit der Gleichung (2), wie vorstehend dargelegt. Bei Schritt S13 speichert die ECU 40 die berechnete Verlustleistung T in das Speichermedium 40a, um mit dem entsprechenden aktuellen Wert ω[θn] der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 (Maschinendrehzahl) zu korrelieren.
  • Nachfolgend berechnet in Schritt S14 die ECU 40 eine Summe ΣT der Verlustleistung T.
  • Insbesondere liest in Schritt S14 die ECU 40 aus dem Speichermedium 40a die Werte der Verlustleistung T innerhalb einer Periode zwischen dem aktuellen Wert ω[θn] der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 und einem entsprechenden Wert ω[θn – 1] des vorherigen Drehzahlschwankungszyklus S[i – 1] aus; diese Periode ist eine 180-CAD-Periode. Bei Schritt S14 berechnet die ECU 40 die Summe der ausgelesenen Werte der Verlustleistung T für die entsprechenden Werte der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 innerhalb der 180-CAD-Periode und dadurch wird eine Summe ΣT der Verlustleistung T erhalten. Bei Schritt S14 speichert die ECU 40 in das Speichermedium 40a die kalkulierte Summe ΣT der Verlustleistung T, um mit dem aktuellen Wert ω[θn] der Winkelgeschwindigkeit ω der Kurbelwelle 21 zu korrelieren.
  • Als nächstes vergleicht die ECU 40 in Schritt S15 die berechnete Summe ΣT der Verlustleistung T mit dem Kriterium Verlustleistung. Beispielsweise bestimmt in dieser Ausführungsform, während des Abfallens der Maschinendrehzahl nach dem Abschalten der Maschine als Reaktion auf die Erfüllung einer automatischen Maschinenstoppanfrage, die ECU 40 als das Kriterium Verlustleistung eine berechnete Summe ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines früheren Zeitintervalls zwischen dem Stoppen des Maschinenabschaltens und der Zeit nach dem Verstreichen einer voreingestellten Periode einschließlich dem Stoppen des Maschinenabschaltens.
  • Insbesondere kann die ECU 40 als das Kriterium Verlustleistung einen mittleren Wert der berechneten Summen ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines früheren Zeitintervalls von dem Stoppen des Maschinenabschaltens zu der Zeit nach dem Verstreichen einer voreingestellten Periode seit dem Stoppen des Maschinenabschaltens bestimmen.
  • Als ein weiteres Beispiel kann die ECU 40 einen voreingestellten Wert als das Kriterium Verlustleistung verwenden.
  • Beispielsweise schreitet die ECU 40 als Ergebnis des Vergleichs zu Schritt S16 fort, falls bestimmt wird, dass der Unterschied des Kriteriums Verlustleistung von einem absoluten Wert der berechneten Summe ΣT der Verlustleistung T gleich oder kleiner als das Schwellenniveau (JA in Schritt S15) ist.
  • Bei Schritt S16 treibt, falls die ECU 40 bestimmt, in dem Ritzel-Vordreh-Modus (der Wert der Drehzahl der Maschine 20 beim Erfüllen zumindest eines Maschinenneustartzustands ist größer als die voreingestellte Schwelle) zu operieren, die ECU 40 in Schritt S16 den Motor 11 bei einem basierend auf die prognostizierten zukünftigen Werte der Maschinendrehzahl berechneten Motorantriebszeitpunkt an, und treibt das Ritzel 14 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebungszeitpunkt an.
  • Andernfalls treibt, falls die ECU 40 bestimmt, in dem Ritzel-Nachdreh-Modus (der Wert der Drehzahl der Maschine 20 beim Erfüllen zumindest eines Maschinenneustartzustands gleich oder kleiner als die voreingestellte Schwelle ist) zu operieren, die ECU 40 in Schritt S16 das Ritzel 14 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebungszeitpunkt an, und treibt den Motor 11 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Motorantriebszeitpunkt an.
  • Andererseits schreitet, als Ergebnis des Vergleichs, falls bestimmt wird, dass der Unterschied des Kriteriums Verlustleistung von dem absoluten Wert der berechneten Summe ΣT der Verlustleistung T größer als das Schwellenniveau (NEIN in Schritt S15) ist, die ECU 40 zu Schritt S17 fort und deaktiviert, falls die Antriebszeitpunkte des Ritzels 14 und des Motors 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechnet wurden, die berechneten Antriebszeitpunkte in Schritt S17. Anschließend gibt in Schritt S17 die ECU 40 ein AN-Signal an das erste Antriebsrelais 24 nach vollständigem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 21 aus, um den Solenoid 18 zu erregen. Der erregte Solenoid 18 zieht den Kolben 19 darin gegen die Kraft der Rückstellfeder und der Einziehschieber des Kolbens 19 schwenkt den Schiebehebel 17 entgegen dem Uhrzeigersinn in 1. Dies verschiebt das Ritzel 14 zu dem Zahnkranz 22, um damit in Eingriff zu stehen. Nach dem Eingriff gibt die ECU 40 ein AN-Signal zu dem zweiten Antriebsrelais 25 aus, um dadurch den Motor 11 in Schritt S17 zu erregen. Die Erregung des Motors 11 dreht das Ritzel 14 mit dem ineingriffstehenden Zahnkranz 22, und somit die Maschine 20 anlassen.
  • Es ist zu beachten, dass in Schritt S17 die ECU 40, falls bestimmt wird, dass der Unterschied des Kriteriums Verlustleistung von einem absoluten Wert der berechneten Summe ΣT der Verlustleistung T als Ergebnis des Vergleichs größer als das Schwellenniveau (NEIN in Schritt S15) ist, das Ritzel 14 und den Motor 11 ohne Verwendung der prognostizierten zukünftigen Werte der Maschinendrehzahl antreibt bis die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Summen ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines voreingestellten Bereichs liegen, und in Schritt S16 das Ritzel 14 und den Motor 11 beim entsprechenden Ritzel- und Motorantriebszeitpunkte bzw. -zeitabläufe antreiben kann, welche basierend auf prognostizierte zukünftige Werte der Maschinendrehzahl berechnet werden, solange die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Summen ΣT der Verlustleistung T innerhalb des voreingestellten Bereichs sind.
  • Wie vorstehend beschrieben ist das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform gestaltet, um Werte der Verlustleistung T während dem Abfall der Maschinendrehzahl nach dem automatischen Stoppen der Maschine 20 (Abschalten der Maschine) zu berechnen, und basierend auf den berechneten Werten der Verlustleistung T zu bestimmen, ob der Antrieb jedes Ritzels 14 und des Motors 11 gemäß der prognostizierten zukünftigen Werte der Maschinendrehzahl deaktiviert werden soll. Diese Konfiguration steuert den Verschiebezeitpunkt bzw. -zeitablauf (Eingriffszeitablauf) des Ritzels 14 zu (mit) dem Zahnkranz 22 und dem Antriebs-(Erregungs)-Zeitpunkt bzw. -Zeitablauf des Motors 11, um die Schwankungen der tatsächlichen Maschinendrehzahl anzupassen, und dadurch die Maschine 10 unter Verwendung des Starters 10 genau anzulassen.
  • Da die Verlustleistung (Verlustmoment) der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 basierend auf den momentanen Werten der Maschinendrehzahl (Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21) berechnet wird, überwacht diese Konfiguration zudem das tatsächliche Verlustmoment der Kurbelwelle 21 der Maschine 20 mit hoher Genauigkeit, und somit wird mit hoher Genauigkeit die Schwankungen der Maschinendrehzahl überwacht.
  • Das Maschinensteuersystem 1 gemäß dieser Ausführungsform ist konfiguriert, um den Grad der Schwankungen der Maschinendrehzahl basierend auf jeder der Summen ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines entsprechenden 180-CAD-Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl zu erfassen. Diese Konfiguration erhöht die Erfassungsgenauigkeit des Grads der Schwankungen der Maschinendrehzahl im Vergleich zum Erfassen des Grads der Schwankungen basierend auf den momentanen Werten der Verlustleistung T. Insbesondere je höher ein momentaner Wert der Maschinendrehzahl ist, desto weiter schwankt der entsprechende momentane Wert der Verlustleistung, da ein momentaner Wert der Verlustleistung von einem entsprechenden momentanen Wert der Drehzahl abhängig ist. Allerdings wird eine Summe ΣT der Verlustleistung T für jede Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl im Wesentlichen konstant gehalten, unabhängig von einem entsprechenden Wert der Maschinendrehzahl. Somit verbessert diese Konfiguration, welche den Grad der Schwankungen der Maschinendrehzahl basierend auf der Summe ΣT der Verlustleistung T für jede Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl erfasst, die Erfassungsgenauigkeit des Grads der Schwankung der Maschinendrehzahl im Vergleich zu dem der Erfassung der Schwankungen der Maschinendrehzahl basierend auf den momentanen Werten der Verlustleistung.
  • Beim Vergleichen einer Summe ΣT der Verlustleistung T mit dem Kriterium Verlustleistung, um dadurch den Grad der Schwankungen der Maschinendrehzahl zu erfassen, ist das Maschinensteuersystem 1 konfiguriert, um als das Kriterium Verlustleistung eine berechnete Summe ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines früheren Zeitintervalls zwischen dem Stoppen des Maschinenabschaltens und der Zeit nach dem Verstreichen einer voreingestellten Periode seit einschließlich dem Stoppen des Maschinenabschaltens zu verwenden. Diese Konfiguration überwacht die Schwankungen der Verlustleistung T, selbst wenn sich das tatsächliche Verlustmoment von der Kurbelwelle 21 in Abhängigkeit einer Summe ΣT der Verlustleistung T innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl beim Start des Abfalls der Maschinendrehzahl verändert, und dadurch die Schwankungen der Maschinendrehzahl mit hoher Genauigkeit überwacht.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibungen von dieser Ausführungsform begrenzt und kann wie folgt abgewandelt werden.
  • Als erste Abwandlung kann die ECU 40 konfiguriert werden, um in Schritt S15a (siehe 6A) eine berechnete erste Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD über einer ersten Periode entsprechend eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl mit einer berechneten zweiten Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T bei einem entsprechenden CAD über eine zweite Periode entsprechend eines anderen Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl nach dem einem Zyklus zu vergleichen. Anschließend kann in Schritt S15a die ECU 40 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob die berechnete zweite Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T über der zweiten Periode gleich oder kleiner als die erste Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T über der ersten Periode in Schritt S15a ist.
  • Wie vorstehend beschrieben sind, falls es keine plötzliche Änderungen der Drehzahl bei deren Abfall gibt, Veränderungen der Verlustleistung der Kurbelwelle 21 zwischen aufeinanderfolgenden Maschinendrehzahlschwankungszyklen im Wesentlichen konstant. Das ergibt, dass die berechnete erste Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T über der ersten Periode und der berechneten zweiten Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T der zweiten Periode im Wesentlichen identisch zueinander sind. Somit treibt die ECU 40 das Zahnrad 14 bei einem basierend auf prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebungszeitpunkt bzw. -zeitablauf an und treibt den Motor 11 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl in Schritt S16 berechneten Motorantriebszeitpunkt bzw. -zeitablauf an.
  • Dagegen kann, falls es eine plötzliche Änderung der Drehzahl bei deren Abfall im Vergleich zu der berechneten ersten Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T bei einem gegebenen CAD über die erste Periode gibt, die berechnete zweite Summe ΣT der Verlustleistung T basierend auf Werten der Verlustleistung T über die zweite Periode erhöht werden. Somit deaktiviert die ECU 40 den Antrieb jeweils von dem Ritzel 14 und dem Motor 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl in Schritt S17.
  • Die Konfiguration der ersten Abwandlung überwacht die Schwankungen der Maschinendrehzahl, und dadurch wird das Ritzel 14 und der Motor 11 angetrieben, um die Schwankungen der tatsächlichen Maschinendrehzahl anzupassen.
  • Als zweite Abwandlung kann die ECU 40 konfiguriert sein, um in Schritt S15b (siehe 6B) einen absoluten Wert eines momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem gegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl mit einem absoluten Wert eines momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem entsprechenden CAD innerhalb eines anderen Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl nach dem einen Zyklus zu vergleichen. Anschließend kann in Schritt S15b die ECU 40 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob der absolute Wert des momentanen Werts der Verlustleistung T bei dem gleichen CAD innerhalb eines anderen Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl nach dem einen Zyklus gleich oder kleiner als der absolute Wert des momentanen Werts bei dem gleichen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl in Schritt S15b ist.
  • Wie die erste Abwandlung sind, falls es keine plötzliche Änderungen der Maschinendrehzahl mit deren Abfall gibt, Veränderungen der Verlustleistung der Kurbelwelle 21 zwischen aufeinanderfolgenden Maschinendrehzahlschwankungszyklen im Wesentlichen konstant. Dies ergibt, dass der absolute Wert des momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl und der des momentanen Werts der Verlustleistung bei einem entsprechenden CAD innerhalb eines anderen Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl nach dem einen Zyklus im Wesentlichen identisch zueinander sind. Somit treibt die ECU 40 das Ritzel 14 bei einem basierend auf prognostizierte zukünftige Werte der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebungszeitpunkt bzw. -zeitablauf an und treibt den Motor 11 bei einem basierend auf die prognostizierten zukünftigen Werte der Maschinendrehzahl in Schritt S16 berechneten Motorantriebszeitpunkt bzw. -zeitablauf an.
  • Dagegen kann, falls es eine plötzliche Änderung der Maschinendrehzahl mit deren Abfall gibt, im Vergleich zu dem absoluten Wert der momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl den absoluten Wert des momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem entsprechenden CAD innerhalb eines anderen Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl nach dem einen Zyklus erhöht werden. Somit deaktiviert in Schritt S17 die ECU 40 den Antrieb jedes der Ritzel 14 und des Motors 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl.
  • Die Konfiguration der zweiten Abwandlung überwacht die Schwankungen der Maschinendrehzahl, und dadurch wird das Ritzel 14 und der Motor 11 angetrieben, um die Schwankungen der tatsächlichen Maschinendrehzahl anzugleichen.
  • Als dritte Abwandlung kann die ECU 40 konfiguriert sein, um einen momentanen Wert der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl mit einer Schwelle bei Schritt S15c (siehe 6C) zu vergleichen. Bei der dritten Abwandlung kann während des Abfalls der Maschinendrehzahl nach dem Abschalten der Maschine in Reaktion auf die Erfüllung einer automatischen Maschinenstoppanfrage die ECU 40 als Kriterium Verlustleistung einen berechneten momentanen Wert der Verlustleistung T innerhalb eines früheren Zeitintervalls zwischen dem Stoppen des Abschaltens der Maschine und der Zeit nach dem Verstreichen einer voreingestellten Periode seit dem Stoppen der Maschine bestimmen. Anschließend kann die ECU 40 variabel einen Wert der Schwelle relativ zu dem Kriterium Verlustleistung einstellen. Bei Schritt S15c kann die ECU 40 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob der momentane Wert der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl gleich oder kleiner als der variable eingestellte Wert der Schwelle ist.
  • Nach dem Abschalten der Maschine werden, falls die Pumpenverlustleistung (Verlustmoment) in der Verbrennungskammer jedes Zylinders relativ klein ist, z. B. wegen des offen gehaltenen Drosselventils, die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Schwankungen der Maschinendrehzahl relativ klein, sodass die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Schwankungen des Verlustmoments T auch relativ klein werden. Falls die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Schwankungen des Verlustmoments T relativ klein sind, treten die Schwankungen der Maschinendrehzahl als Schwankungen des Verlustmoments T auf. Somit treibt, falls bestimmt wird, dass der momentane Wert der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl gleich oder kleiner als der variable eingestellte Wert der Schwelle (JA in Schritt S15c) ist, die ECU 40 das Ritzel 14 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebungszeitpunkt bzw. -zeitablauf an und treibt den Motor 11 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl in Schritt S16 berechneten Motorantriebszeitpunkt bzw. -zeitablauf an.
  • Andernfalls deaktiviert, falls bestimmt wird, dass der momentane Wert der Verlustleistung T bei einem vorgegebenen CAD innerhalb eines Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl größer als der variable eingestellte Wert der Schwelle (NEIN in Schritt S15c) ist, in Schritt S17 die ECU 40 den Antrieb jeweils von dem Ritzel 14 und dem Motor 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl.
  • Somit überwacht, falls die Pumpverlustleistung (Verlustmoment) in der Verbrennungskammer jedes Zylinders relativ klein ist, die Konfiguration der dritten Abwandlung auf einfache Weise die Schwankungen der Maschinendrehzahl.
  • Als vierte Abwandlung kann die ECU 40 konfiguriert sein, um in Schritt S15d (siehe 6D) einen absoluten Wert eines vorherigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem vorherigen CAD mit einem absoluten Wert bei einem derzeitigen momentanen Wert der Verlustleistung T bei einem derzeitigen CAD zu vergleichen. Anschließend kann in Schritt S15 die ECU 40 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob der Unterschied zwischen dem absoluten Wert des vorherigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei einem vorherigen CAD und der absolute Wert des derzeitigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei dem derzeitigen CAD gleich oder kleiner als eine Schwelle in Schritt S15d ist.
  • Wie die dritte Abwandlung nach dem Abschalten der Maschine werden, falls die Pumpverlustleistung (Verlustmoment) in der Verbrennungskammer jedes Zylinders relativ klein ist, die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Schwankungen des Verlustmoments T auch relativ klein. Falls die Scheitel-zu-Scheitel-Amplituden der Schwankungen des Verlustmoments T relativ klein sind, treten die Schwankungen der Maschinendrehzahl als übermäßige Schwankungen des Verlustmoments T auf.
  • Somit treibt, falls bestimmt wird, dass der Unterschied zwischen dem absoluten Wert des vorherigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei dem vorherigen CAD und dem absoluten Wert des derzeitigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei dem derzeitigen CAD gleich oder kleiner als die Schwelle (JA in Schritt S15d) ist, die ECU 40 das Ritzel 14 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl berechneten Ritzelverschiebezeitpunkt bzw. -zeitablauf an und treibt den Motor 11 bei einem basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl in Schritt S16 berechneten Motorantriebszeitpunkt bzw. -zeitablauf an.
  • Andernfalls deaktiviert, falls bestimmt wird, dass der Unterschied zwischen dem absoluten Wert des vorherigen momentanen Werts der Verlustleistung T bei dem vorherigen CAD und dem absoluten Wert des derzeitigen Momentanwerts der Verlustleistung T bei dem derzeitigen CAD größer als die Schwelle (NEIN in Schritt S15d) ist, in Schritt S17 die ECU 40 den Antrieb jeweils von dem Ritzel 14 und dem Motor 11 basierend auf den prognostizierten zukünftigen Werten der Maschinendrehzahl.
  • Somit überwacht, falls die Pumpverlustleistung (Verlustmoment) in der Verbrennungskammer jedes Zylinders relativ klein ist, die Konfiguration der vierten Abwandlung auf einfache Weise die Schwankungen der Maschinendrehzahl.
  • Als fünfte Abwandlung kann in Schritt S15e (siehe 7A) die ECU 40 eine Summe ΣT der Verlustleistung T mit einem Kriterium vergleichen und bestimmen, dass eine plötzliche Änderung der Schwankungen der Maschinendrehzahl gibt, wobei zu Schritt S17 gegangen wird, falls die Summe ΣT der Verlustleistung T größer als das Kriterium ist, oder die Summe ΣT der Verlustleistung T ein negativer Wert ist.
  • Als sechste Abwandlung kann in Schritt S15f (siehe 7B) die ECU 40 einen absoluten Wert der vorherigen Summe ΣT der Verlustleistung T mit dem einer derzeitigen Summe ΣT der Verlustleistung T vergleichen und bestimmen, dass es eine plötzliche Veränderung der Schwankungen der Maschinendrehzahl gibt, wobei zu Schritt S17 gegangen wird, falls der Unterschied zwischen dem absoluten Wert der vorherigen Summe ΣT der Verlustleistung T und dem der derzeitigen Summe ΣT der Verlustleistung T größer als ein Kriterium ist.
  • Das Maschinensteuersystem 1 kann konfiguriert sein, um eine Summe ΣT der Verlustleistung T über eine Periode entsprechend jedes Zyklus der Schwankungen der Maschinendrehzahl zu berechnen; diese vorübergehenden angrenzenden Perioden können nicht teilweise zueinander überlappt werden.
  • Das Maschinensteuersystem 1 kann konfiguriert sein, um eine Summe ΣT der Verlustleistung T über eine Periode entsprechend zwei oder mehreren Zyklen der Schwankungen der Maschinendrehzahl zu berechnen, beispielsweise kann das Maschinensteuersystem 1 konfiguriert sein, um eine ΣT der Verlustleistung T über (180× n) CAD, der einen derzeitigen CAD enthält, zu berechnen; n ist eine ganze Zahl, die gleich oder größer als Zwei ist.
  • In dieser Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf ein entsprechendes Maschinensteuersystem 1 angewandt, das mit dem den ersten und zweiten Antriebsrelais 24 und 25 enthaltenen Starter 10 ausgestattet ist und gestaltet ist, um den Ritzelaktuator 18 und den Motor 11 individuell anzutreiben, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung begrenzt.
  • Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auf ein Maschinensteuersystem angewandt werden, das mit einem Starter ausgestattet ist, der gestaltet ist, um unabhängig das Lösen des Ritzels 14 von dem Zahnkranz 22 auszuführen und die Drehung des Motors 11 zu stoppen. Beispielsweise kann ein normaler Starter mit einem Motorsteuerrelais zum Steuern der Erregung und Entregung eines Motors als Start der vorliegenden Erfindung angewandt werden. Das bedeutet, dass in dieser Abwandlung anstatt des Motorschalters SL2 des Starters 10, der in 1 dargestellt ist, ein Kontakt bei dem anderen Ende des Kolbens 19 gegenüber des zu dem Hebel 17 gekoppelten einen Ende vorgesehen ist; dieser Kontakt wird zum Bestromen bzw. Erregen des Motors 11 verwendet. Zudem kann in dieser Abwandlung das Motorsteuerrelais zwischen dem Motor 11 und der Batterie 12 vorgesehen werden; dieses Relais kann gemäß den von der ECU 40 zugeführten Steuersignalen ausgeschaltet und eingeschaltet werden. Diese Konfiguration der Abwandlung kann individuell das erste Antriebsrelais und das Motorsteuerrelais steuern, und somit unabhängig den Eingriff des Ritzels 14 mit dem Zahnkranz 22 und die Drehung des Motors 11 steuern.
  • Die vorliegende Erfindung kann bei Kraftfahrzeugen jeweils mit einer Dieselmaschine angewandt werden.
  • Während eine dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hier beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern enthält jegliche Ausführungsformen mit Abwandlungen, Weglassungen, Kombinationen (z. B. von Aspekten über verschiedene Ausführungsformen), Anpassungen und/oder Abwechslungen, welche durch jene gewürdigt werden, die auf dem Gebiet der vorliegenden Offenbarung ein Fachmann sind. Die Beschränkungen der Ansprüche sind basierend auf der in den Ansprüchen angewandte Sprache breit zu interpretieren und beschränken keine Beispiele, welche in der vorliegenden Beschreibung oder während des Verfahrens der Anmeldung beschrieben werden, wobei die Beispiele als nicht exklusiv konstruiert wurden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-330813 [0004]

Claims (11)

  1. System zum Anlassen einer automatisch gestoppten Verbrennungskraftmaschine (20) mit einer Abtriebswelle, zu der ein Zahnkranz (22) unter Verwendung eines Starters (10) gekoppelt ist, der ein Ritzel (14) aufweist, das auf den Zahnkranz (22) schiebbar ist und mit dem in Eingriff kommen kann, und einem Motor (11), der das Ritzel (14) dreht, wenn er bestromt wird, wobei das System aufweist: einen Rechner, der wiederholt eine Drehzahl der Abtriebswelle berechnet; einen Prädiktor, der basierend auf einem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei einer aktuellen Zeit und zumindest einem zuvor berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle durch den Rechner zumindest einen zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle während eines Abfalls der Drehzahl der Abtriebswelle aufgrund eines automatischen Stoppens der Verbrennungskraftmaschine (20) prognostiziert; einen Startertreiber, der basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) antreibt, um ein Verschieben des Ritzels (14) auf den Zahnkranz (22), um mit dem Zahnkranz (22) in Eingriff zu kommen, und ein Bestromen des Motors (11), um das Ritzel (14) zu drehen, auszuführen; einen Verlustleistungs-Rechner, der basierend auf dem berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle bei der aktuellen Zeit und zumindest einem zuvor berechneten Wert der Drehzahl der Abtriebswelle eine Verlustleistung der Abtriebswelle berechnet; und einen Bestimmer, der basierend auf der berechneten Verlustleistung bestimmt, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  2. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Deaktivierungseinheit, die den Starter (10) deaktiviert, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben, wenn der Bestimmer bestimmt, den Startertreiber zu deaktivieren, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  3. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Aktivierungseinheit, die den Starter (10) aktiviert, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben, wenn der Bestimmer bestimmt, den Startertreiber zu aktivieren, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  4. System nach Anspruch 1, wobei der Rechner konfiguriert ist, um für jede Drehung der Abtriebswelle durch einen voreingestellten Drehwinkel eine momentane Drehzahl der Abtriebswelle als Drehzahl der Abtriebswelle basierend auf der Zeit, die für eine entsprechende Drehung der Abtriebswelle durch den voreingestellten Drehwinkel erforderlich ist, zu berechnen, und der Verlustleistungs-Rechner konfiguriert ist, um basierend auf dem berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Abtriebswelle bei der aktuellen Zeit und zumindest dem einen zuvor berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Abtriebswelle einen Wert der Verlustleistung der Abtriebswelle für jeder Drehung der Abtriebswelle durch den voreingestellten Drehwinkel zu berechnen.
  5. System nach Anspruch 4, ferner aufweisend: einen Summen-Rechner, der eine Summe der Werte der Verlustleistung über eine Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Drehzahl der Abtriebswelle berechnet, wobei der Bestimmer konfiguriert ist, um basierend auf der Summe der Werte der Verlustleistung zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einem prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  6. System nach Anspruch 5, ferner aufweisend: einen Vergleicher, der die Summe der Werte der Verlustleistung mit einem Kriteriumswert vergleicht, wobei der Summen-Rechner konfiguriert ist, um eine Summe der Werte der Verlustleistung über ein Zeitintervall zwischen dem automatischen Stoppen der Verbrennungskraftmaschine (20) und einer Zeit nach Verstreichen einer voreingestellten Periode seit deren automatischen Stoppen zu berechnen, und der Bestimmer konfiguriert ist, um: basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs durch den Vergleicher zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben; als Kriterium Verlustleistung die Summe der Werte der Verlustleistung über das Zeitintervall zu bestimmen; und einen Wert der Schwelle relativ zu dem Kriterium Verlustleistung variabel einzustellen.
  7. System nach Anspruch 4, ferner aufweisend: einen Summen-Rechner, der bei einem gleichen Drehwinkel der Abtriebswelle eine erste Summe der Werte der Verlustleistung über eine erste Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Drehzahl der Abtriebswelle und eine zweite Summe der Werte der Verlustleistung über eine zweite Periode entsprechend eines nachfolgenden Zyklus von Schwankungen der Drehzahl der Abtriebswelle berechnet, wobei der Bestimmer konfiguriert ist, um die erste Summe der Werte der Verlustleistung über die erste Periode mit der zweiten Summe der Werte der Verlustleistung über die zweite Periode zu vergleichen, und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  8. System nach Anspruch 1, wobei der Rechner konfiguriert ist, um für jede Drehung der Abtriebswelle durch einen voreingestellten Drehwinkel eine momentane Drehzahl der Abtriebswelle als Drehzahl der Abtriebswelle basierend auf einer Zeit, die für eine entsprechende Drehzahl der Abtriebswelle durch den voreingestellten Drehwinkel erforderlich ist, zu berechnen, der Verlustleistungs-Rechner konfiguriert ist, um basierend auf dem berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Ausgabewelle bei der aktuellen Zeit und zumindest dem einen zuvor berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Abtriebswelle einen ersten Wert der Verlustleistung bei einem Drehwinkel der Abtriebswelle über eine erste Periode und einen zweiten Wert der Verlustleistung bei dem gleichen Drehwinkel der Ausgabewelle über eine zweite Periode zu berechnen, wobei die erste und zweite Periode nachfolgenden Zyklen von Schwankungen der Maschinendrehzahl entsprechen, und der Bestimmer konfiguriert ist, um den ersten Wert der Verlustleistung mit dem zweiten Wert der Verlustleistung zu vergleichen, und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  9. System nach Anspruch 1, wobei der Rechner konfiguriert ist, um für jede Drehung der Abtriebswelle durch einen voreingestellten Drehwinkel eine momentane Drehzahl der Abtriebswelle als Drehzahl der Abtriebswelle basierend auf einer Zeit, die für eine entsprechende Drehung der Abtriebswelle durch einen voreingestellten Drehwinkel erforderlich ist, zu berechnen, der Verlustleistungs-Rechner konfiguriert ist, um basierend auf dem berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Abtriebswelle bei der aktuellen Zeit und zumindest dem einen zuvor berechneten Wert der momentanen Drehzahl der Abtriebswelle aufeinanderfolgende erste und zweite Werte der Verlustleistung zu berechnen, und der Bestimmer ist konfiguriert, um den ersten Wert der Verlustleistung mit dem zweiten Wert der Verlustleistung zu vergleichen, und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  10. System nach Anspruch 4, ferner aufweisend: einen Summen-Rechner, der eine Summe der Werte der Verlustleistung über eine Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl berechnet, wobei der Bestimmer konfiguriert ist, um die Summe der Werte der Verlustleistung über die Periode mit einer Schwelle zu vergleichen, und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
  11. System nach Anspruch 4, ferner aufweisend: einen Summen-Rechner, der eine erste Summe der Werte der Verlustleistung bei einem ersten Drehwinkel der Abtriebswelle über eine Periode entsprechend eines Zyklus von Schwankungen der Maschinendrehzahl und eine zweite Summe der Werte der Verlustleistung bei einem zweiten Drehwinkel der Abtriebswelle nahe bei dem ersten Drehwinkel davon über die gleiche Periode berechnet, und der Bestimmer konfiguriert ist, um die erste Summe der Werte der Verlustleistung mit der zweiten Summe der Werte der Verlustleistung zu vergleichen, und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs zu bestimmen, ob der Startertreiber deaktiviert werden soll, um basierend auf zumindest dem einen prognostizierten zukünftigen Wert der Drehzahl der Abtriebswelle den Starter (10) anzutreiben.
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