DE102016102076A1

DE102016102076A1 - Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102016102076A1
Application number: DE102016102076.1A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Suzuki; Susumu Kojima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2036-02-06
Also published as: US20160245206A1; JP6225932B2; US10072628B2; CN105909407B; CN105909407A; DE102016102076B4; JP2016156322A

Abstract

Steuerungsvorrichtung für eine Kraftmaschine führt eine automatische Stoppsteuerung für das Stoppen der Drehung einer Kurbelwelle aus, wenn eine vorbestimmte automatische Stoppbedingung erfüllt ist. Die Vorrichtung erlangt einen fokussierten Spitzenwert der Kraftmaschinendrehzahl, der nach einer Zeit auftritt, wenn sich die Drehrichtung der Kurbelwelle zuerst umkehrt, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, bestimmt, basierend auf dem fokussierten Spitzenwert, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, von dem erwartet wird, dass er sich von einem vorbestimmten Erlaubnisbereich entfernt, nachdem der fokussierte Spitzenwert auftritt, und führt eine Starter-Startsteuerung zum Antreiben des Starters aus, indem sie die Kraftstoffzuführung neu startet und den Kraftstoff zündet, um einen Betrieb der Kraftmaschine neu zu starten, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, wobei die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist und bestimmt wurde, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine für ein automatisches Stoppen und Neustarten eines Betriebs der Kraftmaschine bzw. der Maschine bzw. des Verbrennungsmotors, um eine Leerlaufstoppfunktion, eine Freilauffunktion und dergleichen zu erzielen.
Beschreibung des betreffenden Stands der Technik
Herkömmlich gibt es ein bekanntes Verfahren für ein automatisches Stoppen eines Betriebs einer Verbrennungskraftmaschine (d. h. eine Methode für ein automatisches Stoppen einer Drehung der Kraftmaschine), beispielsweise zur Verbesserung eines Kraftstoffverbrauchs und zur Reduzierung einer Abgasmenge, wenn ein Fahrzeug gestoppt und/oder verlangsamt wird. Die Kraftmaschine, auf die ein solches Verfahren angewendet wird, wird als eine Kraftmaschine mit einer automatischen Stoppfunktion bezeichnet. Im Allgemeinen wird, um die Drehung der Kraftmaschine durch eine solche automatische Stoppfunktion zu stoppen, eine Kraftstoffzuführung zu der Kraftmaschine gestoppt (siehe eine Zeit t0 in 1). In diesem Fall wird die Drehung der Kraftmaschine nicht unmittelbar, nachdem die Kraftstoffzuführung gestoppt wird, gestoppt, und die Kraftmaschine setzt ihre Drehung aufgrund einer Massenträgheit eine Zeitlang fort.
Wenn sich, wie in 1 veranschaulicht, eine Kraftmaschinendrehzahl im Wesentlichen null nähert, tritt ein Phänomen auf, bei dem die Drehrichtung einer Kraftmaschine nach einer Zeit t1 wiederholt zwischen der normalen und der Umkehrrichtung wechselt (d. h. ein Hin- und Her-Phänomen). Dieses Phänomen findet statt, weil ein Kolben, der in einem bestimmten Zylinder angeordnet ist, aufgrund einer Kompressionsreaktionskraft in dem Zylinder einen oberen Kompressionstotpunkt nicht überschreiten kann und somit kehrt die Drehrichtung der Kraftmaschine um, und danach wird ein Kolben, der in einem weiteren Zylinder angeordnet ist, bei einem Verbrennungshub einer Kompressionsreaktion ausgesetzt, wenn sich der Kolben in Richtung des oberen Kompressionstotpunkts bewegt. Zum Zeitpunkt t2 in 1 wird dann die Drehung der Kraftmaschine vollständig gestoppt. Nachstehend kann eine Zeitdauer, wenn ein Prozess für das Stoppen der Drehung der Kraftmaschine durch eine automatische Stoppfunktion beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehung der Kraftmaschine vollständig gestoppt wird (d. h. eine Zeitdauer von dem Zeitpunkt t0 bis zu dem Zeitpunkt t2 in 1), als „die Leerlaufzeitdauer” bezeichnet werden. Ferner kann während der Leelaufzeitdauer eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, der einer ersten Umkehrzeit (siehe den Zeitpunkt t1 in 1) entspricht, wenn die Drehrichtung der Kraftmaschine zuerst von einer normalen Drehrichtung zu einer Umkehrdrehrichtung wechselt, bis zu einem Zeitpunkt, der einem vollständigen Stoppzeitpunkt entspricht (siehe Zeitpunkt t2 in 1), wenn die Drehung der Kraftmaschine vollständig gestoppt wird, nachdem die Drehrichtung der Kraftmaschine wiederholt zwischen der normalen und der Umkehrdrehrichtung wechselt, als die „Hin-und-Her-Zeitdauer” bezeichnet werden.
Auf der anderen Seite wird ein erneuter Start des Betriebs der Kraftmaschine (nachstehend wird dieser Neustart als „der Kraftmaschinenneustart” bezeichnet) beispielsweise angefordert, wenn ein Fahrer ein Gaspedal während der Leerlaufzeitdauer herunterdrückt. Der Kraftmaschinenneustart wird zu einer beliebigen Zeit angefordert. Im Allgemeinen, wird, wenn der Kraftmaschinenneustart angefordert wird, der Betrieb der Kraftmaschine (nachstehend wird dieser Betrieb als der „Kraftmaschinenbetrieb” bezeichnet) durch ein Ankurbeln, das durch einen Startermotor durchgeführt wird, neu gestartet. In dieser Hinsicht können, wenn die Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl zu Beginn des Ankurbelns übermäßig groß ist, eine Schwingung und ein Geräusch erzeugt werden. Mit anderen Worten, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu Beginn des Ankurbelns nicht innerhalb eines in 1 veranschaulichten Erlaubnisbereichs (d. h. eines Bereichs zwischen einem unteren Grenzwert L, der ein negativer Wert ist, und einem oberen Grenzwert U, der ein positiver Wert ist) ist, können eine Schwingung und ein Geräusch erzeugt werden.
Insbesondere sind die meisten Startermotoren von einem Typ, bei dem ein Ritzelzahnrad, das an einem äußeren Ende einer Antriebswelle des Startermotors geschaffen ist, zu Beginn des Ankurbelns bewegt wird, um mit einem Hohlzahnrad, das auf einer Kurbelwelle befestigt ist, zu kämmen. Im Falle, dass ein solcher Startermotor verwendet wird, wenn eine Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl zu Beginn des Ankurbelns übermäßig groß wird, kann das Ritzelzahnrad nicht sanft mit dem Hohlzahnrad kämmen. In Folge dessen werden eine Schwingung und ein Geräusch erzeugt und es kann ein Problem geben, beispielsweise kann ein Schaden oder eine Abnutzung des Kolbens und der Hohlzahnräder auftreten. Nachstehend kann ein Problem, wie z. B. die vorstehend genannte Schwingung und Abnutzung, die aufgrund des Starts des Ankurbelns entstehen, welcher durch den Startermotor als Antwort auf die Kraftmaschinenneustartanforderung während des Leerlaufzeitraum durchgeführt wird, als „das Problem zu Beginn des Ankurbelns” bezeichnet werden. Man beachte, dass bezüglich eines Startermotors, eines anderen als des Startermotors des vorstehend beschriebenen Typs, kann, wenn eine Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl zu Beginn des Ankurbelns übermäßig groß ist, zu Beginn des Ankurbelns das Problem (insbesondere eine Schwingung und/oder ein Geräusch) auftreten.
Um das Problem zu Beginn des Ankurbelns zu vermeiden, sollte das Ankurbeln, das durch den Startermotor durchgeführt wird, gestartet werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Erlaubnisbereichs ist.
Folglich sagt eine herkömmliche Vorrichtung, die Kraftmaschinendrehzahl während des Leerlaufzeitraums unter Verwendung einer „Modellformel” vorher, und steuert das Ankurbeln, das durch den Startermotor durchgeführt wird, auf der Basis des Vorhersageergebnisses (siehe z. B. JP 2014-077399 A ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Modellformel, die durch die herkömmliche Vorrichtung verwendet wird, enthält jedoch verschiedene Komponenten, wie z. B. eine Kraftmaschinendrehzahl bzw. Maschinendrehzahl, eine Reibung, eine Kompression und eine Massenträgheit der Kraftmaschine als Ausdrücke und somit ist ein Berechnungsprozess zur Vorhersage der Kraftmaschinendrehzahl kompliziert und die Last der Berechnung ist groß. Außerdem enthält die Modellformel einen Integralausdruck und somit ist es wahrscheinlich, dass sich ein Fehler anhäuft und erhöht, wenn eine Zeitdauer zwischen der aktuellen Zeit und einer Zeit, wenn die Kraftmaschinendrehzahl vorhergesagt werden soll, lang erscheint.
Außerdem enthält die Modellformel verschiedene Komponenten als Ausdrücke und somit ist es schwierig, wenn sich das Vorhersageergebnis, das unter Verwendung der Modellformel erlangt wird, von einem aktuellen Verhalten der Kraftmaschinendrehzahl unterscheidet, einen Grad an Einfluss der jeweiligen Komponenten auf den Unterschied zwischen dem Vorhersageergebnis und dem aktuellen Verhalten exakt zu schätzen und die Modellformel geeignet zu korrigieren. Im Ergebnis kann, sogar wenn die Modellformel auf der Basis eines aktuell gemessenen Werts korrigiert wird, das Vorhersageergebnis wahrscheinlich einen Fehler enthalten. Da ein Vorhersagefehler der Kraftmaschinendrehzahl groß ist, steigt die Möglichkeit für das Auftreten des Problems zu Beginn des Ankurbelns.
Die vorliegende Erfindung soll die vorstehend beschriebenen Probleme lösen. Insbesondere soll einer der Objekte der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine schaffen, die während des Leerlaufzeitraums einen Betrieb der Kraftmaschine unter Verwendung eines Startermotors schnell neu starten kann, während eine Möglichkeit, dass das Problem zu Beginn des Ankurbelns auftritt, reduziert werden kann.
Eine Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf eine Verbrennungskraftmaschine angewendet, die aufweist:
zumindest eine Kraftstoffzuführvorrichtung für die Zuführung eines Kraftstoffs in eine Brennkammer;
zumindest eine Zündvorrichtung für die Zündung des Kraftstoffs, der in die Brennkammer zugeführt wird;
eine Kurbelwelle;
eine Kraftmaschinendrehzahlerfassungsvorrichtung für die Erfassung einer Kraftmaschinendrehzahl, die einer Drehzahl der Kurbelwelle entspricht; und
einen Starter für die Drehung der Kurbelwelle.
Ferner weist die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine elektronische Steuereinheit aus, die dazu programmiert ist, eine automatische Stoppsteuerung für das Stoppen der Kraftstoffzuführung aus der Kraftstoffzuführvorrichtung auszuführen, um eine Drehung der Kurbelwelle zu stoppen, wenn eine vorbestimmte automatische Stoppbedingung erfüllt ist. Die automatische Stoppbedingung ist beispielsweise erfüllt, wenn ein Bremspedal eines Fahrzeugs, das die Kraftmaschine enthält, heruntergedrückt ist und eine Fahrzeuggeschwindigkeit einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als diese ist.
Die ECU ist dazu programmiert (oder eingerichtet):
auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl einen fokussierten Spitzenwert zu erlangen, der einem Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl entspricht, der nach einer Zeit auftritt, wenn sich die Drehrichtung der Kurbelwelle zuerst umkehrt (d. h. einer ersten Umkehrzeit), während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist; und
auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, von dem erwartet wird, dass er sich von einem vorbestimmten Erlaubnisbereich entfernt, wobei unter den vorhergesagten Spitzenwerten jeder einem Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl entspricht, von dem vorhergesagt wird, dass er nach dem fokussierten Spitzenwert auftritt.
Ferner ist die elektronische Steuereinheit dazu programmiert (oder eingerichtet), eine Starter-Startsteuerung für den Antrieb eines Starters auszuführen, wobei die Kraftstoffzuführung aus der Kraftstoffzuführvorrichtung neu gestartet wird und der Kraftstoff durch die Zündvorrichtung gezündet wird, um einen Betrieb der Kraftmaschine neu zu starten, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, wobei die erfasste Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist und die elektronische Steuereinheit bestimmt hat, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird.
Nachstehend werden Gründe dafür beschrieben, dass ermöglicht wird, eine Möglichkeit zu reduzieren, dass ein Problem auftritt, wenn, wie vorstehend beschrieben, ein Ankurbeln startet, und den Betriebs der Kraftmaschine bzw. Maschine schnell neu zu starten.
1 veranschaulicht ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des „Hin-und-Her-Phänomens” während des vorstehend beschriebenen Leerlaufzeitraums zeigt. In diesem Beispiel startet die automatische Stoppsteuerung (d. h. die Kraftstoffzuführung wird gestoppt) zum Zeitpunkt t0. Deshalb sinkt die Kraftmaschinendrehzahl bzw. Maschinendrehzahl allmählich nach dem Zeitpunkt t0, erreicht einen oberen Grenzwert des Erlaubnisbereichs unmittelbar vor einem Zeitpunkt t1 und erreicht null zum Zeitpunkt t1. Ferner kehrt nach dem Zeitpunkt t1 die Drehung der Kraftmaschine um (d. h. die Kraftmaschinendrehzahl wird negativ) und die Kraftmaschinendrehzahl wird kleiner als ein unterer Grenzwert des Erlaubnisbereichs unmittelbar nach dem Zeitpunkt t1. Dann wird die Kraftmaschinendrehzahl ein Extremwert (d. h. ein Minimalwert) P1. Dann dreht die Kraftmaschine in eine normale Drehrichtung und die Kraftmaschinendrehzahl wird ein nächster Extremwert (d. h. ein Maximalwert) P2. Dann kehrt die Drehung der Kraftmaschine erneut um und die Kraftmaschinendrehzahl wird ein nächster Extremwert (d. h. ein Minimalwert) P3. Dann konvergiert in diesem Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl gegen null. Auf diese Weise treten während der Hin-und-Her-Zeitdauer die Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl (oder die Spitzenwerte der Kraftmaschinendrehzahl oder die Spitzenkraftmaschinendrehzahlen) auf.
Wie in 1 veranschaulicht, klingt die Größenordnung des Extremwerts während der Hin-und-Her-Zeitdauer ab. Mit anderen Worten sinkt die Größenordnung des Extremwerts während der Hin-und-Her-Zeitdauer allmählich, während sich die Anzahl der Vorkommen des Extremwerts erhöht. Ferner entspricht das Hin-und-Her-Phänomen einem oszillierenden Phänomen, das im Allgemeinen einer abklingfreien Oszillation eines beweglichen Objekts, wie z. B. eines Kolbens, einer Kurbelwelle und dergleichen der Kraftmaschine, die einer Reibung ausgesetzt ist, entspricht. Somit klingt die Größenordnung des Extremwerts exponentiell mit einer im Allgemeinen konstanten Abklingrate (= Extremwertgrößenordnung zum aktuellen Zeitpunkt/Extremwertgrößenordnung zum letzten Zeitpunkt) während der Hin-und-Her-Zeitdauer. Wenn ein Wert, der die Abklingrate oder einen Abklinggrad (welcher einem Parameter entspricht, der die Art des Abklingens des Extremwerts spezifiziert, und nachstehend kann die Abklingrate oder der Abklinggrad als „Abklingparameter” bezeichnet werden) anzeigt, in dem Abklingen der Größenordnung des Extremwerts realisiert werden kann, können deshalb die Extremwerte, von denen jeder zu einem Zeitpunkt auftreten wird, der ein anderer als der vorstehend erwähnte bestimmte Zeitpunkt ist, auf der Basis des Extremwerts zu einem bestimmten Zeitpunkt und des Abklingparameters vorhergesagt werden.
Unter der Annahme, dass die Größenordnung des oberen Grenzwerts des Erlaubnisbereichs dieselbe ist, wie die Größenordnung des unteren Grenzwerts des Erlaubnisbereichs, wenn der Extremwert, der zu einem bestimmten Zeitpunkt auftritt innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, sind außerdem zur Vereinfachung der Beschreibung die Extremwerte, die nach dem bestimmten Zeitpunkt auftreten, stets innerhalb des Erlaubnisbereichs. Mit anderen Worten ist beispielsweise in dem in 1 veranschaulichten Beispiel die Kraftmaschinendrehzahl an dem Punkt P2 innerhalb des Erlaubnisbereichs und somit ist die Kraftmaschinendrehzahl an dem Punkt P3 stets innerhalb des Erlaubnisbereichs. Wenn der Extremwert, der zu einem bestimmten ersten Zeitpunkt auftritt, nicht innerhalb des Erlaubnisbereichs ist (siehe den Punkt P1 in dem in 1 veranschaulichten Beispiel) und der Extremwert, der zu einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt auftritt, innerhalb des Erlaubnisbereichs ist (siehe den Punkt P2 in dem in 1 veranschaulichten Beispiel), ist die Kraftmaschinendrehzahl stets innerhalb des Erlaubnisbereichs nach einem Zeitpunkt (z. B. einem Zeitpunkt der einem Punkt Q1 in dem in 1 veranschaulichten Beispiel entspricht), wenn die Kraftmaschinendrehzahl unmittelbar vor dem zweiten Zeitpunkt innerhalb des Erlaubnisbereichs sein wird. Dieser Zeitpunkt (d. h. der Zeitpunkt, der dem Punkt Q1 entspricht) ist somit der früheste Zeitpunkt, wenn der Kraftmaschinenbetrieb neu gestartet werden kann, ohne das vorstehend erwähnte Problem zu Beginn des Ankurbelns zu bewirken. Der vorstehend erwähnte Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann deshalb durch Starten des Ankurbelns unter Verwendung des Starters zu einem Zeitpunkt erzielt werden, wenn der Extremwert innerhalb des Erlaubnisbereichs fällt.
Basierend auf dieser Einsicht, führten die Erfinder eine Messung einer Änderungsart des Extremwerts während der Hin-und-Her-Zeitdauer durch. Ein Ergebnis davon ist in 2 und 3 veranschaulicht.
2 veranschaulicht einen Graph, der eine Beziehung zwischen der Anzahl der Extremwerte, die während der Hin-und-Her-Zeitdauer auftreten, und der Größenordnung des Extremwerts zeigt. Aus 2 kann erkannt werden, dass der Extremwert mit einer im Allgemeinen konstanten Abklingrate abklingt.
3 veranschaulicht einen Graphen, der Daten zeigt, die in dem Graphen der 2 gezeigt sind, und die durch die Größenordnung des zuerst auftretenden Extremwerts normalisiert sind. Insbesondere veranschaulicht 3 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen der Anzahl n des Extremwerte zeigt, die während der Hin-und-Her-Zeitdauer auftreten und einem Verhältnis γ(n) der Größenordnung NEP(n) des n-ten auftretenden Extremwerts zu einer Größenordnung NEP(1) des zuerst auftretenden Extremwerts (γ(n) = NEP(n)/NEP(1)). Wie aus 3 verständlich sein kann, sinkt das Verhältnis γ(n) linear bezüglich der auftretenden Anzahl n und die Art des Absinkens des Verhältnisses γ(n) (d. h. eine Rate oder ein Gradienten des Absinkens des Verhältnisses γ(n)) ist im Wesentlichen konstant, unabhängig von der Kraftmaschine und/oder einer Bedingung und/oder dergleichen. Mit anderen Worten, die Beziehung zwischen dem Verhältnis γ(n) und der auftretenden Anzahl n kann ungefähr durch eine lineare Funktion ausgedrückt werden, die durch einen folgenden Ausdruck (1) angezeigt wird. In dem Ausdruck (1) gilt –1 < a < 0. γ(n) = GR·n + (1 – GR) (1)
Basierend auf dem vorstehend beschriebenen Fakt realisierten die Erfinder einen folgenden Sachverhalt. D. h. die Extremwerte während der Hin-und-Her-Zeitdauer können auf der Basis des m-ten auftretenden Extremwerts X(m), der tatsächlich erlangt wurde, und des Ausdrucks (1) unter Verwendung eines Gradienten GR, der durch ein Experiment erlangt und als der Abklingparameter in der elektronischen Steuereinheit gespeichert wurde, vorhergesagt werden. Mit anderen Worten, wenn beispielsweise der zuerst auftretende Extremwert X1 (dieser Wert X1 ist negativ) erfasst wird, kann der zweite auftretende Extremwert X(2) durch den folgenden Ausdruck (2) vorhergesagt werden und der dritte auftretende Extremwert X(3) kann durch einen folgenden Ausdruck (3) vorhergesagt werden. Mit anderen Worten, der n-te auftretende Extremwert X(n) kann durch einen folgenden Ausdruck (4) vorhergesagt werden. X(2) = |{γ(2)·|X1|} = |{(GR + 1)·|X1|}| (2) X(3) = –|{γ(3)·|X1|}| = |{(2GR + 1)·|X1|}| (3) X(n) = (–1)ⁿ·|{y(n)·|X1|}| (4)
Folglich erlangt, wie vorstehend beschrieben, die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den fokussierten Spitzenwert (z. B. den Wert der Kraftmaschinendrehzahl an dem Punkt P1 in 1), welcher dem Extremwert entspricht, der nach einem Zeitpunkt (z. B. dem Zeitpunkt t1 in 1, d. h. der ersten Umkehrzeit) auftritt, wenn die Drehrichtung der Kurbelwelle sich zuerst umkehrt. Dann sagt die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts und der Ausdrücke (1) und (4) beispielsweise Extremwerte vorher (d. h. die vorhergesagten Spitzenwerte), die nach dem Vorkommen des fokussierten Spitzenwerts auftreten und bestimmt, ob es unter den vorhergesagten Spitzenwerten einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, der sich von dem Erlaubnisbereich entfernt.
Dann beginnt die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Starter-Startsteuerung, wenn die vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, wobei die erfasste Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Erlaubnisbereichs ist und die Steuervorrichtung bestimmt, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird (siehe Zeitpunkt an dem Punkt Q1 in dem in 1 veranschaulichten Beispiel). Im Ergebnis kann die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den Kraftmaschinenbetrieb schnell neu starten, während eine Möglichkeit reduziert wird, dass das vorstehend genannte Problem zu Beginn des Ankurbelns auftritt, wenn die Steuervorrichtung den Kraftmaschinenbetrieb unter Verwendung des Starters während des Leerlaufzeitraums neu startet.
Man beachte, dass das Verfahren zur Berechnung des vorhergesagten Spitzenwerts nicht auf das Verfahren begrenzt ist, das die Ausdrücke (1) und (4) verwendet. Mit anderen Worten kann beispielsweise ein Verfahren für ein früheres Erlangen der Abklingrate α von der Größenordnung des Extremwerts, das die erlangte Abklingrate α als ein Abklingparameter in der elektronischen Steuereinheit früher speichert und einen vorhergesagten Spitzenwert auf der Basis der erlangten fokussierten Spitzenwerts und der gespeicherten Abklingrate α (siehe ein nachstehend beschriebener Ausdruck (7)) berechnet, verwendet werden. Ferner ist der vorstehend beschriebene fokussierte Spitzenwert nicht auf den zuerst auftretenden Extremwert (d. h. den Extremwert, der zuerst nach der ersten Umkehrzeit auftritt) beschränkt. Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung beispielsweise als einen fokussierten Spitzenwert den Extremwert erlangen, der zuerst nach der ersten Umkehrzeit auftritt, und wenn die Steuervorrichtung bestimmt, dass es einen übermäßigen Spitzenwert unter den vorhergesagten Spitzenwerten geben wird, die auf der Basis des fokussierten Spitzenwert vorhergesagt werden, kann die Steuervorrichtung eine ähnliche Bestimmung unter Verwendung eines nächsten gemessenen Extremwerts (d. h. des zweiten auftretenden Extremwerts) als einen neuen fokussierten Spitzenwert, ausführen.
Ferner ist die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Vorhersage des vorhergesagten Spitzenwerts auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts und der Ausdrücke (1) und (4) oder dergleichen beschränkt. Insbesondere wird, wie aus den Ausdrücken (1) bis (4) verständlich, der Extremwert (d. h. der vorhersagte Spitzenwert), der nach dem fokussierten Spitzenwert auftritt, im Allgemeinen direkt auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts definiert, und somit kann die Steuervorrichtung auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts zu dem Zeitpunkt, wenn der fokussierte Spitzenwert tatsächlich gemessen wird, bestimmen, ob es unter den vorhergesagten Spitzenwerten einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
Man beachte, dass beispielsweise eine unvermeidbare Verzögerung auftritt, bis das Ankurbeln tatsächlich beginnt, von dem Zeitpunkt, wenn eine Kraftmaschinen-ECU (d. h. eine elektronische Steuereinheit einer Kraftmaschine) oder dergleichen der Steuervorrichtung einen Befehl von dem Ankurbeln an den Starter sendet. Außerdem variiert die Verzögerung abhängig von Faktoren, wie z. B. zumindest einem von den Temperaturen der Kraftmaschine und des Starters und der individuellen Veränderbarkeit des Starters. Insbesondere ist die Verzögerung in dem Starter des Typs groß, um zuerst das Ritzelzahnrad mit dem Hohlzahnrad zu kämmen und dann die Kurbelwelle zu rotieren.
Sogar wenn die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs zu einem bestimmten Zeitpunkt ist, nachdem eine Neustartbedingung erfüllt ist, und somit ein Befehl für das Starten des Ankurbelns durch den Starter zu diesem bestimmten Zeitpunkt gesendet wird, kann die Kraftmaschinendrehzahl deshalb eventuell zu einem Zeitpunkt, wenn das Ankurbeln tatsächlich beginnt, nicht innerhalb des Erlaubnisbereichs sein. Im Ergebnis kann das vorstehend genannte Problem zu Beginn des Ankurbelns auftreten. Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sendet jedoch einen Befehl zur Durchführung des Ankurbelns an den Starter zu dem Zeitpunkt, wenn sichergestellt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Erlaubnisbereichs beibehalten wird und somit, sogar wenn die Verzögerung variiert, kann das vorstehend genannte Problem zu Beginn des Ankurbelns möglicherweise nicht auftreten.
Die elektronische Steuereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann dazu programmiert (oder eingerichtet) sein:
früher einen Parameter (beispielsweise einen Abklingparameter, wie z. B. den Gradienten GR oder die Abklingrate a) für die Spezifizierung einer Abklingart des Extremwerts, der nach der ersten Umkehrzeit auftritt, zu speichern; und
die vorhergesagten Spitzenwerte auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts und des gespeicherten Parameters zu berechnen.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Größenordnung des vorhergesagten Spitzenwerts auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts und der Ausdrücke (1) und (4) oder auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts und der Ausdrücke (1) und (7) berechnet werden. Deshalb wird beispielsweise der Gradient GR durch ein Experiment oder eine Simulation oder dergleichen früher erlangt und der erlangte Gradient GR wird in der elektronischen Steuereinheit als ein Parameter für die Spezifizierung einer Abklingart des Extremwerts, der nach der ersten Umkehrzeit auftritt, früher gespeichert. Wenn dann die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen fokussierten Spitzenwert erlangt, berechnet die Steuervorrichtung vorhergesagte Spitzenwerte auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts und der Ausdrücke (1) und (4), auf die der gespeicherte Parameter angewendet wird. Deshalb ist es verglichen mit dem Fall, dass die Kraftmaschinendrehzahl während der Hin-und-Her-Zeitdauer sequentiell und fortlaufend vorhergesagt wird, möglich, die vorhergesagten Spitzenwerte mit einer einfachen Berechnung zu berechnen.
Aufgrund beispielsweise der individuellen Veränderbarkeit der Kraftmaschine, einer zeitlichen Verschlechterung der Kraftmaschine, einer Eigenschaftsveränderbarkeit eines in der Kraftmaschine verwendeten Schmieröls und dergleichen kann sich eine Differenz zwischen einer Abklingart der Größenordnung des tatsächlichen Extremwerts und einer Abklingart der Größenordnung des Extremwerts, der unter Verwendung des gespeicherten Parameters ausgedrückt wird, erhöhen.
Folglich kann die elektronische Steuereinheit dazu programmiert (oder eingerichtet) sein:
auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl, die Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl zu erlangen, die nach der ersten Umkehrzeit bei dem Zustand auftreten, dass die Starter-Startsteuerung nicht ausgeführt worden ist;
den gespeicherten Parameter auf der Basis der erlangten Extremwerte zu korrigieren; und
den korrigierten Parameter als einen Parameter, der zur Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte verwendet wird (d. h. zur Ausführung eines Parameterlernens), zu speichern.
Dadurch wird der Parameter, der für die Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte verwendet wird, in Abhängigkeit von der Abklingart der Größenordnung des tatsächlichen Extremwerts korrigiert. Im Ergebnis kann der vorhergesagte Spitzenwert präzise berechnet werden und es ist somit möglich, präzise zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
Wenn die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, muss die Steuervorrichtung nicht immer die vorhergesagten Spitzenwerte berechnen. Mit anderen Worten, der Extremwert klingt gemäß einer Weise ab, die durch ein Experiment oder eine Simulation oder dergleichen, die im Voraus durchgeführt werden, vorhergesagt wird und somit kann gesagt werden, dass die Größenordnung der vorhergesagten Spitzenwerte, nachdem der fokussierte Spitzenwert auftritt, direkt durch die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts definiert wird. Auf der anderen Seite ist der Erlaubnisbereich vorbestimmt worden. Es ist deshalb möglich, auf der Basis dessen, ob die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert gleich oder größer als dieser ist, zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Wert geben wird oder nicht.
Folglich kann die elektronische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dazu programmiert (oder eingerichtet) sein:
zu bestimmen, dass es einen übermäßigen Spitzenwert gibt, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts einem vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert gleich oder größer als dieser ist; und
zu bestimmen, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts kleiner als ein vorbestimmter Bestimmungsschwellenwert ist.
Dadurch ist es möglich, mit einer einfachen Berechnung zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
In diesem Fall, wenn sich die Differenz zwischen der Abklingart der Größenordnung des tatsächlichen Extremwerts und der vorhergesagten Abklingart der Größenordnung des Extremwerts erhöht, ist die Genauigkeit der Bestimmung verringert, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
Folglich, kann die elektronische Steuereinheit dazu programmiert (oder eingerichtet) sein:
auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl die Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl zu erlangen, die nach der ersten Umkehrzeit bei dem Zustand auftreten, dass die Starter-Startsteuerung nicht ausgeführt worden ist;
den vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert auf der Basis der erlangten Extremwerte zu korrigieren; und
den korrigierten vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert als einen neuen Schwellenwert zu speichern, der zur Bestimmung, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, verwendet wird (d. h. ein Schwellenwerterlernen auszuführen).
Dadurch wird der Bestimmungsschwellenwert, der auf der Basis der Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts zur Bestimmung, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, verwendet wird, in Abhängigkeit von der Abklingart der Größenordnung des tatsächlichen Extremwerts korrigiert, und somit ist es möglich, präzise zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
Der Erlaubnisbereich wird nicht immer so definiert, dass ein Grenzwert des Erlaubnisbereichs an der Seite der normalen Drehrichtung und ein Grenzwert des Erlaubnisbereichs an der Seite der Umkehrdrehrichtung symmetrisch zu der Kraftmaschinendrehzahl von null sind. Mit anderen Worten, der absolute Wert des oberen Grenzwerts, der einer von den Grenzwerten ist, die den Erlaubnisbereich definieren, und der absolute Wert des unteren Grenzwerts, der einer der Grenzwerte ist, die den Erlaubnisbereich definieren, können einander gleich sein oder können voneinander verschieden sein. Dies ist so, weil das vorstehend genannte Problem zu Beginn des Ankurbelns wahrscheinlich auftritt, wenn die Kurbelwelle der Kraftmaschine in die normale Drehrichtung dreht, verglichen damit, wenn die Kurbelwelle der Kraftmaschine in die Umkehrdrehrichtung dreht, oder umgekehrt.
Folglich, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle, die in die normale Drehrichtung dreht, durch einen positiven Wert ausgedrückt wird, und die Drehzahl der Kurbelwelle, die in die Umkehrdrehrichtung dreht, durch einen negativen Wert ausgedrückt wird, kann der Erlaubnisbereich gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Bereich sein, der durch den unteren Grenzwert, der ein negativer Wert ist, und den oberen Grenzwert, der ein positiver Wert ist, definiert ist, und die absoluten Werte des unteren und des oberen Grenzwerts können voneinander verschieden sein.
Dadurch kann der Erlaubnisbereich geeignet gesetzt werden und somit kann der Kraftmaschinenbetrieb schnell neu gestartet werden, während eine Möglichkeit, dass das vorstehend genannte Problem zu Beginn des Ankurbelns auftritt, reduziert werden kann.
Wenn die Neustartbedingung erfüllt ist, nachdem die automatische Stoppsteuerung startet (d. h. wenn die Anforderung des Neustarts des Kraftmaschinenbetriebs erzeugt wird), könnte die Drehung der Kraftmaschine bereits gestoppt worden sein. In diesem Fall ist die Kraftmaschinendrehzahl innerhalb des Erlaubnisbereichs und somit, sogar wenn das Ankurbeln durch den Starter durchgeführt wird, tritt das vorstehende Problem zu Beginn des Ankurbelns nicht auf.
Folglich kann die elektronische Steuereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dazu programmiert (oder eingerichtet) sein, die Starter-Startsteuerung zu starten, wenn die Drehung der Kurbelwelle gestoppt ist, und die Neustartbedingung erfüllt ist.
Dadurch kann der Kraftmaschinenbetrieb unmittelbar wenn die Neustartbedingung erfüllt ist, bei dem Zustand, dass die Drehung der Kraftmaschine gestoppt ist, neu gestartet werden.
Auf der anderen Seite kann bei dem Zustand, dass die Kraftmaschinendrehzahl ausreichend hoch ist, wenn die vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, nachdem die automatische Stoppsteuerung startet, der Kraftmaschinenbetrieb neu gestartet werden, indem die Kraftstoffzuführung zu der Kraftmaschine neu gestartet wird, ohne das Ankurbeln durch den Starter durchzuführen.
Folglich kann die elektronische Steuereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dazu programmiert (oder eingerichtet) sein, den Betrieb der Kraftmaschine neu zu starten, indem die Kraftstoffzuführung durch die Kraftstoffzuführvorrichtung neu gestartet wird und der Kraftstoff durch die Zündvorrichtung gezündet wird, ohne den Starter anzutreiben, wenn die Neustartbedingung bei dem Zustand erfüllt ist, dass die Kraftmaschine in die normale Drehrichtung dreht und die Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl mit einem vorbestimmten Drehzahlschwellenwert, der größer als der obere Grenzwert ist, der den Erlaubnisbereich definiert, gleich oder größer als dieser ist.
Dadurch kann, wenn die Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl ausreichend groß ist, der Kraftmaschinenbetrieb unmittelbar, wenn die Neustartbedingung erfüllt ist, neu gestartet werden.
Die anderen Objekte, Merkmale und beigefügten Vorteile der vorliegenden Erfindung können aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen einfach verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Hin-und-Her-Phänomens während einer Zeitdauer (Leerlaufzeitraum) zeigt, bis eine Drehung einer Verbrennungskraftmaschine vollständig gestoppt ist, nachdem ein Prozess für das Stoppen eines Betriebs der Kraftmaschine durch eine automatische Stoppfunktion startet.
2 veranschaulicht einen Graphen, der eine Beziehung zwischen der Anzahl der Vorkommen des Extremwerts während der Hin-und-Her-Zeitdauer und die Größenordnung des Extremwerts zeigt.
3 veranschaulicht einen Graphen, der die Daten zeigt, die in dem in 2 gezeigten Graphen gezeigt und durch die Größenordnung des zuerst auftretenden Extremwerts normalisiert sind.
4 veranschaulicht eine schematische allgemeine Ansicht eines Aufbaus der Kraftmaschine, auf die eine Steuervorrichtung (eine erste Vorrichtung) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
5 veranschaulicht eine schematische Draufsicht der in 4 dargestellten Kraftmaschine.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das eine automatische Stopp-/Neustart-Steuerungsroutine zeigt, die durch die erste Vorrichtung ausgeführt wird.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm, das eine Neustartroutine zeigt, die als Teil der automatischen Stopp-/Neustart-Steuerungsroutine ausgeführt wird.
8 veranschaulicht ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Betriebs eines Bestimmungsabschnitts des übermäßigen Spitzenwerts der ersten Vorrichtung.
9 veranschaulicht ein schematisches Zeitdiagramm zur Beschreibung des Betriebs des übermäßigen Bestimmungsabschnitts des übermäßigen Spitzenwerts der ersten Vorrichtung.
10 veranschaulicht ein schematisches Zeitdiagramm, welches ein Beispiel einer Änderung des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE in dem Fall zeigt, dass ein absoluter Wert eines unteren Grenzwerts eines Erlaubnisbereichs kleiner als ein absoluter Wert eines oberen Grenzwerts des Erlaubnisbereichs ist.
11 veranschaulicht ein schematisches Zeitdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Änderung des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE in dem Fall zeigt, dass der absolute Wert des unteren Grenzwerts des Erlaubnisbereichs kleiner als der absolute Wert des oberen Grenzwerts des Erlaubnisbereichs ist.
12 veranschaulicht ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Betriebs des Bestimmungsabschnitts des übermäßigen Spitzenwerts einer Steuervorrichtung (einer zweiten Vorrichtung) gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Erste Ausführungsform>
Nachstehend wird eine Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben (nachstehend kann diese Steuervorrichtung als „die erste Vorrichtung” bezeichnet werden).
(Aufbau der Kraftmaschine bzw. Maschine)
Die erste Vorrichtung wird auf die in 4 veranschaulichte Kraftmaschine 10 angewendet. Die Kraftmaschine 10 ist eine Mehrzylinder-(in diesem Beispiel eine lineare Vierzylinder-)4-Zyklus-Hubkolben-In-Zylinder-Einspritz-(oder Direkteinspritz-)Ottomotor-artige Benzin-Verbrennungskraftmaschine.
Die Maschine bzw. Kraftmaschine 10 weist einen Zylinderblockteil 20 auf, der einen Zylinderblock enthält, ein unteres Zylinderblockgehäuse, eine Ölpfanne und dergleichen, einen Zylinderkopfteil 30, der auf dem Zylinderblockteil 20 befestigt ist, ein Ansaugsystem 40 für die Zuführung von Luft zu dem Zylinderblockteil 20 und ein Abgassystem 50 zum Auslassen eines Abgases aus dem Zylinderblockteil 20 in die Außenluft. Wie in 5 veranschaulicht, weist die Kraftmaschine 10 ferner ein Kraftstoffzuführsystem 60 für die Zuführung eines Kraftstoffs zu dem Zylinderblockteil 20 auf.
Wie in 4 veranschaulicht, weist der Zylinderblockteil 20 Zylinder 21, Kolben 22, Verbindungsstangen 23 und a Kurbelwelle 24 auf. Der Kolben 22 bewegt sich in dem entsprechenden Zylinder 21 hin und her. Die Hin- und Her-Bewegung des Kolbens 22 wird durch die zugehörige Verbindungsstange 23 auf die Kurbelwelle 24 übertragen und dadurch wird die Kurbelwelle 24 gedreht. Jeder der Zylinder 21, jeder der Kolben 22 und der Zylinderkopfteil 30 definieren eine Brennkammer (oder einen Zylinder) 25.
Wie in 5 veranschaulicht, weist der Zylinderblockteil 20 ferner einen Startermotor (oder einen Starter) 26 auf. Der Startermotor 26 treibt als Antwort auf eine Befehlsausgabe aus einer Kraftmaschinen-ECU (d. h. einer elektronischen Steuereinheit) 80, die später beschrieben wird, an. Insbesondere ist ein Hohlzahnrad 27, das an der Kurbelwelle 24 befestigt ist, dazu eingerichtet, mit einem Ritzelzahnrad 26a zu kämmen und das Hohlzahnrad 27 zu drehen. Mit anderen Worten, der Startermotor 26 ist ein Starter zur Durchführung eines Ankurbelns.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 weist der Zylinderkopfteil 30 Einlassöffnungen 31, Einlassventile 32, Auslassöffnungen 33, Auslassventile 34, Zündvorrichtungen 35 und Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 auf. Die Einlassöffnungen 31 stehen mit den jeweiligen Brennkammern 25 in Verbindung. Die Einlassventile 32 schließen und öffnen die jeweiligen Einlassöffnungen 31. Die Auslassöffnungen 33 stehen in Verbindung mit den jeweiligen Brennkammern 25. Die Auslassventile 34 schließen und öffnen die jeweiligen Auslassöffnungen 33. Die Zündvorrichtungen 35 zünden den Kraftstoff in den jeweiligen Brennkammern 25. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 spritzen den Kraftstoff direkt in die jeweiligen Brennkammern 25 ein. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 bilden einen Teil einer Kraftstoffzuführvorrichtung aus.
Jede der Zündvorrichtungen 35 enthält eine Zündkerze 37 und einen Zünder 38, der eine Zündspule zum Erzeugen einer hohen Spannung, die an die Zündkerze 37 anzulegen ist. Der Zünder 38 ist dazu eingerichtet, eine hohe Spannung durch die Zündspule als Antwort auf eine Befehlsausgabe aus der nachstehend beschriebenen ECU 80 zu erzeugen. Die hohe Spannung wird auf die Elektroden der Zündkerze 37 angewendet, und es wird ein Funke zwischen den Elektroden erzeugt.
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 sind in dem Zylinderkopfteil 30 geschaffen, so dass die Kraftstoffeinspritzöffnungen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 39 zum Inneren der zugehörigen Brennkammer 25 freiliegen. Jede der Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 ist dazu eingerichtet, als Antwort auf eine Befehlsausgabe aus der nachstehend beschriebenen ECU 80 zu öffnen, um den Kraftstoff in die zugehörige Brennkammer 25 direkt einzuspritzen.
Das Ansaugsystem 40 weist einen Ansaugkrümmer 41, einen Ausgleichstank 42 und eine Ansaugleitung 43. Der Ansaugkrümmer 41 steht mit den Einlassöffnungen 31 in Verbindung. Der Ausgleichstank 42 steht mit dem Ansaugkrümmer 41 in Verbindung. Die Ansaugleitung 43 ist mit dem Ausgleichstank 42 an einem Ende der Ansaugleitung 43 verbunden. Die Einlassöffnungen 31, der Ansaugkrümmer 41, der Ausgleichstank 42 und die Ansaugleitung 43 bilden einen Einlasskanal aus.
Ferner weist das Ansaugsystem 40 einen Luftfilter 44 und ein Drosselventil 45 auf, das in der Ansaugleitung 43 stromabwärts von dem anderen Ende der Ansaugleitung 43, (d. h. in Richtung des Ausgleichstanks 42) geschaffen ist, und weist ein Drosselventilstellglied 45a für das Stellen des Drosselventils 45 auf.
Das Drosselventil 45 wird drehbar auf der Ansaugleitung 43 gelagert und ein Öffnungsgrad des Drosselventils 45 kann durch das Stellen des Drosselventilstellglieds 45a angepasst werden. Dadurch kann das Drosselventil 45 eine Kanalquerschnittsfläche der Ansaugleitung 43 verändern. Der Öffnungsgrad TA des Drosselventils 45 (d. h. der Drosselventilöffnungsgrad) wird durch einen Drehwinkel definiert, der von einer Position des Drosselventils 45 aus, wenn das Drosselventil 45 die Kanalquerschnittsfläche der Ansaugleitung 43 veranlasst, minimal zu werden, berücksichtigt wird.
Das Drosselventilstellglied 45a enthält einen Gleichspannungsmotor und ist dazu eingerichtet, das Drosselventil 45 als Antwort auf eine Befehlsausgabe von der nachstehend beschriebenen ECU 80 zu stellen.
Das Abgassystem 50 weist einen Abgaskrümmer 51 und eine Abgasleitung 53 auf. Der Abgaskrümmer 51 steht mit den Auslassöffnungen 33 in Verbindung. Die Abgasleitung 53 ist mit dem Abgaskrümmer 51 verbunden. Die Auslassöffnungen 33, der Abgaskrümmer 51 und die Abgasleitung 52 bilden einen Abgaskanal aus.
Das Abgassystem 50 weist ferner einen Dreiwege-Katalysator 53 auf, der in der Abgasleitung 52 geschaffen ist. Der Dreiwege-Katalysator 53 bildet eine sogenannte Dreiwege-Katalysator-Vorrichtung (d. h. einen Abgasreinigungskatalysator) aus, welcher aktive Komponenten enthält, die ein Edelmetall, wie z. B. Platin, enthalten. Der Dreiwege-Katalysator 53 oxidiert eine unverbrannte Komponente, wie z. B. HC, CO, H₂ und dergleichen und reduziert NOx (d. h. Stickoxid), wenn ein Gas, das ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist, in den Katalysator 53 einströmt.
Der Dreiwege-Katalysator 53 weist ferner eine sauerstoffspeichernde Funktion zum Absorbieren oder Reservieren eines sich darin befindenden Sauerstoffs auf. Der Dreiwege-Katalysator 53 kann unverbrannte Komponenten und ein NOx durch die sauerstoffspeichernde Funktion reinigen, sogar wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den Dreiwege-Katalysator 53 einströmenden Abgases von dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis abweicht. Die sauerstoffspeichernde Funktion wird von einem Cerioxid (d. h. CeO₂) abgeleitet, der in dem Dreiwege-Katalysator 53 getragen wird.
Wie in 5 veranschaulicht, enthält das Kraftstoffzuführsystem 60 zwei Kraftstoffpumpen 61 und 62, ein Kraftstoffzuführrohr 63, ein Zuführrohr (oder eine Sammelkammer) 64 und einen Kraftstofftank 65. Das Kraftstoffzuführrohr 63 verbindet die Kraftstoffpumpe 61 mit dem Zuführrohr 64.
Die Kraftstoffpumpe 61 ist in dem Kraftstofftank 65 geschaffen. Die Kraftstoffpumpe 61 wird durch einen elektrischen Motor angetrieben, welcher als Antwort auf eine Befehlsausgabe von der nachstehend beschriebenen ECU 80 gestellt wird, den in dem Kraftstofftank 65 gespeicherten Kraftstoff in das Kraftstoffzuführrohr 63 auszulassen.
Die Kraftstoffpumpe 62 wird in dem Kraftstoffzuführrohr 63 zwischengeschaltet. Die Kraftstoffpumpe 62 ist dazu eingerichtet, den Kraftstoff, der dort von der Kraftstoffpumpe 61 durch das Kraftstoffzuführrohr 63 ankommt, zu verdichten und den verdichteten Kraftstoff, der einen hohen Druck aufweist, dem Zuführrohr 64 durch das Kraftstoffzuführrohr 63 zuzuführen. Die Kraftstoffpumpe 62 wird durch eine Antriebswelle aktiviert, die in Verbindung mit der Kurbelwelle 24 der Kraftmaschine 10 gedreht wird.
Die Kraftstoffpumpe 62 weist in ihrem Kraftstoffansaugteil ein nicht veranschaulichtes elektromagnetisches Ventil auf. Das elektromagnetische Ventil wird auf der Basis einer Befehlsausgabe von der nachstehend beschriebenen ECU 80 geöffnet, wenn ein Kraftstoffansaugbetrieb der Kraftstoffpumpe 62 gestartet wird und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während eines Kraftstoffverdichtungsbetriebs geschlossen. Da das elektromagnetische Ventil früh geschlossen wird, erhöht sich ein effektiver Hub eines nicht veranschaulichten Plungerkolbens der Kraftstoffpumpe 62 und somit steigt eine Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffpumpe 62 ausgelassen wird. Im Ergebnis erhöht sich der Druck des Kraftstoffs, der den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 zugeführt wird. Mit anderen Worten, die Kraftstoffpumpe 62 ist dazu eingerichtet, den Druck des Kraftstoffs in dem Zuführrohr 64 (d. h. einen Kraftstoffeinspritzdruck oder einen Zuführrohrdruck oder einen Kraftstoffdruck) als Antwort auf eine Befehlsausgabe von der nachstehend beschriebenen ECU 80 anzupassen.
Ferner ist ein Entlastungsventil 66 in dem Kraftstoffzuführrohr 63 in dem Kraftstofftank 65 zwischengeschaltet. Das Entlastungsventil 66 wird durch den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffzuführrohr 63 geöffnet, wenn der Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffzuführrohr 63 einen vorbestimmten Druck erreicht. Wenn das Entlastungsventil 66 geöffnet wird, wird ein Teil des Kraftstoffs, das von der Kraftstoffpumpe 61 in das Kraftstoffzuführrohr 63 ausgelassen wird, zu dem Kraftstofftank 65 durch das Entlastungsventil 66 und ein Entlastungsrohr 67, das mit dem Entlastungsventil 66 verbunden ist, zurück befördert.
Die ECU 80 ist ein elektronischer Schaltkreis, der einen herkömmlichen Mikrocomputer enthält, und der eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein Back-up-RAM, eine Schnittstelle und dergleichen enthält. Die ECU 80 ist mit nachstehend beschriebenen Sensoren verbunden und ist dazu eingerichtet, Signalausgaben von den Sensoren zu empfangen. Ferner ist die ECU 80 dazu eingerichtet, Befehlssignale (oder Stellsignale) an verschiedene Stellglieder (z. B. das Drosselventil 45a, die Zündvorrichtungen 35, die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 und dergleichen) zu senden.
Wie in 4 und 5 veranschaulicht, ist die ECU 80 mit einem Luftstrommesser 71, einem Drosselpositionssensor 72, einem Wassertemperatursensor 73, einem Kurbelwinkelsensor 74, einem Kraftstoffdrucksensor 75, einem Gaspedalbetätigungsbetragssensor 76, einem Bremsschalter 77, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 78 und einem Zündschalter 79 verbunden.
Der Luftstrommesser 71 ist auf der Ansaugleitung 43 geschaffen. Der Luftstrommesser 71 ist dazu eingerichtet, eine Massenströmungsrate von Luft (d. h. eine Ansaugmenge Ga), die dadurch strömt, zu messen und ein Signal auszugeben, das die Ansaugluftmenge Ga anzeigt.
Der Drosselpositionssensor 72 ist auf der Ansaugleitung 43, neben dem Drosselventil 45 geschaffen. Der Drosselpositionssensor 72 ist dazu eingerichtet, einen Öffnungsgrad des Drosselventils 45 (d. h. den Drosselventilöffnungsgrad TA) zu erfassen und ein Signal auszugeben, das den Drosselventilöffnungsgrad TA anzeigt.
Der Wassertemperatursensor 73 ist in dem Zylinderblockteil 20 geschaffen. Der Wassertemperatursensor 73 ist dazu eingerichtet, eine Temperatur eines Kühlwassers (d. h. eine Kühlwassertemperatur THW) für die Kühlung der Kraftmaschine 10 zu messen und ein Signal auszugeben, das die Kühlwassertemperatur THW anzeigt.
Der Kurbelwinkelsensor 74 ist in dem Zylinderblockteil 20 geschaffen. Der Kurbelwinkelsensor 74 ist dazu eingerichtet, mit jeder Drehung der Kurbelwelle 24 um einen vorbestimmten konstanten Winkel (beispielsweise 10 Grad) ein Pulssignal zu erzeugen. Die ECU 80 ist dazu eingerichtet, einen Kurbelwinkel (d. h. einen absoluten Kurbelwinkel) der Kraftmaschine 10 bezüglich eines oberen Kompressionstotpunktes eines vorbestimmten Zylinders auf der Basis des Signals, das aus dem Kurbelwinkelsensor 74 ausgegeben wird, und eines Signals, das von einem nicht veranschaulichten Nockenpositionssensor ausgegeben wird, zu erlangen. Außerdem ist die ECU 80 dazu eingerichtet, eine Kraftmaschinendrehzahl NE auf der Basis des Signals zu erlangen, das von dem Kurbelwinkelsensor 74 ausgegeben wird (tatsächlich auf der Basis einer Zeitdauer zwischen zwei benachbarten Pulssignalen).
Man beachte, dass in dieser Beschreibung eine Drehzahl der Kurbelwelle 24 (d. h. der Kraftmaschine 10), die in eine normale Drehrichtung dreht, als ein positiver Wert beschrieben wird, und eine Drehzahl der Kurbelwelle 24 (d. h. der Kraftmaschine 10), die in eine Umkehrdrehrichtung dreht, als ein negativer Wert beschrieben wird. Ferner ist die ECU 80 dazu eingerichtet, zu bestimmen, dass die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 umkehrt, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl NE von einem positiven Wert zu einem negativen Wert oder umgekehrt ändert.
Der Kraftstoffdrucksensor 75 (siehe 5) ist auf dem Zuführrohr 64 geschaffen. Der Kraftstoffdrucksensor 75 ist dazu eingerichtet, einen Druck des Kraftstoffs (d. h. einen Kraftstoffdruck PF) zu messen, der zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 zugeführt wird, und ein Signal auszugeben, das den Kraftstoffdruck PF anzeigt.
Die erste Vorrichtung steuert ein Befehlssignal, das zu der Kraftstoffpumpe 62 gesendet werden soll, so dass eine Differenz zwischen einem Soll-Kraftstoffdruck PFtgt und einem Kraftstoffdruck PF, der auf der Basis eines Ausgangssignals des Kraftstoffdrucksensors 75 erlangt wird, null erreicht. Wenn der erlangte Kraftstoffdruck PF beispielsweise niedriger als der Soll-Kraftstoffdruck PFtgt ist, steuert die erste Vorrichtung ein Befehlssignal, das zu der Kraftstoffpumpe 62 gesendet werden soll, so dass sich eine Menge des Kraftstoffs erhöht, die von der Kraftstoffpumpe 62 ausgelassen wird. Dadurch steigt der Druck des Kraftstoffs (d. h. der Kraftstoffdruck PF), der zu den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39 zugeführt wird, an.
Der Gaspedalbetätigungsbetragssensor 76 (siehe 4) ist dazu eingerichtet, einen Betätigungsbetrag Accp eines Gaspedals 91 zu erfassen und ein Signal auszugeben, dass den Betätigungsbetrag Accp anzeigt. Der Bremsschalter 77 ist dazu eingerichtet, eine Betätigung eines Bremspedals 92 zu erfassen und ein Signal auszugeben, das anzeigt, dass das Bremspedal 92 betätigt wird.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 78 ist dazu eingerichtet, eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs (d. h. eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD) zu messen, auf dem die Kraftmaschine 10 befestigt ist, und ein Signal auszugeben, das die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD anzeigt.
Der Zündschalter 79 ist ein Schalter für die Betätigung der Kraftmaschine 10 und für das Stoppen der Betätigung der Kraftmaschine 10, und ist dazu eingerichtet, ein Signal an die ECU 80 zu senden, das einen EIN/AUS-Zustand des Zündschalters 79 anzeigt.
(Zusammenfassung des Betriebs der ersten Vorrichtung)
Wie in 1 veranschaulicht, erlangt die erste Vorrichtung tatsächlich einen Extremwert (d. h. einen Minimalwert oder einen Maximalwert) der Kraftmaschinendrehzahl NE (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE zu einem Punkt P1) zu einem Zeitpunkt (d. h. eine ersten Umkehrzeit t1), wenn sich die Drehrichtung der Kraftmaschine 10 von der normalen Drehrichtung zu der Umkehrdrehrichtung ändert, nachdem eine automatische Stoppsteuerung gestartet wird. Außerdem berechnet die erste Vorrichtung, als vorhergesagte Spitzenwerte, die zukünftigen Extremwerte (z. B. Extremwerte an den Punkten P2 und P3), von denen erwartet wird, dass sie nach einem Extremwert, der unter Verwendung des erlangten Extremwerts (d. h. eines fokussierten Spitzenwerts) erlangt wird, auftreten, und einen Berechnungsausdruck, der einen Parameter (d. h. einen Abklingparameter) für die Spezifizierung einer Abklingart des Extremwerts verwendet. Dann startet die erste Vorrichtung den Betrieb der Kraftmaschine 10 neu, indem der Starter 26 zu einem Zeitpunkt (z. B. einem Zeitpunkt, der einem Punkt Q1 entspricht) verwendet wird, wenn sichergestellt ist, dass es keinen vorhergesagten Spitzenwert gibt, der sich von einem Erlaubnisbereich entfernt (d. h. es gibt keinen übermäßigen Spitzenwert), in welchem kein Problem zu Beginn des Ankurbelns auftritt, sogar wenn eine Drehung der Kraftmaschine 10 durch den Starter 26 gestartet wird. Nachstehend wird ein Betrieb der ersten Vorrichtung im Detail beschrieben.
(Konkreter Betrieb)
1. Automatische Stopp-und-Neustart-Steuerung durch die erste Vorrichtung
Zuerst wird eine automatische Stopp-und-Neustart-Steuerung für die Kraftmaschine 10 durch die erste Vorrichtung beschrieben. Die CPU der ECU 80 ist dazu programmiert (oder eingerichtet), eine automatische Stopp-und-Neustart-Steuerungsroutine, die durch ein in 6 veranschaulichtes Flussdiagramm gezeigt ist, mit einer vorbestimmten Zeitdauer auszuführen. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, schreitet die CPU mit dem Prozess zu einem Schritt S601 der 6 voran, um zu bestimmen, ob eine automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist oder nicht.
In diesem Beispiel wird die automatische Stoppsteuerung unmittelbar ausgeführt, wenn eine folgende automatische Stoppbedingung erfüllt ist (d. h. wenn eine automatische Stoppanforderung erzeugt wird). Die automatische Stoppbedingung ist erfüllt, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind. Die automatische Stoppbedingung ist jedoch nicht auf die folgenden Bedingungen beschränkt.
(Stoppbedingung 1) Das Gaspedal 91 wird nicht betätigt.
(Stoppbedingung 2) Das Bremspedal 92 wird betätigt.
(Stoppbedingung 3) Die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ist einem vorbestimmten Wert (d. h. einem Automatik-Stopp-Drehzahlschwellenwert) gleich oder kleiner als dieser.
Die automatische Stoppsteuerung ist ein Prozess für das Stoppen der Drehung der Kurbelwelle 24 (d. h. der Drehung der Kraftmaschine 10) durch Senden eines Nicht-Antriebssignals an die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 39, um die Kraftstoffzuführung (d. h. die Kraftstoffeinspritzung) zu der Kraftmaschine 10 zu stoppen. Die automatische Stoppsteuerung wird zu demselben Zeitpunkt gestoppt, wie der Start verschiedener Neustart-Steuerungen, die später beschrieben werden.
Wenn die CPU bestimmt, dass die automatische Stoppsteuerung im Schritt S601 ausgeführt worden ist, bestimmt die CPU „Ja” im Schritt S601 und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S602 voran, um eine nachstehend beschriebene in 7 veranschaulichte Neustartroutine auszuführen. Dann beendet die CPU diese Ausführung dieser Routine sofort.
Auf der anderen Seite, wenn die CPU nicht bestimmt, dass im Schritt S601 die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, bestimmt die CPU „Nein” im Schritt S601 und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S603 voran, um zu bestimmen, ob die vorstehend beschriebene automatische Stoppbedingung erfüllt ist oder nicht.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S603 die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, bestimmt die CPU „Ja” im Schritt S603 und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S604 voran, um die vorstehend beschriebene automatische Stoppsteuerung zu starten. Dann endet diese Ausführung dieser Routine sofort. Dadurch sinkt die Kraftmaschinendrehzahl NE allmählich. Dagegen, wenn die CPU nicht bestimmt, dass im Schritt S603 die automatische Stoppbedingung erfüllt ist, bestimmt die CPU „Nein” im Schritt S603 und beendet diese Ausführung dieser Routine sofort. Im Ergebnis betreibt die CPU die Kraftmaschine 10 in einer normalen Weise, indem sie eine normale Steuerung ausführt, um die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung fortzusetzen. Bei der normalen Steuerung wird die Kraftstoffeinspritzung in einer späteren Hälfte des Verdichtungshubs durchgeführt und die Zündung wird ungefähr um den oberen Kompressionstotpunkt herum ausgeführt.
Man beachte, dass die CPU die Zündung des Kraftstoffs durch die Zündvorrichtung 35 eventuell stoppen kann, indem sie zusätzlich zu dem Stopp der Kraftstoffeinspritzung in der automatischen Stoppsteuerung ein Keine-Zündung-Signal an die Zündvorrichtung 35 sendet.
In dem normalen Betrieb der Kraftmaschine 10, ändert die CPU ferner einen Soll-Drosselventil-Öffnungsgrad TAtgt, so dass der Soll-Drosselventil-Öffnungsgrad TAtgt ansteigt, wenn sich der Betätigungsbetrag Accp des Gaspedals 91 erhöht. Die CPU kann außerdem einen vorbestimmten Wert als den Soll-Drosselventil-Öffnungsgrad TAtgt einstellen, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, so dass das Drosselventil 45 bei einem Öffnungsgrad des Drosselventils 45 neben einem vollen Öffnungsgrad öffnet. Während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, kann die CPU das Drosselventil 45 ansonsten schließen, so dass der Öffnungsgrad des Drosselventils 45 neben einem vollständig geschlossen Grad ist.
2. Verschiedene Neustartsteuerungen durch die erste Vorrichtung
Als Nächstes wird eine Neustartsteuerung der Kraftmaschine 10 durch die erste Vorrichtung beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, wenn die CPU mit dem Prozess zu dem Schritt S602 der 6 voranschreitet, ist die CPU dazu programmiert (oder eingerichtet), eine durch ein Flussdiagramm in 7 veranschaulichte Neustartsteuerungsroutine auszuführen. Wenn die CPU mit dem Prozess zu dem Schritt S602 voranschreitet, schreitet die CPU deshalb mit dem Prozess zu einem Schritt S701 in 7 voran, um zu bestimmen, ob eine Neustartbedingung erfüllt ist (d. h. ob eine Neustartanfrage erzeugt wird) oder nicht.
In diesem Beispiel ist die Neustartbedingung erfüllt, wenn alle der folgenden Bedingungen erfüllt sind. Die Neustartbedingungen sind jedoch nicht auf die folgenden Bedingungen beschränkt.
(Neustartbedingung 1) Die automatische Stoppsteuerung ist ausgeführt worden.
(Neustartbedingung 2) Das Bremspedal 92 wird nicht betätigt.
(Neustartbedingung 3) Das Gaspedal 91 wird betätigt.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S701 die Neustartbedingung erfüllt ist, bestimmt die CPU im Schritt S701 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S702 voran, um zu bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahl NE größer als ein vorbestimmter Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU ist oder nicht. In diesem Beispiel entspricht der Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU einem Minimalwert der Kraftmaschinendrehzahl NE, bei dem der Betrieb der Kraftmaschine 10 durch die vorstehend beschriebene normale Steuerung neu gestartet werden kann. Mit anderen Worten, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE größer als die Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU ist, kann der Betrieb der Kraftmaschine 10 durch die normale Steuerung neu gestartet werden. Man beachte, dass die Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU größer als ein oberer Grenzwert U eines nachstehend beschriebenen Erlaubnisbereichs ist.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S702 die Kraftmaschinendrehzahl NE größer als der Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU ist, bestimmt die CPU im Schritt S702 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S703 voran, um die normale Steuerung auszuführen. Im Ergebnis wird der Betrieb der Kraftmaschine 10 durch die normale Steuerung neu gestartet. Nachstehend kann diese Neustartsteuerung als die normale Neustartsteuerung genannt werden. Als Nächstes schreitet die CPU mit dem Prozess zu einem Schritt S708 voran, um einen Wert eines Merkers Fc auf „0 (null)” einzustellen. Dieser Merker Fc zeigt an, ob ein Ankurbeln unter Verwendung des Starters 26 erlaubt ist oder nicht. Der Wert des Merkers Fc wird auf „1” gesetzt, wenn die CPU bestimmt, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird (siehe Schritt S806 in 8). Dann beendet die CPU diese Ausführung dieser Routine sofort.
Auf der anderen Seite, wenn die CPU bestimmt, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE gleich oder kleiner als die Kraftmaschinendrehzahlschwellenwert NU im Schritt S702 ist, bestimmt die CPU im Schritt S702 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum Schritt S704 voran, um zu bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahl NE null ist oder nicht (d. h. ob der Betrieb der Kraftmaschine 10 gestoppt worden ist oder nicht). Man beachte, dass dieser Schritt ein Schritt zur Bestimmung sein kann, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE null ist, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE zwischen einem sehr kleinen positiven Wert NEP und einem sehr kleinen negativen Wert NEN ist.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S704 die Kraftmaschinendrehzahl NE null ist, ist der Betrieb der Kraftmaschine 10 gestoppt worden. Deshalb bestimmt die CPU im Schritt S704 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S705 voran, um zum Neustarten des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Kurbelwelle 24 durch den Startermotor 26 zu drehen, um ein Ankurbeln durchzuführen und die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung um den oberen Kompressionstotpunkt herum durchzuführen. D. h. die CPU führt einen Starterstart durch (d. h. die CPU führt eine Starter-Startsteuerung aus). Dann schreitet die CPU mit dem Prozess zum nächsten Schritt S708 voran, um den Wert des Merkers Fc auf „0 (null)” einzustellen und dann beendet sie diese Ausführung dieser Routine sofort.
Auf der anderen Seite, wenn die CPU nicht bestimmt, dass im Schritt S704 die Kraftmaschinendrehzahl NE „0 (null)” ist, dreht die Kraftmaschine 10. In diesem Fall bestimmt die CPU „Nein im Schritt S704 und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S706 voran, um zu bestimmen, ob der Wert des Merkers Fc auf „1” gesetzt wurde oder nicht. Mit anderen Worten, die CPU bestimmt, ob sichergestellt wurde, dass in einer Hin-und-Her-Zeitdauer der Kraftmaschinendrehzahl NE kein übermäßiger Spitzenwert auftreten wird oder nicht.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S706 der Wert des Merkers Fc auf „1” gesetzt wurde, bestimmt die CPU im Schritt S706 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S707 voran, um zu bestimmen, ob die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb eines vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist oder nicht. Dieser Erlaubnisbereich entspricht einem Bereich der Kraftmaschinendrehzahl NE, bei dem das Ritzelzahnrad 26a sanft mit dem Hohlzahnrad 27 kämmen kann, um dem Startermotor 26 zu ermöglichen, den Betrieb der Kraftmaschine 10, ohne eine Schwingung und/oder ein Geräusch zu erzeugen und einen Schaden oder eine Abnutzung an dem Ritzelzahnrad 26a und/oder dem Hohlzahnrad 27 zu verursachen, neu zu starten. In diesem Beispiel ist der Erlaubnisbereich als ein Bereich zwischen einem unteren Grenzwert L, welcher ein negativer Wert ist, und einem oberen Grenzwert U, welcher ein positiver Wert ist, definiert. Ein absoluter Wert des unteren Grenzwerts L ist mit dem absoluten Wert des oberen Grenzwerts U gleich.
Wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S707 die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist, bestimmt die CPU im Schritt S707 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S705 voran, um zum Neustarten des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Kurbelwelle 24 durch den Startermotor 26 zu drehen, um ein Ankurbeln durchzuführen und die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung um den oberen Kompressionstotpunkt herum durchzuführen. Mit anderen Worten, die CPU führt einen Starterstart durch (d. h. die CPU führt eine Starter-Startsteuerung aus). Dann schreitet die CPU mit dem Prozess zum nächsten Schritt S708 voran, um den Wert des Merkers Fc auf „0 (null)” einzustellen und dann beendet sie diese Ausführung dieser Routine sofort.
Auf der anderen Seite, wenn die CPU nicht bestimmt, dass der Wert des Merkers Fc auf „1” gesetzt worden ist, d. h. die CPU bestimmt, dass im Schritt S706 der Wert des Merkers Fc auf „0 (null)” gesetzt worden ist, kann geschätzt werden, dass ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE, welcher in der Zukunft auftreten wird, sich von dem vorbestimmten Erlaubnisbereich entfernen wird. Mit anderen Worten, der Merker, der einen Wert von „0” aufweist, bedeutet, dass ein Extremwert (d. h. ein vorhergesagter Spitzenwert) der Kraftmaschinendrehzahl NE, der, wie nachstehend beschrieben, erwartet wird, ein übermäßiger Spitzenwert sein kann (d. h. ein Wert, der sich von dem Erlaubnisbereich entfernt). Deshalb bestimmt die CPU im S706 in diesem Fall „Nein” und dann beendet sie diese Ausführung dieser Routine sofort, ohne den Betrieb der Kraftmaschine 10 neu zu starten.
Ferner, wenn der Wert des Merkers Fc auf „1” gesetzt worden ist und die CPU nicht bestimmt, dass die aktuelle Kraftmaschinendrehzahl NE im Schritt S707 innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist (d. h. die CPU bestimmt im Schritt S706 „Ja” und im Schritt S707 „Nein”), können aufgrund des Starterstarts eine Schwingung und/oder ein Geräusch erzeugt werden und der Startermotor 26 kann, wie vorstehend beschrieben, beschädigt werden. Deshalb beendet die CPU in diesem Fall diese Ausführung dieser Routine sofort, ohne zum Neustarten des Kraftmaschinenbetriebs den Starterstart durchzuführen.
3. Bestimmung eines übermäßigen Spitzenwerts durch die erste Vorrichtung (Bestimmungsabschnitt eines übermäßigen Spitzenwerts)
Es wird nun ein Betrieb des Bestimmungsabschnitts des übermäßigen Spitzenwerts der ersten Vorrichtung beschrieben. Die CPU ist dazu programmiert (oder eingerichtet), eine durch ein Flussdiagramm in 8 veranschaulichte Bestimmungsroutine eines übermäßigen Spitzenwerts mit einer vorbestimmten Zeitdauer auszuführen. Der Wert des Merkers Fc wird durch diese Routine auf „1” gesetzt.
Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, schreitet die CPU mit dem Prozess zum Schritt S801 in 8 voran, um zu bestimmen, ob es eine Umkehrhistorie gibt, dass die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 umgekehrt worden ist, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, oder nicht. Ein in 9(a) veranschaulichtes Zeitdiagramm zeigt ein Beispiel, dass die automatische Stoppsteuerung zu einem Zeitpunkt t1 startet und dann zu einem Zeitpunkt t2 die Neustartbedingung erfüllt ist (d. h. eine Neustartanfrage erzeugt wird).
Unter der Annahme, dass die aktuelle Zeit der Zeitpunkt t2 ist (d. h. der Zeitpunkt, wenn die Neustartbedingung erfüllt ist), dreht die Kraftmaschine 10 (d. h. die Kurbelwelle 24) in die normale Drehrichtung und die Kraftmaschinendrehzahl NE sinkt allmählich. Die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 hat sich deshalb noch nicht umgekehrt. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt S801 „Nein” und die CPU führt den Prozess zu dem Schritt S801 zurück, um zu warten, bis sich die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 umkehrt.
Anschließend, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht und eine Zeit unmittelbar vor einem Zeitpunkt t3, der in 9(b) gezeigt ist, gekommen ist, entspricht die Kraftmaschinendrehzahl NE dem oberen Grenzwert U. Anschließend, wenn der Zeitpunkt t3 gekommen ist, kehrt die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 (von der normalen Drehrichtung zu der Umkehrdrehrichtung) um. Nachstehend wird der Zeitpunkt t3, d. h. der Zeitpunkt, wenn die Drehrichtung der Kraftmaschine 10 (d. h. der Kurbelwelle 24) zuerst (von der normalen Drehrichtung zu der Umkehrdrehrichtung) umkehrt, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist, auch als „die erste Umkehrzeit” genannt. Nach dem Zeitpunkt t3, gibt es die Umkehrhistorie, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist. Wenn diese Umkehrung auftritt, bestimmt die CPU im Schritt S801 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum nächsten Schritt S802 voran, um zu bestimmen, ob ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE nach der ersten Umkehrzeit (z. B. dem Zeitpunkt t3) erfasst worden ist oder nicht. Wenn die CPU nicht bestimmt, dass im Schritt S802 der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE erfasst worden ist, bestimmt die CPU im Schritt S802 „Nein” und führt den Prozess zu dem Schritt S802 zurück, um abzuwarten, bis der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE erfasst wird.
Zum Zeitpunkt t4, unmittelbar nach dem Zeitpunkt t3, tritt ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE auf (in diesem Fall ein Minimalwert der Kraftmaschinendrehzahl NE, und siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE zu einem Punkt, der in 9(b) durch ein Sternzeichen gekennzeichnet wurde) auf. In diesem Fall erfasst die CPU den Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE. Die CPU bestimmt deshalb im Schritt S802 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum Schritt S803 voran, um als einen fokussierten Spitzenwert einen Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE zu erlangen, der zu einem Zeitpunkt (z. B. zum Zeitpunkt t4) unmittelbar vor dem aktuellen Zeitpunkt (z. B. dem Zeitpunkt t5) erfasst wird.
Dann schreitet die CPU mit dem Prozess zum nächsten Schritt S804 voran, um auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt, der in 9 durch ein Sternzeichen gekennzeichnet ist), der im Schritt S803 erlangt wurde, den vorstehend beschriebenen Ausdrücken (1) und (4) und einem Abklingmuster (d. h. einer Abklingart des Extremwerts, die unter Verwendung eines Abklingparameters für die Spezifizierung einer Abklingart des Extremwerts definiert ist) vorgesagte Spitzenwerte (siehe Kraftmaschinendrehzahlen an einem Punkt, der in 9 durch ein weißes umgekehrtes Dreieckszeichen gekennzeichnet ist, und an einem Punkt, der durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist, und von denen jeder ein vorhergesagter Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE ist, der später erfasst werden soll) des Extremwerts einer vorbestimmte Kraftmaschinendrehzahl NE der Kraftmaschine 10 zu berechnen. Zu diesem Zeitpunkt liest die CPU einen Wert eines Gradienten GR, der in dem Back-up-RAM gespeichert (oder gemerkt) wurde, und verwendet den Wert des Gradienten GR für eine Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte.
Als Nächstes schreitet die CPU mit dem Prozess zum Schritt S805 voran, um zu bestimmen, ob alle der vorhergesagten Spitzenwerte, die im Schritt S804 berechnet werden, innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs (der eine Fläche ist, die durch diagonale Linien gekennzeichnet ist, und ein Bereich zwischen dem unteren und dem oberen Grenzwert L und U in 9) sind oder nicht.
Wenn es einen übermäßigen Wert gibt, d. h. einen vorhergesagten Spitzenwert, der sich von dem Erlaubnisbereich entfernt, d. h. den ersten vorhergesagten Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt, der in 9(b) durch ein weißes umgekehrtes Dreieck gekennzeichnet ist), bestimmt die CPU im Schritt S805 „Nein” und ändert nicht den Wert des Merkers Fc, welcher anzeigt, ob ein Ankurbeln erlaubt ist oder nicht. Insbesondere schreitet die CPU mit dem Prozess zum Schritt S807 voran, um zu bestimmen, ob ein nächster Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE erfasst worden ist oder nicht. Wenn die CPU nicht bestimmt, dass im Schritt S807 ein nächster Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE erfasst worden ist, bestimmt die CPU im Schritt S807 „Nein” und führt den Prozess zu dem Schritt S807 zurück, um zu warten bis ein nächster Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE erfasst wird.
Man beachte, dass wenn die CPU bestimmt, dass im Schritt S805 alle der vorhergesagten Spitzenwerte innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs sind, bestimmt die CPU im S805 „Ja” und schreitet mit dem Prozess zum Schritt S806 voran, um den Wert des Merkers Fc auf „1” zu setzen. Die CPU beendet dann diese Ausführung dieser Routine sofort.
Wenn ein Zeitpunkt t6, der in 9(c) veranschaulicht ist, gekommen ist, während die CPU auf die Erfassung eines nächsten Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE wartet, tritt ein neuer Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE auf (siehe ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt, der durch ein Sternzeichen gekennzeichnet ist). Die CPU erfasst somit den neuen Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE unmittelbar nach dem Zeitpunkt t6. Die CPU bestimmt deshalb im Schritt S807 „Ja” und führt den Prozess zu dem Schritt S803 zurück, um als einen neuen fokussierten Spitzenwert den neu erfassten Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE zu erlangen. Dann berechnet die CPU im Schritt S804 ferner einen vorhergesagten Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt, der in 9(c) durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist).
Man beachte, dass wenn der Prozess des Schritts S804 mit dem m-ten auftretenden Extremwert X(m) als dem fokussierten Spitzenwert durchgeführt wird, ein vorhergesagter Spitzenwert auf der Basis des folgenden Ausdrucks (5) berechnet wird. In dem Ausdruck (5) gilt Xm = X(m). X(n) = (–1)ⁿ·|{y(n – m + 1)·|Xm|}| (5)
In einem in 9(c) veranschaulichten Beispiel sind alle der vorhergesagten Spitzenwerte innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs. In diesem Fall bestimmt die CPU im Schritt S805 „Ja” und somit schreitet die CPU mit dem Prozess zum nächsten Schritt S806 voran, um den Wert des Merkers Fc, der anzeigt, ob ein Ankurbeln erlaubt ist oder nicht, auf „1” zu setzen. Mit anderen Worten, es wird sichergestellt, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs nach einem Zeitpunkt t8 fällt, wenn es vorhergesagt wird, dass der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt auftritt, der in 9(c) durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist. Dann beendet die CPU diese Ausführung dieser Routine.
Wie vorstehend beschrieben, bewirkt die Ausführung dieser Routine, dass die CPU als ein Bestimmungsabschnitt des übermäßigen Spitzenwerts funktioniert. Man beachte, dass in diesem Beispiel ein Zeitpunkt, wenn der Wert des Merkers Fc auf „1” gesetzt wird, der Zeitpunkt t6 oder der Zeitpunkt unmittelbar nach dem Zeitpunkt t6 ist, zu dem Zeitpunkt t6 ist die Kraftmaschinendrehzahl NE jedoch nicht innerhalb des Erlaubnisbereichs und somit bestimmt die CPU im Schritt S707 in 7 „Nein”. Die Starter-Startsteuerung wird deshalb nicht gestartet. Dann bestimmt die CPU zum Zeitpunkt t7, wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb des Erlaubnisbereichs fällt, im Schritt S707 „Ja” und als Ergebnis startet die CPU die Starter-Startsteuerung.
Wie vorstehend beschrieben, weist die erste Vorrichtung einen Steuerungsabschnitt für die Ausführung der automatischen Stoppsteuerung (siehe die ECU 80 und den Schritt S604 in 6). Ferner weist der Steuerungsabschnitt einen Bestimmungsabschnitt eines übermäßigen Spitzenwerts auf, um auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts zu bestimmen, ob es unter den vorhergesagten Spitzenwerten, von denen jeder einem Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE entspricht, die nach dem fokussierten Spitzenwert auftreten (siehe die ECU 80 und die in 8 veranschaulichte Routine), einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, der sich von dem vorbestimmten Erlaubnisbereich entfernt. Außerdem weist der Steuerungsabschnitt einen Neustartsteuerungsabschnitt für die Ausführung einer Starter-Startsteuerung auf, wenn es bestimmt wurde, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird (siehe die ECU 80 und die Schritte S705 bis S707 in 7).
Gemäß der ersten Vorrichtung wird die Neustartsteuerung (d. h. die Starter-Startsteuerung) der Kraftmaschine 10 deshalb durch ein Ankurbeln ausgeführt, das von dem Startermotor 26 lediglich durchgeführt wird, nachdem sichergestellt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE fortlaufend innerhalb des Erlaubnisbereichs bleiben wird. In diesem Fall startet die erste Vorrichtung ein Ankurbeln unmittelbar wenn die Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb des Erlaubnisbereichs fällt. Im Ergebnis, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, nachdem die Kraftstoffzuführung durch die automatische Stoppsteuerung gestoppt ist, startet die erste Vorrichtung den Betrieb der Kraftmaschine 10 unverzüglich neu, während sie Probleme, wie z. B. die Erzeugung einer Schwingung und/oder eines Geräuschs, die mit dem Ankurbeln zusammenhängen, das von dem Startermotor 26 durchgeführt wird, und einen Schaden des Startermotors 26 reduziert.
<Erste Vorrichtung gemäß dem ersten modifizierten Beispiel>
Die erste Vorrichtung gemäß einem ersten modifizierten Beispiel ist dieselbe wie die erste Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, ausgenommen einer Art der Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte. Deshalb wird nachstehend die Art der Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, klingt eine Größenordnung des Extremwerts während der Hin-und-Her-Zeitdauer exponentiell mit einer im Allgemeinen konstanten Abklingrate α (= Größenordnung des Extremwerts zu diesem Zeitpunkt/Größenordnung des Extremwerts zum letzten Zeitpunkt) ab. Mit anderen Worten, der n-te Extremwert X(n) der Kraftmaschinendrehzahl NE, der nach der ersten Umkehrzeit auftritt, kann durch einen folgenden Ausdruck (6) unter Verwendung der Abklingrate (α) und der Anzahl der Vorkommen (n) ausgedrückt werden. Man beachte, dass in dem Ausdruck (6) gilt: X1 = X(1). X(n) = (–1)ⁿ·|X1|·α^(n-1) (6)
Folglich wird die Abklingrate α als der Abklingparameter durch ein Experiment, eine Simulation und dergleichen früher erlangt und wird in einer Datenspeichervorrichtung (z. B. einem Back-up-RAM) der ECU 80 gemäß dem ersten modifizierten Beispiel gespeichert/gemerkt. Wenn dann die CPU der ECU 80 den Prozess des Schritts S804 in 8 zum ersten Mal nach der ersten Umkehrzeit ausführt, berechnet die CPU die vorhergesagten Spitzenwerte durch Anwenden des im Schritt S803 erlangten fokussierten Spitzenwerts X1 und der gespeicherten Abklingrate α auf den Ausdruck (6).
Man beachte, dass wenn der Prozess des Schritts S804 mit dem m-ten auftretenden Extremwert X(m) als einem fokussierten Spitzenwert durchgeführt wird, der vorhergesagte Spitzenwert auf der Basis eines folgenden Ausdrucks (7) berechnet wird. In dem Ausdruck (7) gilt Xm = X(m). X(n) = (–1)ⁿ·|Xm|·α^(n-m) (7)
<Erste Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel>
Die erste Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel ist dieselbe wie die erste Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, ausgenommen, dass der Abklingparameter durch die erste Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel erlernt wird. Nachstehend wird deshalb das Erlernen des Abklingparameters beschrieben.
Aufgrund der individuellen Veränderbarkeit der Kraftmaschine 10, einer zeitlichen Verschlechterung der Kraftmaschine 10, einer Eigenschaftsveränderbarkeit eines in der Kraftmaschine verwendeten Schmieröls und dergleichen kann sich eine Differenz zwischen einer Abklingart der Größenordnung des tatsächlichen Extremwerts und einer Abklingart der Größenordnung des Extremwerts (siehe die Ausdrücke (1) und (5)), der unter Verwendung des gespeicherten Parameters (des Gradienten GR als den Abklingparamater) ausgedrückt wird, erhöhen.
Folglich ist die CPU gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel dazu programmiert (oder eingerichtet), eine nicht veranschaulichte separate Routine auszuführen, um verschiedene Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl NE zugehörig zu der Anzahl der Vorkommen zu erlangen, bis der Betrieb der Kraftmaschine 10 durch die automatische Stoppsteuerung vollständig gestoppt ist, und die erlangten Extremwerte in dem RAM zu speichern. Dann führt die CPU ein Parametererlernen für das Korrigieren (oder Abändern) der Abklingparameter auf der Basis der gespeicherten Daten aus.
Insbesondere erlangt die CPU auf der Basis der in dem RAM gespeicherten Daten neu einen Wert GR', der dem Gradienten GR des Ausdrucks (1) entspricht. Dann korrigiert die CPU den Gradienten GR, der zum aktuellen Zeitpunkt in dem Back-up-RAM gespeichert ist, durch den Wert GR' und merkt sich/speichert den korrigierten Wert GRnew als einen neuen Gradienten GR in dem Back-up-RAM. Insbesondere erlangt die CPU einen korrigierten Wert GRnew durch einen folgenden Ausdruck (8). In dem Ausdruck (8) ist x ein Gewichtungskoeffizient und ist ein positiver Wert, welcher gleich oder kleiner als 1 ist. GAnew = (1 – x)·GA + x·GA' (8)
Man beachte, dass der Gewichtungskoeffizient x auf der Basis einer Verlässlichkeit des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE geeignet definiert sein kann, der neu für das vorstehend genannten Erlernen des Abklingparameters und dergleichen erfasst wird. Wenn beispielsweise der Extremwert ein Extremwert ist, der erlangt wird, wenn die Anzahl der Vorkommen der Extremwerte von der ersten Umkehrzeit bis zu einem Komplettstoppzeitpunkt des Kraftmaschinenbetriebs extrem klein ist, kann der Extremwert in hohem Maße ein Extremwert sein, der erlangt wird, wenn der Betrieb der Kraftmaschine 10 aufgrund einer beliebigen Ursache schnell gestoppt wird. Wenn die Anzahl der Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl NE, die für das vorstehend genannte Erlernen des Abklingparameters während der Hin-und-Her-Zeitdauer neu erfasst wird, kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, setzt die CPU gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel wünschenswerterweise einen Gewichtskoeffizienten x auf einen Wert kleiner als ein Gewichtskoeffizient x, der gesetzt wird, wenn die Anzahl gleich der vorbestimmten Anzahl ist oder größer als diese ist.
Wenn ferner die Größenordnung des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE, die durch einen Kraftmaschinendrehzahlerfassungsabschnitt (den Kurbelwinkelsensor 74 und die ECU 80) erfasst wird, extrem klein ist, entspricht der erfasste Extremwert nicht dem tatsächlichen Extremwert, und kann beispielsweise ein Extremwert sein, der aufgrund einer Erfassungsungenauigkeit der Kraftmaschinendrehzahl NE und/oder eines Rauschens des Kurbelwinkelsensors 74 falsch erfasst wurde. Wenn deshalb ein absoluter Wert der neu erfassten Kraftmaschinendrehzahl NE für das Ausführen des vorstehend beschriebenen Erlernens kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, setzt die CPU gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel wünschenswerterweise einen Gewichtungskoeffizienten x kleiner als einen Gewichtungskoeffizienten, der gesetzt wird, wenn der absolute Wert gleich mit dem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist.
<Erste Vorrichtung gemäß dem dritten modifizierten Beispiel>
Ähnlich der ersten Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel ist die erste Vorrichtung gemäß einem dritten modifizierten Beispiel dieselbe wie die erste Vorrichtung gemäß einem ersten modifizierten Beispiel, ausgenommen, dass der Abklingparameter (d. h. die Abklingrate α), der in der ersten Vorrichtung gemäß einem ersten modifizierten Beispiel verwendet wird, durch die erste Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel erlernt wird. Es wird deshalb das Erlernen des Abklingparameters beschrieben.
Die CPU gemäß dem dritten modifizierten Beispiel führt eine nicht veranschaulichte Routine aus, um die tatsächlichen Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl NE zugehörig zu der Anzahl der Vorkommen zu erlangen, wenn der Betrieb der Kraftmaschine 10 durch die automatische Stoppsteuerung vollständig gestoppt ist, und speichert die erlangten Extremwerte in dem RAM. Die CPU führt dann ein Parametererlernen für das Korrigieren (oder Abändern) der Abklingrate α auf der Basis der gespeicherten Daten aus.
Insbesondere erlangt die CPU auf der Basis der in dem RAM gespeicherten Daten neu einen Wert α', der der Abklingrate α des Ausdrucks (7) entspricht. Dann korrigiert die CPU die Abklingrate α, die zum aktuellen Zeitpunkt in dem Back-up-RAM gespeichert ist, durch den Wert α' und merkt sich/speichert den korrigierten Wert αnew als eine neue Abklingrate α in dem Back-up-RAM. Insbesondere berechnet die CPU einen korrigierten Wert αnew durch einen folgenden Ausdruck (9). In dem Ausdruck (9), ist y ein Gewichtungskoeffizient und ist ein positiver Wert gleich oder kleiner als 1. Der Gewichtungskoeffizient y kann ähnlich der ersten Vorrichtung gemäß dem zweiten modifizierten Beispiel gesetzt und/oder geändert werden. αnew = (1 – y)·α + y·α' (9)
<Erste Vorrichtung gemäß dem vierten modifizierten Beispiel>
In der ersten Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform sind die absoluten Werte des unteren und des oberen Grenzwerts L und U für die Definition des Erlaubnisbereichs der Kraftmaschinendrehzahl NE einander gleich. Mit anderen Worten, der Erlaubnisbereich wird so definiert, dass der untere und der obere Grenzwert symmetrisch zu der Kraftmaschinendrehzahl NE von null sind. Als ein Bereich der Kraftmaschinendrehzahl NE, bei dem ein Ankurbeln der Kraftmaschine 10 durch den Startermotor 26 ohne Probleme, einschließlich einer Erzeugung einer Schwingung und/oder eines Geräuschs und der Beschädigung des Startermotors 26, ausgeführt werden kann, wird der Erlaubnisbereich jedoch nicht notwendigerweise so definiert, dass der untere und der oberen Grenzwert bezüglich der Kraftmaschinendrehzahl NE von null symmetrisch sind.
Wie vorstehend beschrieben, ist es wahrscheinlich, dass die Probleme, wie die Erzeugung einer Schwingung und/oder eines Geräuschs und die Beschädigung des Startermotors 26 aufgrund des Ankurbelns durch den Startermotor 26 auftreten, wenn die Kurbelwelle 24 der Kraftmaschine 10 in die Umkehrdrehrichtung dreht, verglichen mit, wenn die Kurbelwelle 24 der Kraftmaschine 10 in die normale Drehrichtung dreht. Gemäß diesem modifizierten Beispiel wird der absolute Wert des unteren Grenzwerts L, der ein Grenzwert auf der negativen Seite des Erlaubnisbereich ist, auf einen Wert gesetzt, der kleiner als der absolute Wert des oberen Grenzwerts U ist, der ein Grenzwert auf der positiven Seite des Erlaubnisbereich ist.
Man beachte, dass bei einem weiteren Typ eines Startermotors, ein Problem, wie z. B. eine Schwingung aufgrund des Ankurbelns wahrscheinlich auftritt, wenn die Kurbelwelle 24 der Kraftmaschine 10 in die normale Drehrichtung dreht, verglichen mit, wenn die Kurbelwelle 24 der Kraftmaschine 10 in die Umkehrdrehrichtung dreht. In diesem Fall wird der absolute Wert des oberen Grenzwerts U wünschenswerterweise auf einen Wert gesetzt, der kleiner als der absolute Wert des unteren Grenzwerts L ist.
Dadurch können der obere und untere Grenzwert U und L jeweils geeignet gesetzt werden, indem die absoluten Werte des oberen und unteren Grenzwerts U und L so gesetzt werden, dass sich die absoluten Werte voneinander unterscheiden. Im Ergebnis kann dem Auftreten der Probleme, wie z. B. der Erzeugung der Schwingung und/oder des Geräuschs und der Beschädigung des Startermotors 26 aufgrund des Ankurbelns durch den Startermotor 26, entgegengewirkt werden, ohne übermäßig das Ankurbeln durch den Startermotor 26 einzuschränken.
<Erste Vorrichtung gemäß dem fünften modifizierten Beispiel>
In der ersten Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, ist der absolute Wert des oberen Werts U gleich dem absoluten Wert des unteren Werts L. Mit anderen Worten, der Erlaubnisbereich der Kraftmaschinendrehzahl NE wird so definiert, dass der untere und der obere Grenzwert zu der Kraftmaschinendrehzahl NE von null symmetrisch sind. Wenn der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE, der erfasst wird, nachdem die Drehrichtung der Kurbelwelle 24 zuerst umkehrt, während die Ausführung der automatischen Stoppsteuerung innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, sollten in diesem Fall die nachfolgend erfassten Extremwerte innerhalb des Erlaubnisbereichs sein (siehe z. B. 9).
In der ersten Vorrichtung gemäß einem fünften modifizierten Beispiel sind der obere und der untere Grenzwert U und L so gesetzt, dass die absoluten Werte des oberen und unteren Grenzwerts U und L einander gleich sind. Die erste Vorrichtung gemäß dem fünften modifizierten Beispiel berechnet lediglich einen vorhergesagten Spitzenwert (d. h. den ersten vorhergesagten Spitzenwert), den nächsten zu dem fokussierten Spitzenwert, und bestimmt, ob der berechnete vorhergesagte Spitzenwert innerhalb des Erlaubnisbereichs ist oder nicht. Dann, wenn der erste vorhergesagte Spitzenwert innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, bestimmt die erste Vorrichtung gemäß dem fünften modifizierten Beispiel, dass alle der vorhergesagten Spitzenwerte, die auftreten, nachdem der erste vorhergesagte Spitzenwert auftritt, innerhalb des Erlaubnisbereichs sein werden (d. h. die erste Vorrichtung bestimmt, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird, nachdem der erste vorhergesagte Spitzenwert auftritt). Gemäß dem fünften modifizierten Beispiel ist es deshalb möglich, eine Last, die zur Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte notwendig ist, zu reduzieren, und ist es möglich, eine Zeitdauer zu reduzieren, die notwendig ist, um zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht.
<Erste Vorrichtung gemäß dem sechsten modifizierten Beispiels>
Auf der anderen Seite werden in der ersten Vorrichtung gemäß dem vierten modifizierten Beispiel, der untere und der obere Grenzwert L und U des Erlaubnisbereichs so gesetzt, dass der absolute Wert des unteren Grenzwerts L kleiner als der absolute Wert des oberen Grenzwerts U ist. In diesem Fall ist, sogar wenn der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, der Extremwert, der nachfolgend auftritt, stets innerhalb des Erlaubnisbereichs.
Diese Angelegenheit wird detailliert beschrieben. Beispielsweise ist in einem in 10 veranschaulichten Beispiel der absolute Wert des oberen Grenzwerts U des Erlaubnisbereichs kleiner als der absolute Wert des unteren Grenzwerts L des Erlaubnisbereichs. Unter den Umständen wird ein Fall beschrieben, bei dem der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P0, der durch ein Sternzeichen gekennzeichnet ist), der zuerst nach der ersten Umkehrzeit (z. B. einem Zeitpunkt t1) während der Ausführung der automatischen Stoppsteuerung erfasst wird, als ein fokussierter Spitzenwert erlangt wird. In diesem Fall ist der fokussierte Spitzenwert ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE der Kurbelwelle 24, die in die Umkehrdrehrichtung dreht, und sich von dem Erlaubnisbereich entfernt (d. h. der fokussierte Spitzenwert ist kleiner als der untere Grenzwert L). Ferner ist in diesem Fall ein vorhergesagter Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P1, der durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist), der zuerst auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts berechnet wird, ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE der Kurbelwelle 24, die in die normale Drehrichtung dreht, und ist innerhalb des Erlaubnisbereichs (d. h. ein vorhergesagter Spitzenwert, der zuerst berechnet wird, ist zwischen dem unteren und dem oberen Grenzwert L und U).
Wie vorstehend beschrieben, klingt der Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE mit der konstanten Abklingrate α allmählich ab. Deshalb ist die Größenordnung (d. h. der absolute Wert) des zweiten vorhergesagten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P2, der durch ein schwarzes Kreiszeichen gekennzeichnet ist), der auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts berechnet wird, kleiner als die Größenordnung (d. h. der absolute Wert) des ersten vorhergesagten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an dem Punkt P1, der durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist). Wie in 10 jedoch veranschaulicht, ist der absolute Wert des unteren Grenzwerts L des Erlaubnisbereichs kleiner als der absolute Wert des oberen Grenzwerts U des Erlaubnisbereichs und somit entfernt sich der zweite vorhergesagte Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an dem Punkt P2, der durch ein schwarzes Kreiszeichen gekennzeichnet ist) von dem Erlaubnisbereich.
Wie daraus verstanden werden kann, ist im Falle, dass der absolute Wert des oberen Grenzwerts U des Erlaubnisbereichs von dem absoluten Wert des unteren Grenzwerts L des Erlaubnisbereichs verschieden ist, sogar wenn ein bestimmter Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, ein Extremwert, der als nächster zu einem bestimmten Extremwert auftritt, nicht immer innerhalb des Erlaubnisbereichs.
Auf der anderen Seite, veranschaulicht 11 ein Beispiel, bei dem der zweite Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt 22, der durch ein Sternzeichen gekennzeichnet ist), der nach der ersten Umkehrzeit (d. h. dem Zeitpunkt t1) erfasst wird, wenn die Kurbelwelle 24 in die normal Drehrichtung dreht, als ein fokussierter Spitzenwert erlangt wird. In diesem Beispiel ist ein erster vorhergesagter Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P23, der durch ein weißes Kreiszeichen gekennzeichnet ist), der auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts berechnet wird, ein Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl NE, wenn die Kurbelwelle 24 in die Umkehrdrehrichtung dreht. Die Größenordnungen des zweiten vorhergesagten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P24) und ein vorhergesagter Spitzenwert (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P25), die auf den ersten vorhergesagten Spitzenwert folgend auftreten, sind kleiner als eine Größenordnung des ersten vorhergesagten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an einem Punkt P23). Wenn deshalb die Größenordnung des ersten vorhergesagten Spitzenwerts (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an dem Punkt P23) kleiner als die Größenordnung des unteren Grenzwerts L ist (d. h. der erste vorhergesagte Spitzenwert ist innerhalb des Erlaubnisbereichs), kann erwartet werden, dass all die vorhergesagten Spitzenwerte (siehe die Kraftmaschinendrehzahlen NE an den Punkten P24 und P25), die nach dem ersten vorhergesagten Spitzenwert auftreten (siehe die Kraftmaschinendrehzahl NE an dem Punkt P23), innerhalb des Erlaubnisbereichs sein werden.
Deshalb, wenn der absolute Wert des oberen Grenzwerts U, der einer der Grenzwerte des Erlaubnisbereichs ist, von dem absoluten Wert des unteren Grenzwerts L, der der andere Grenzwert des Erlaubnisbereichs ist, verschieden ist, kann bestimmt werden, dass es keinen vorhergesagten Spitzenwert geben wird, der sich von den Vorkommen des Erlaubnisbereichs entfernt (d. h. es wird keinen übermäßigen Spitzenwert geben), wenn eine beliebige der folgenden Bedingungen erfüllt ist.

(a) Ein erster vorhergesagter Spitzenwert, von dem vorhergesagt wurde, dass er nach dem Auftreten des fokussierten Spitzenwerts auftritt, innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, und innerhalb eines Bereichs von null bis zu dem Grenzwert des Erlaubnisbereichs ist, dessen Grenzwert einen kleineren absoluten Wert aufweist.
(b) Ein erster vorhergesagte Spitzenwert, von dem vorhergesagt wurde, dass er nach dem Auftreten des fokussierten Spitzenwert auftritt, innerhalb des Erlaubnisbereichs ist, und innerhalb eines Bereichs von null bis zu dem Grenzwert des Erlaubnisbereichs ist, dessen Grenzwert einen größeren absoluten Wert aufweist, und ein zweiter vorhergesagter Spitzenwert, von dem vorhergesagt wurde, dass er nach dem Auftreten des fokussierten Spitzenwert auftritt, innerhalb des Erlaubnisbereichs ist.

Deshalb bestimmt die CPU der ersten Vorrichtung gemäß einem sechsten modifizierten Beispiel, ob eine beliebige der Bedingungen (a) und (b) erfüllt ist oder nicht, wenn die CPU den Prozess des Schritts S805 in 8 ausführt.
<Zweite Ausführungsform>
Nachstehend wird die Steuervorrichtung der Kraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben (nachstehend wird diese Steuervorrichtung als „die zweite Vorrichtung” bezeichnet). Die zweite Vorrichtung ist dieselbe wie die erste Vorrichtung, ausgenommen eines Verfahrens zur Bestimmung ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht (d. h. ob sich ein beliebiger der vorhergesagten Spitzenwerte von dem Erlaubnisbereich entfernen wird oder nicht).
Insbesondere ist die zweite Vorrichtung dazu eingerichtet, zu bestimmen, dass es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, ohne die vorhergesagten Spitzenwerte auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts tatsächlich zu berechnen, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts gleich oder größer als ein vorbestimmter Bestimmungsschwellenwert ist. Auf der anderen Seite ist die zweite Vorrichtung dazu eingerichtet, zu bestimmen, dass ein übermäßiger Spitzenwert nicht auftreten wird, ohne tatsächlich die vorhergesagten Spitzenwerte auf der Basis des fokussierten Spitzenwerts zu berechnen, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts kleiner als der vorbestimmte Bestimmungsschwellenwert ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Größenordnung des vorhergesagten Spitzenwerts, von dem vorhergesagt wurde, dass er nach dem fokussierten Spitzenwert auftritt, durch die Ausdrücke (1) und (5) oder den Ausdruck (7) oder dergleichen definiert werden. Deshalb kann die Bestimmung, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, durchgeführt werden, indem bestimmt wird, ob die Größenordnung des tatsächlich erlangten fokussierten Spitzenwerts gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht. Mit anderen Worten ein fokussierter Spitzenwert Pth, wo kein übermäßiger Spitzenwert auftritt, nachdem der fokussierte Spitzenwert Pth auftritt, wird früher erlangt und der erlangte fokussierte Spitzenwert wird als ein Bestimmungsschwellenwert Pth in der ECU 80 gespeichert. Dann bestimmt die ECU 80, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, indem sie den tatsächlichen fokussierten Spitzenwert mit dem Bestimmungsschwellenwert Pth vergleicht.
Auf Basis des vorstehend beschriebenen Gesichtspunktes, ist die CPU der zweiten Vorrichtung dazu programmiert (oder eingerichtet), eine Bestimmungsroutine des übermäßigen Spitzenwerts, die durch ein Flussdiagramm in 12 veranschaulicht ist, mit einer vorbestimmten Zeitdauer, anstatt der in 8 veranschaulichten Routine auszuführen. Die in 12 veranschaulichte Routine ist dieselbe wie die in 8 veranschaulichte Routine, ausgenommen, dass die Schritte S804 und S805 in 8 durch einen Schritt S1200 ersetzt werden. Deshalb werden nachstehend Prozesse beschrieben, die mit einem Prozess des Schritts S1200 zusammenhängen.
Nachdem die CPU der zweiten Vorrichtung im Schritt S803 einen fokussierten Spitzenwert erlangt, schreitet die CPU mit dem Prozess zu dem Schritt S1200 voran, um zu bestimmen, ob die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts kleiner als der in dem Back-up-RAM gemerkte/gespeicherte Bestimmungsschwellenwert Pth ist oder nicht. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts kleiner als der Bestimmungsschwellenwert Pth ist, bestimmt die CPU im Schritt S1200 „Ja”, d. h. die CPU bestimmt, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird. Somit schreitet die CPU in diesem Fall mit dem Prozess zu dem Schritt S806 voran, um den Wert des Merkers Fc auf „1” zu setzen.
Auf der anderen Seite, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts gleich oder größer als der Bestimmungsschwellenwert Pth ist, bestimmt die CPU im Schritt S1200 „Nein”, d. h. die CPU bestimmt, dass es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird. Somit schreitet die CPU in diesem Fall mit dem Prozess zu dem Schritt S807 voran, um abzuwarten bis die CPU einen nächsten Extremwert erlangt.
Auf diese Weise kann die zweite Vorrichtung leicht bestimmen, ob sichergestellt ist, dass die Kraftmaschinendrehzahl NE fortlaufend innerhalb des Erlaubnisbereichs sein wird oder nicht, nachdem der fokussierte Spitzenwert auftritt, indem die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts mit dem Bestimmungsschwellenwert Pth verglichen wird.
Man beachte, dass der Bestimmungsschwellenwert Pth auf der Basis des Gradienten GR oder der Abklingrate α, die während der Hin-und-Her-Zeitdauer auf der Basis des Abklingmusters des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE berechnet wird, geeignet definiert sein kann. Wenn die Abklingrate α des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE beispielsweise steigt, steigt aufgrund des Anstiegs der Extremwertvorkommen der Abklinggrad der Größenordnung des Extremwerts. Deshalb wird ein Wert, welcher ansteigt, wenn die Abklingrate α ansteigt, als der Bestimmungsschwellenwert Pth eingestellt. Mit anderen Worten, der Bestimmungsschwellenwert Pth ist eine Funktion der Abklingrate a (oder des Abklingparameters, der den Gradienten GR enthält).
<Zweite Vorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel>
Wie vorstehend beschrieben, ist es schwierig für die zweite Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, exakt zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird oder nicht, wenn das Abklingmuster des Extremwerts der tatsächlich erfassten Kraftmaschinendrehzahl NE wesentlich verschieden von dem Abklingmuster des Extremwerts der Kraftmaschinendrehzahl NE ist, das zur Definition des Bestimmungsschwellenwerts Pth verwendet wird.
Die zweite Vorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel ist dazu eingerichtet, die zu der Anzahl der Vorkommen zugehörigen Extremwerte der tatsächlichen Kraftmaschinendrehzahl NE zu erlangen, bis der Betrieb der Kraftmaschine 10 vollständig durch die automatische Stoppsteuerung gestoppt wird, und die erlangten Extremwerte in dem RAM zu speichern. Dann berechnet die zweite Vorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel einen Abklingparameter (z. B. eine Abklingrate α oder einen Gradienten GR) wieder auf der Basis der gespeicherten Daten.
Dann berechnet die zweite Vorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel auf der Basis des berechneten Abklingparameters einen fokussierten Spitzenwert, der kein Auftreten eines übermäßigen Spitzenwerts veranlasst. Ferner verwendet diese zweite Vorrichtung den berechneten fokussierten Spitzenwert als einen Bestimmungsschwellenwert Pth' für eine Korrektur und korrigiert den Bestimmungsschwellenwert Pth, der zum aktuellen Zeitpunkt in dem Back-up-RAM gespeichert ist, durch den Bestimmungsschwellenwert Pth' für die Korrektur. Dann merkt sich/speichert diese zweite Vorrichtung den korrigierten Bestimmungsschwellenwert Pthnew als einen neuen Bestimmungsschwellenwert Pth in dem Back-up-RAM. Insbesondere erlangt die CPU einen korrigierten Bestimmungsschwellenwert Pthnew durch die Verwendung eines folgenden Ausdrucks (10). In dem Ausdruck (10), ist z ein Gewichtungskoeffizient und ist ein positiver Wert, der gleich oder kleiner als „1” ist. Pthnew = (1 – z)·Pth + z·Pth' (10)
<Zweite Vorrichtung gemäß einem anderen modifizierten Beispiel>
Ähnlich der ersten Vorrichtung gemäß den vorstehend beschriebenen verschiedenen modifizierten Beispielen, kann die zweite Vorrichtung verschiedentlich modifiziert sein. Die Modifikationen der zweiten Vorrichtung sind ähnlich den Modifikationen der ersten Vorrichtung und somit werden die Beschreibungen der Modifikationen der zweiten Vorrichtung ausgelassen.
Die Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die jede oder jedes einen bestimmten Aufbau aufweisen, sind zur Erläuterung der aktuellen Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen und modifizierten Beispiele begrenzt. Beliebige Modifikationen können geeignet auf die Ausführungsformen angewendet und modifizierte Beispiele innerhalb des Umfangs durch die Beispiele und die Beschreibung definiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-077399 A [0007]

Claims

Steuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine (10), die aufweist: zumindest eine Kraftstoffzuführvorrichtung (39) für die Zuführung eines Kraftstoffs in eine Brennkammer (25); zumindest eine Zündvorrichtung (39) für die Zündung des in die Brennkammer (25) zugeführten Kraftstoffs; eine Kurbelwelle (24); eine Kraftmaschinendrehzahlerfassungsvorrichtung (74) für die Erfassung einer Kraftmaschinendrehzahl (NE), die einer Drehzahl der Kurbelwelle (24) entspricht; und einen Starter (26) für die Drehung der Kurbelwelle (24), wobei die Steuervorrichtung eine elektronische Steuereinheit (80) aufweist, die dazu programmiert ist, eine automatische Stoppsteuerung für das Stoppen der Kraftstoffzuführung aus der Kraftstoffzuführvorrichtung (39) auszuführen, um eine Drehung der Kurbelwelle (24) zu stoppen, wenn eine vorbestimmte automatische Stoppbedingung erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (80) programmiert ist; auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl (NE) einen fokussierten Spitzenwert zu erlangen, der einem Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl (NE) entspricht, der nach einer ersten Umkehrzeit auftritt, wenn sich die Drehrichtung der Kurbelwelle (24) zuerst umkehrt, während die automatische Stoppsteuerung ausgeführt worden ist; auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts zu bestimmen, ob es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, von dem erwartet wird, dass er sich von einem vorbestimmten Erlaubnisbereich entfernt, wobei unter den vorhergesagten Spitzenwerten jeder einem Extremwert der Kraftmaschinendrehzahl (NE) entspricht, von dem vorhergesagt wird, dass er nach dem fokussierten Spitzenwert auftritt; und eine Starter-Startsteuerung für den Antrieb eines Starters (26) auszuführen, wobei die Kraftstoffzuführung aus der Kraftstoffzuführvorrichtung (39) neu gestartet wird und der Kraftstoff durch die Zündvorrichtung (35) gezündet wird, um einen Betrieb der Kraftmaschine (10) neu zu starten, wenn eine vorbestimmte Neustartbedingung erfüllt ist, wobei die erfasste Kraftmaschinendrehzahl (NE) innerhalb des vorbestimmten Erlaubnisbereichs ist und die elektronische Steuereinheit (80) bestimmt hat, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) gemäß dem Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (80) programmiert ist: einen Parameter für die Spezifizierung einer Abklingart des Extremwerts, der nach der ersten Umkehrzeit auftritt, im Vorfeld zu speichern; und die vorhergesagten Spitzenwerte auf der Basis des erlangten fokussierten Spitzenwerts und des gespeicherten Parameters zu berechnen.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) gemäß Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu programmiert ist: auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl (NE), die Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl (NE) zu erlangen, die nach der ersten Umkehrzeit bei dem Zustand auftreten, dass die Starter-Startsteuerung nicht ausgeführt worden ist; den gespeicherten Parameter auf der Basis der erlangten Extremwerte zu korrigieren; und den korrigierten Parameter als einen Parameter zu speichern, der zur Berechnung der vorhergesagten Spitzenwerte verwendet wird.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) gemäß Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu programmiert ist: zu bestimmen, dass es einen übermäßigen Spitzenwert geben wird, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts einem vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert gleich oder größer als dieser ist; und zu bestimmen, dass es keinen übermäßigen Spitzenwert geben wird, wenn die Größenordnung des fokussierten Spitzenwerts kleiner als ein vorbestimmter Bestimmungsschwellenwert ist.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) gemäß Anspruch 4, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu programmiert ist: auf der Basis der erfassten Kraftmaschinendrehzahl (NE) die Extremwerte der Kraftmaschinendrehzahl (NE) zu erlangen, die nach der ersten Umkehrzeit bei dem Zustand auftreten, dass die Starter-Startsteuerung nicht ausgeführt worden ist; den vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert auf der Basis der erlangten Extremwerte zu korrigieren; und ein Schwellenwerterlernen auszuführen, indem der korrigierte vorbestimmte Bestimmungsschwellenwert als ein neuer Schwellenwert gespeichert wird, der zur Bestimmung, ob es einen übermäßigen Spitzenwert gibt, verwendet wird.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle (24), die in die normale Drehrichtung dreht, durch einen positiven Wert ausgedrückt wird, und die Drehzahl der Kurbelwelle (24), die in die umgekehrte Drehrichtung dreht, durch einen negativen Wert ausgedrückt wird, der Erlaubnisbereich ein Bereich ist, der durch einen unteren Grenzwert, der ein negativer Wert ist, und einen oberen Grenzwert, der ein positiver Wert ist, definiert wird und wobei die absoluten Werte des unteren und des oberen Grenzwerts voneinander verschieden sind.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuereinheit (80) programmiert ist, um die Starter-Startsteuerung zu starten, wenn die Drehung der Kurbelwelle (24) gestoppt ist, und die Neustartbedingung erfüllt ist.
Steuervorrichtung für die Kraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu programmiert ist, den Betrieb der Kraftmaschine (10) neu zu starten, indem die Kraftstoffzuführung durch die Kraftstoffzuführvorrichtung (39) neu gestartet wird und der Kraftstoff durch die Zündvorrichtung (35) gezündet wird, ohne den Starter (26) anzutreiben, wenn die Neustartbedingung bei dem Zustand erfüllt ist, dass die Kraftmaschine (10) in die normale Drehrichtung dreht und die Größenordnung der Kraftmaschinendrehzahl (NE) mit einem vorbestimmten Drehzahlschwellenwert, der größer als der obere Grenzwert ist, der den Erlaubnisbereich definiert, gleich oder größer als dieser ist.