DE102017100504A1

DE102017100504A1 - Maschinenstartsystem

Info

Publication number: DE102017100504A1
Application number: DE102017100504.8A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Imura; Atsuyuki Hiruma; Takuro NAKAOKA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2017-07-20
Also published as: JP6493233B2; JP2017128147A; US20170204828A1; US9982647B2

Abstract

Ein Maschinenstartsystem umfasst eine rotierende elektrische Maschine, einen Startermotor, eine Maschinen-ECU, und eine ISG-Steuereinrichtung. Die rotierende elektrische Maschine ist mit einer Ausgangswelle einer Maschine verbunden. Der Startermotor treibt die neu zu startende Maschine an. Die Maschinen-ECU steuert den Maschinenbetrieb. Die ISG-Steuereinrichtung weist einen Umrichter an, wenn die rotierende elektrische Maschine einen Betrieb unter Energiezufuhr und eine Regenerativenergieerzeugung durchführt. Die ISG-Steuereinrichtung kommuniziert mit der Maschinen-ECU und passt den Betrieb des Startermotors und der rotierenden elektrischen Maschine an. Bei Empfang einer Maschinenneustartanforderung treibt bzw. steuert die ISG-Steuereinrichtung zumindest eines aus dem Startermotor und der rotierenden elektrischen Maschine an, um die Maschine neu zu starten.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Maschinenstartsysteme mit mehreren Steuergeräten.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Zuletzt wurden Fahrzeuge mit einem Leerlaufreduzierungssteuergerät weit verbreitet, um einen Brennstoffverbrauch eines Fahrzeugs zu reduzieren. Bei einem Fahrzeug mit dem Leerlaufreduzierungssteuergerät wird ein Startermotor (Anlassermotor) häufig angetrieben, um die Brennkraftmaschine (hiernach die Maschine) des Fahrzeugs neu zu starten. Ferner wird von dem Startermotor gefordert, eine schnelle Startfähigkeit zu haben, wenn die Brennkraftmaschine nach einem durch das Leerlaufreduzierungssteuergerät verursachten Maschinenstopp bzw. Maschinenhalt neu gestartet wird. Um die Schnellneustartanforderung zu erfüllen wurden verschiedene Arten von Startermotoren und Maschinenneustarttechniken vorgeschlagen.
Beispielsweise offenbart das japanische Patent mit der Nummer 4068685 (Patentdokument 1) als eine konventionelle Technik ein Steuersystem mit einer rotierenden elektrischen Maschine (elektrische Rotationsmaschine) und einem Startermotor als ein Maschinenneustartgerät. Das Steuersystem weist einen Neustart der Maschine unter Verwendung von sowohl dem Startermotor als auch der rotierenden elektrischen Maschine, die miteinander kooperieren, an.
Wenn die Maschine unter Verwendung von sowohl dem Startermotor als auch der rotierenden elektrischen Maschine, die miteinander kooperieren, neu gestartet wird, ist es notwendig, den Startermotor und die rotierende elektrische Maschine simultan zu betreiben, ohne eine Steuerzeitverzögerung zwischen diesen zu verursachen. Beispielsweise ist, wenn mehrere an einem Fahrzeug montierte Steuergeräte den Startermotor und die rotierende elektrische Maschine anweisen, zu arbeiten, es notwendig, eine synchrone Steuerung zwischen den mehreren Steuergeräten ohne Erzeugung einer Kommunikationsverzögerung auszuführen. Jedoch haben die konventionellen Techniken kein korrektes Steuerverfahren vorgeschlagen, um eine solche Kommunikationsverzögerung zwischen den mehreren Steuergeräten zu eliminieren.
Zusammenfassung
Es ist daher erwünscht, ein Steuersystem bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Maschinenneustartprozess mit einer hohen Genauigkeit unter Kooperation zwischen einem Startermotor und einer rotierenden elektrischen Maschine ohne eine Kommunikationsverzögerung bereitzustellen.
Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel sieht ein Maschinenstartsystem mit einer rotierenden elektrischen Maschine, einem Startermotor, einem ersten Steuergerät und einem zweiten Steuergerät vor. Die rotierende elektrische Maschine ist mit einer Ausgangswelle einer Maschine verbunden und wird durch einen Energieregler angetrieben bzw. angesteuert. Der Energieregler ermöglicht es der rotierenden elektrischen Maschine, einen Betrieb unter Energiezufuhr (Power Running) durchzuführen, und regenerative Energie zu erzeugen. Der Startermotor ist dazu eingerichtet, um die Maschine zu starten und neu zu starten. Das erste Steuergerät ist in der Lage, einen Betrieb der Maschine anzupassen. Das zweite Steuergerät ist in der Lage, eine Anweisung an den Energieregler zu übertragen, eine Energieregelung auszuführen, wenn die rotierende elektrische Maschine den Betrieb unter Energiezufuhr und die Regenerativenergieerzeugung durchführt. Das zweite Steuergerät kommuniziert mit dem ersten Steuergerät. Das zweite Steuergerät passt den Betrieb des Startermotors und der rotierenden elektrischen Maschine an. Bei Empfang einer Maschinenneustartanforderung weist das zweite Steuergerät zumindest eines aus dem Startermotor und der rotierenden elektrischen Maschine an, zu arbeiten, um einen schnellen Neustart der Maschine korrekt durchzuführen.
Bei der verbesserten Struktur des zuvor beschriebenen Maschinenstartsystems weist, wenn eine Maschinenstartanforderung oder eine Maschinenneustartanforderung erzeugt ist, das zweite Steuergerät an, d.h., überträgt ein Anweisungssignal an zumindest eines aus dem Startermotor und der rotierenden elektrischen Maschine, die anzutreibende bzw. anzusteuernde Ziele sind.
Bei einem konventionellen Maschinenstartsystem mit mehreren Steuergeräten steuern verschiedene Steuergeräte unabhängig jeweils einen Startermotor und eine rotierende elektrische Maschine. Jedoch verursacht das konventionelle Maschinenstartsystem oft eine Kommunikationsverzögerung zwischen den mehreren Steuergeräten. Ferner ist es notwendig, dass das konventionelle Maschinensteuergerät eine komplizierte Struktur aufweist, um die Kommunikationsverzögerung zwischen den mehreren Steuergeräten zu vermeiden.
Andererseits treibt bzw. steuert ein Steuergerät, d.h., das zweite Steuergerät bei dem Maschinenstartsystem mit der verbesserten Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl den Startermotor als auch die rotierende elektrische Maschine an. Diese verbesserte Struktur ermöglicht es, den Maschinenstart-/-neustartprozess unter Kooperation zwischen dem Startermotor und der rotierenden elektrischen Maschine mit einer einfachen Struktur auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein bevorzugtes nicht einschränken Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine Ansicht ist, die eine schematische Struktur eines bei einem Fahrzeug montierten Maschinenstartsystems gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine Ansicht ist, die ein Flussdiagramm eines durch das in 1 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführten Maschinenneustartprozesses zeigt,
3 eine Ansicht ist, die ein Flussdiagramm eines durch das in 1 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführten Anomalieerfassungsprozesses zur Erfassung einer Anomalie eines bei dem Fahrzeug montierten Startermotors zeigt,
4 eine Ansicht ist, die eine andere Struktur als eine Abwandlung des bei dem Fahrzeug montierten Startermotors zeigt,
5 eine Ansicht ist, die schematisch eine durch das in 4 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß der Abwandlung des beispielhaften Ausführungsbeispiels ausgeführten Drücksteuerung erklärt, und
6 eine Ansicht ist, die ein Zeitdiagramm eines durch das in 1 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführten Drücksteuerprozesses zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Zahlen gleiche oder vergleichbare Komponententeile in den verschiedenen Diagrammen.
Beispielhaftes Ausführungsbeispiel
Eine Beschreibung einer Struktur und eines Verhaltens eines Maschinenstartsystems, das bei verschiedenen Arten von Fahrzeugen montiert werden kann, wird gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 bis 6 zur Verfügung gestellt.
1 ist eine Ansicht, die eine schematische Struktur des bei einem Fahrzeug montierten Maschinenstartsystems gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug eine Brennkraftmaschine (hiernach die Maschine 11) und das Maschinenstartsystem. Die Maschine 11 ist beispielsweise eine Mehrzylinderviertaktmaschine. Das Maschinenstartsystem umfasst einen Startermotor (Anlassermotor) 12, eine rotierende elektrische Maschine 13, und Batterien 10 und 14. Ein Ende einer Ausgangswelle 15 der Maschine 11 ist an einem Zahnkranz 16 befestigt, der als ein angetriebenes Zahnrad fungiert. Das andere Ende der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 ist an einer Rolle 17 befestigt, die als eine angetriebene Einheit fungiert.
Der Startermotor 12 ist vom Typ eines beweglichen Ritzels, bei dem ein Ritzel 19 bewegt wird, um mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff zu gelangen. D.h., der Startermotor 12 umfasst eine Motoreinheit 18, das Ritzel (Zahnrad) 19, und eine Magnetspule 27. Die Motoreinheit 18 und die Magnetspule 27 gehören zu einem Antriebsabschnitt. Das Ritzel 19 bewegt sich, das heißt, wird gedrückt, in Richtung der Axialrichtung des Ritzels 19 zu dem Zahnkranz 16. Das Ritzel 19 rotiert, wenn es von der Motoreinheit 18 zugeführte Rotationsenergie empfängt. Die Magnetspule 27 treibt einen Kolben 28 an, um diesen in Richtung der Axialrichtung des Kolbens 28 zu bewegen. Die Magnetspule 27 ist elektrisch mit der Batterie 14 mittels einer Schalteinheit 26 verbunden.
Der Zahnkranz 16 ist in der Axialrichtung des Ritzels 19 angeordnet. Wenn die Schalteinheit 26 ausgeschaltet ist, ist die Magnetspule 27 nicht in Betrieb, und das Ritzel 19 ist nicht in Eingriff mit dem Zahnkranz 16. D.h., der Zahnkranz 16 ist nicht mit dem Ritzel 19 verbunden.
Wie in 1 gezeigt, treibt, wenn die Schalteinheit 26 eingeschaltet wird, die Magnetspule 27 den Kolben 28 an, um sich in der Axialrichtung des Ritzels 19 zu bewegen. Der Kolben 28 drückt den Hebel 30, und das Ritzel 19 wird gedrückt, d.h. wird mittels des Hebels 30 in der Axialrichtung ausgefahren. Schließlich ist das Ritzel 28 in Eingriff mit dem Zahnkranz 16.
Ein elektrischer Kontakt (nicht gezeigt) ist bei dem Kolben 28 gegenüber dem Hebel 30 angeordnet. Wenn sich der Kolben 28 in der Axialrichtung des Ritzels 19 bewegt, wird der elektrische Kontakt eingeschaltet und elektrische Energie von der Batterie 14 wird zu der Motoreinheit 18 zugeführt. Wenn die Motoreinheit 18 beginnt, zu rotieren, beginnt das Ritzel 19 ebenso zu rotieren, da es mit der Motoreinheit 18 verbunden ist.
Nachdem der Zahnkranz 16 korrekt in Eingriff mit dem Ritzel 19 ist, beginnt die Maschine 11 zu rotieren. Wenn die Batterie 14 elektrische Energie zu der Motoreinheit 18 bei dem Startermotor 12 zuführt, beginnt die Motoreinheit 18, zu rotieren. Die Motoreinheit 18 stellt anfängliche Rotationsenergie zu der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 mittels des Ritzels 19 und des Zahnkranzes 16 bereit. Während des Kurbelns des Startermotors 12 beginnt die Maschine 11 mit einer Brennstoffverbrennung und beginnt zu arbeiten, und eine Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11 erhöht sich.
Die rotierende elektrische Maschine 13 ist von einem Bandtyp und umfasst eine Dreiphasenwechselstromrotationsmaschine. Die Antriebsrolle 12 ist an der Rotationswelle 21 der rotierenden elektrischen Maschine 13 angeordnet. Die angetriebene Rolle der Maschine 11 ist mit der Antriebsrolle 22 der rotierenden elektrischen Maschine 13 mittels eines Bands 23 verbunden.
Wenn die Maschine 15 rotiert, rotiert die Ausgangswelle 15 der Maschine 11, und die Rotationswelle 21 der rotierenden elektrischen Maschine 13 rotiert durch die Rotationsenergie der Ausgangswelle 15 der Maschine 11.
Andererseits rotiert die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 auch durch die Rotationsenergie der Rotationswelle 21 der rotierenden elektrischen Maschine 13 (als eine Motorfunktion).
Die rotierende elektrische Maschine (elektrische Rotationsmaschine) 13 umfasst die folgenden Motorfunktionen: eine Regenerativenergieerzeugungsfunktion, eine Maschinenstartfunktion, und eine Drehmomentunterstützungsfunktion. D.h., die rotierende elektrische Maschine 13 umfasst drei Funktionen, die Regenerativenergieerzeugungsfunktion, die Maschinenstartfunktion, und die Drehmomentunterstützungsfunktion. Die rotierende elektrische Maschine 13 wird mittels eines Umrichters 25 als einen Elektroenergieregelungsschaltkreis angetrieben bzw. angesteuert, um einen Betrieb unter Energiezufuhr (Power Running) und eine Regenerativenergieerzeugung durchzuführen. Die Funktion des Umrichters 25 wird später im Detail beschrieben. Entsprechend ist die rotierende elektrische Maschine 13 ein integrierter Startergenerator (ISG).
Als die Regenerativenergieerzeugungsfunktion empfängt die rotierende elektrische Maschine 13 eine Rotationsenergie der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 und Automobilachsen (nicht gezeigt), und erzeugt eine Regenerativenergie.
Als die Maschinenstartfunktion stellt die rotierende elektrische Maschine 13 eine anfängliche Rotation an die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 bereit. Dies ermöglicht es der Maschine 11, zu starten, um zu arbeiten.
Als die Drehmomentunterstützungsfunktion stellt die rotierende elektrische Maschine 13 ein Drehmoment an die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zur Verfügung, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beschleunigen.
Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Maschine 11 des Fahrzeugs unter Verwendung von zumindest einem aus dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 starten und neustarten.
Die rotierende elektrische Maschine 13 und der Umrichter 25 sind gemeinsam zusammengesetzt bzw. untergebracht. Der Umrichter 25 ist ein Elektroenergieregelungsschaltkreis. Der Umrichter 25 ist auch mit der Batterie 10 verbunden. Der Umrichter 25 umfasst mehrere Halbleiterschaltelemente. Die Struktur des Umrichters 25 ist weit bekannt. Die Energieumwandlung wird basierend auf dem Schaltzustand der Schaltelemente bei dem Umrichter 25 ausgeführt. D.h., eine Wechselstromenergie (AC-Energie) wird in eine Gleichstromenergie (DC-Energie) basierend auf dem Schaltzustand der Schaltelemente bei dem Umrichter 25 umgewandelt.
Bei der Energieerzeugung durch die rotierende elektrische Maschine 13 wandelt der Umrichter 25 die AC-Energie, die durch die rotierende elektrische Maschine 13 erzeugt ist, in die DC-Energie um, und die Batterie 10 wird mittels der umgewandelten DC-Energie, die von dem Umrichter 25 zugeführt wird, geladen.
Andererseits führt bei dem Maschinenstart oder der Drehmomentunterstützung durch die rotierende elektrische Maschine 13 die Batterie 10 DC-Energie zu dem Umrichter 25 zu, der Umrichter 25 wandelt diese DC-Energie in AC-Energie um, und führt die erzeugte AC-Energie zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu. Bei Empfang der AC-Energie, die von dem Umrichter 25 zugeführt wird, wird die rotierende elektrische Maschine 13 angetrieben.
Das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist mit einer Maschinen-ECU (elektrische Steuereinheit der Maschine) 20 und einer ISG-Steuereinrichtung (Steuereinrichtung des integrierten Startergenerators) 40 ausgerüstet. Die Maschinen-ECU 20 ist ein erstes Steuergerät, und die ISG-Steuereinrichtung 40 ist ein zweites Steuergerät.
Jedes aus der Maschinen-ECU 20 und der ISG-Steuereinrichtung 40 umfasst einen Mikrocomputer, der eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), eine Speichereinheit, etc., aufweist. Die Speichereinheit umfasst einen Nurlesespeicher (ROM) und einen Schreiblesespeicher (RAM). Jedes aus der Maschinen-ECU 20 und der ISG-Steuereinrichtung 40 führt in dem ROM gespeicherte Programme aus.
Wie in 1 gezeigt sind die ISG-Steuereinrichtung 40 und der Umrichter 25 gemeinsam zusammengesetzt. D.h., die rotierende elektrische Maschine 13, der Umrichter 25, und die ISG-Steuereinrichtung 40 sind gemeinsam zusammengesetzt bzw. untergebracht. Die Maschinen-ECU 20 und die ISG-Steuereinrichtung 40 führen bidirektionale Kommunikation miteinander aus.
Das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel verwendet verschiedene Arten von Sensoren, beispielsweise einen Gaspedalsensor (Beschleunigersensor) 51, einen Bremssensor 52, einen Geschwindigkeitssensor 53, einen Rotationswinkelsensor 54, einen Kühlwassertemperatursensor 55, etc., die bei dem Fahrzeug montiert sind. Die Maschinen-ECU 20 empfängt Erfassungssignale, die von den Sensoren übertragen sind, und führt verschiedene Steuerbetriebe, beispielsweise eine Brennstoffeinspritzausmaßsteuerung und eine Zündzeitsteuerung, etc., basierend auf den empfangenen Erfassungssignalen aus.
Das heißt, der Gaspedalsensor 51 erfasst ein Niederdrückausmaß des Gaspedals, wenn das Gaspedal 51 mittels des Fahrerfußes niedergedrückt wird. Der Bremssensor 52 erfasst ein Niederdrückausmaß des Bremspedals, wenn das Bremspedal 52 mittels des Fahrerfußes niedergedrückt ist. Der Geschwindigkeitssensor 53 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Rotationswinkelsensor 54 erfasst eine Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11. Der Kühlwassertemperatursensor 55 erfasst eine Temperatur von Kühlwasser zur Kühlung der Maschine 11. Diese Sensoren 51, 52, 53, 54 und 55 übertragen die Erfassungssignale aufeinanderfolgend zu der Maschinen-ECU 20.
Die ISG-Steuereinrichtung 40 führt die Automatikanhalteleerlaufsteuerung aus. Diese Automatikanhalteleerlaufsteuerung ermöglicht es der Maschine 11, automatisch anzuhalten, wenn eine vorbestimmte Automatikmaschinenanhaltebedingung erfüllt ist, und ermöglicht es ferner der Maschine 11, automatisch neugestartet zu werden, wenn eine vorbestimmte Automatikmaschinenneustartbedingung erfüllt ist.
Die vorbestimmte Automatikmaschinenanhaltebedingung und die vorbestimmte Automatikmaschinenneustartbedingung umfassen die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrerbedienung des Gaspedals, und die Fahrerbedienung des Bremspedals, etc.
Wenn es eine vorbestimmte Beschleunigungsanforderung (Drehmomentunterstützungsanforderung) gibt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Betriebs der Maschine 11 zu beschleunigen, führt die ISG-Steuereinrichtung 40 die Drehmomentunterstützung unter Verwendung der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus. Ferner führt die ISG-Steuereinrichtung 40 einen Regenerativenergieerzeugungsprozess aus, wenn es eine vorbestimmte Anforderung gibt, eine Regenerativenergie zu erzeugen.
Die ISG-Steuereinrichtung 40 erfasst die Unterstützungsanforderung, wenn der Fahrer das Gaspedal niederdrückt. Ferner erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 die Regenerativanforderung, die Regenerativenergie zu erzeugen, wenn der Fahrer das Bremspedal des Fahrzeugs niederdrückt.
Eine Beschreibung der Automatikmaschinenneustartsteuerung, die durch die ISG-Steuereinrichtung 40 ausgeführt wird, wird nachstehend zur Verfügung gestellt.
Die ISG-Steuereinrichtung 40 bestimmt einen Sollstromwert basierend auf einem Startdrehmoment, das notwendig ist, um das Kurbeln der Maschine 11 auszuführen, um die Maschine 11 neu zu starten. Die ISG-Steuereinrichtung 40 weist den Umrichter 25 basierend auf dem Sollstromwert an. Der Umrichter 25 erzeugt einen Sollstrom entsprechend dem Sollstromwert und führt den Sollstrom zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu. Die rotierende elektrische Maschine 13 erzeugt ein Antriebsdrehmoment als ein Startdrehmoment. Wenn das Startdrehmoment von der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 übertragen wird, beginnt der Kurbelbetrieb der Maschine 11. Die Maschine 11 wird neu gestartet.
Bei dem Automatikneustart der Maschine 11 ist es, wenn ein Verkehrssignal von Rot zu Grün geschaltet wurde, was es dem Fahrzeug erlaubt, sich nach dem angehaltenen Leerlaufzustand vorwärts zu bewegen, notwendig, die Maschine 11 schnell und zuverlässig neu zu starten.
Um diese Notwendigkeit zu erfüllen, weist das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sowohl den Startermotor 12 als auch die rotierende elektrische Maschine 13 an, deren Ausgangsdrehmoment an die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zuzuführen.
Wenn das Fahrzeug zwei Steuergeräte aufweist, ein Steuergerät den Betrieb des Startermotors 12 steuert und das andere Steuergerät den Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine 13 steuert, gibt es eine mögliche Unannehmlichkeit, da es notwendig ist, sowohl den Startermotor 12 als auch die rotierende elektrische Maschine 13 korrekt und simultan zu der Zeit, wenn die Maschine 11 neu gestartet wird, zu betreiben. Wenn der kooperative Betrieb zwischen dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 nicht vorliegt, wird die Neustartfähigkeit der Maschine 11 verschlechtert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, umfasst das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die ISG-Steuereinrichtung 40, die die Funktion aufweist, den Betrieb des Startermotors 12 und den Betrieb der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu steuern.
Beispielsweise wird die Maschinenneustartanforderung erzeugt, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Gaspedal niederdrückt oder das Bremspedal freigibt, etc. Wenn die Maschinenneustartanforderung erzeugt ist, führt die ISG-Steuereinrichtung 40 eine Antriebsanweisung an zumindest eines aus dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu, um die Maschine 11 neu zu starten.
Insbesondere wählt die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus einem ersten Startprozess, einem zweiten Startprozess und einem dritten Startprozess basierend auf einer Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugs aus, wenn die Maschine 11 neu gestartet wird:

(a) den ersten Startprozess, bei dem die Maschine 11 nur durch den Startermotor 12 neu gestartet wird,
(b) den zweiten Startprozess, bei dem die Maschine 11 nur durch die rotierende elektrische Maschine 13 neu gestartet wird, und
(c) den dritten Startprozess, bei dem die Maschine 11 simultan durch den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 neu gestartet wird.

Bei dem ersten Startprozess bewegt sich, wenn die Schalteinheit 26 eingeschaltet wird, der Kolben 28 in Richtung der Axialrichtung des Kolbens 28, und drückt das Ritzel 19 entlang dessen Axialrichtung vorwärts, und das Ritzel 19 beginnt zu arbeiten. Das Ritzel 19 fährt zu dem Zahnkranz 16 aus und wird abschließend und korrekt in Eingriff mit dem Zahnkranz 16 gebracht. Der Startermotor 12 führt seine Rotationsenergie mittels des Ritzels 19 zu dem Zahnkranz 16 zu, und die Maschine 11 beginnt zu arbeiten. Die Maschine 11 wird dadurch neu gestartet.
Andererseits beginnt bei dem zweiten Startprozess, wenn der Umrichter 25 die DC-Energie zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 zuführt, die rotierende elektrische Maschine 13, zu arbeiten. Die rotierende elektrische Maschine 13 stellt die Rotationsenergie der Maschine 11 mittels des Bandes 23 bereit. Die Maschine 11 wird neu gestartet.
Bei dem dritten Startprozess führen, wenn die Schalteinheit 26 eingeschaltet ist und der Umrichter 25 die DC-Energie zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 zugeführt wird, sowohl der Startermotor 12 als auch die rotierende elektrische Maschine 13 simultan die Rotationsenergie zu der Maschine 11 zu. Die Maschine 11 wird dadurch neu gestartet.
Nachstehend wird eine Beschreibung der durch die ISG-Steuereinrichtung 40 und die Maschinen-ECU 20 durchgeführte Maschinenneustartsteuerung unter Bezugnahme auf 2 zur Verfügung gestellt. Die ISG-Steuereinrichtung 40 führt die Maschinenneustartsteuerung wiederholt zu jedem vorbestimmten Zeitabschnitt aus.
2 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm des Maschinenneustartprozesses zeigt, der durch das Maschinenstartsystem gemäß dem in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
In dem in 2 gezeigten Schritt S11 erfasst die Maschinen-ECU 20, ob eine Maschinenneustartanforderung erzeugt ist. Beispielsweise erfasst die Maschinen-ECU 20 die Erzeugung der Maschinenneustartanforderung, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Gaspedal während des automatisch angehaltenen Zustands der Maschine 11, der aufgrund der Erfüllung der vorbestimmten Automatikmaschinenanhaltebedingung verursacht ist, niederdrückt.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S11 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S11), das heißt, die Maschinenneustartanforderung erzeugt wurde, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S12 fort.
In Schritt S12 empfängt die Maschinen-ECU 20 eine Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11. Der Betriebsfluss schreitet zu Schritt S13 fort.
In Schritt S13 erfasst die Maschinen-ECU 20, ob die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine, die in Schritt S12 erlangt ist, nicht geringer als eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist. Das heißt, die Maschinen-ECU 20 erfasst, dass die Maschinenneustartanforderung während eines Zeitabschnitts von einer Zeit, wenn eine Brennstoffeinspritzung zu der Maschine 11 angehalten wurde, zu einer Zeit, wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 erreicht, erzeugt ist.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S13 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S13), d.h., die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine, die in Schritt S12 erlangt ist, geringer als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S15 fort.
In Schritt S15 bestimmt die ISG-Steuereinrichtung 40, den Maschinenneustartprozesses unter Verwendung des Startermotors 12 auszuführen. D.h., die ISG-Steuereinrichtung 40 wählt eines aus dem ersten Startprozess unter Verwendung von nur dem Startermotor 12 und dem dritten Startprozess unter Verwendung sowohl des Startermotors 12 als auch der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus. Danach führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den ausgewählten Startprozess, das heißt, den ersten Startprozess oder den dritten Startprozess aus. Es wird bevorzugt, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess und dem dritten Startprozess basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11 auswählt, wenn die Maschinenneustartanforderung erzeugt ist.
Beispielsweise wählt die ISG-Steuereinrichtung 40 den ersten Startprozess aus, wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 nicht geringer als eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th2 ist. Ferner wählt die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess aus, wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 kleiner als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th2 ist.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S13 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S13), schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S14 fort.
In Schritt S14 wählt die ISG-Steuereinrichtung 40 den zweiten Startprozess unter Verwendung von nur der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus und führt diesen durch.
Bei dem Maschinenneustartprozess ist es notwendig, dass die Maschine 11 ein Startdrehmoment empfängt, das größer ist als jenes wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 hoch ist. Da der Startermotor 12 das Antriebsdrehmoment erzeugt, das stärker ist als jenes der rotierenden elektrischen Maschine 13, führt die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess unter Verwendung des Startermotors 12 und dem dritten Startprozess unter Verwendung des Startermotors 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus, wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 geringer als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist (Nein in Schritt S13).
Andererseits führt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 nicht geringer als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist (Ja in Schritt S13), die ISG-Steuereinrichtung 40 den zweiten Startprozess unter Verwendung von nur der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S11 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S11), schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S16 fort.
In Schritt S16 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Regenerativenergieerzeugungsanforderung von der Maschinen-ECU 20 übertragen wurde.
Die Maschinen-ECU 20 erfasst, ob der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal oder das Gaspedal bedient oder nicht. Die Maschinen-ECU 20 erzeugt die Regenerativanforderung, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal niederdrückt oder das Gaspedal freigibt bzw. loslässt. Die Maschinen-ECU 20 überträgt die Regenerativanforderung an die ISG-Steuereinrichtung 40. Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S16 eine Zustimmung angibt (Ja) in Schritt S16, das heißt, die Regenerativenergieerzeugungsanforderung von der Maschinen-ECU 20 übertragen wurde, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S17 fort.
In Schritt S17 führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den Regenerativenergieerzeugungsprozess aus.
Andererseits schreitet, wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S16 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S16), der Betriebsfluss zu Schritt S18 fort.
In Schritt S18 erfasst die Maschinen-ECU 20, ob die Drehmomentunterstützungsanforderung empfangen ist.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Gaspedal um nicht weniger als einen vorbestimmten Abstand niederdrückt, erfasst die Maschinen-ECU 20 die Erzeugung der Unterstützungsanforderung. Bei Erfassung der Erzeugung der Unterstützungsanforderung überträgt die Maschinen-ECU 20 die Unterstützungsanforderung an die ISG-Steuereinrichtung 40.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S18 eine Zustimmung angibt (Ja), das heißt, die Drehmomentunterstützungsanforderung empfangen wurde, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S19 fort.
In Schritt S19 führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den Drehmomentunterstützungsbetrieb aus.
Das vorstehend beschriebene Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel mit der verbesserten Struktur hat die folgenden Effekte.
Bei dem Maschinenstartsystem mit der vorstehend beschriebenen Struktur stellt bei Empfang der Maschinenstartanforderung die ISG-Steuereinrichtung 40 die Antriebsanweisung an zumindest eines aus dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 basierend auf der empfangenen Maschinenstartanforderung, die aufgrund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt wurde, bereit.
Verglichen mit einem konventionellen Maschinenstartsystem, bei dem Steuergeräte den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 jeweils unabhängig antreiben, treibt die ISG-Steuereinrichtung 40 bei dem Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sowohl den Startermotor 12 als auch die rotierende elektrische Maschine 13 an. Dies ermöglicht es, den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 kooperativ anzutreiben, um die Maschine 11 reibungslos bzw. problemlos neu zu starten.
Insbesondere weist die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 an, ein- und auszuschalten, um den Startermotor 12 gemäß der Maschinenstartanforderung anzutreiben, und weist ferner den Umrichter 25 an, um die DC-Energie der rotierenden elektrischen Maschine 13 anzupassen. Diese Struktur ermöglicht es, die optimale Zeitvorgabe korrekt anzupassen, wenn der Starter beginnt, zu arbeiten, und die optimale Zeitvorgabe korrekt anzupassen, wenn die rotierende elektrische Maschine 13 beginnt, zu arbeiten, und vermeidet es, dass die Startfähigkeit der Maschine 11 reduziert wird.
Ferner umfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 die Funktion, eines aus dem ersten Startprozess, dem zweiten Startprozess und dem dritten Startprozess wie vorab beschrieben auszuwählen. Diese Struktur ermöglicht es der ISG-Steuereinrichtung 40, eines aus dem ersten Startprozess, dem zweiten Startprozess und dem dritten Startprozess auszuwählen und das von der Maschinen-ECU 20 übertragene Steuersignal zu empfangen und die Antriebsanweisungssignale zu dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu übertragen. Ferner ist es möglich, dass die Struktur des Maschinenstartsystems eine Verzögerung eines Empfangs und Sendens verschiedener Anweisungssignale vermeidet, und den Maschinenstartprozess korrekt ausführt. Ferner ist es daher möglich, das Maschinenstartsystem mit einer einfachen Struktur zu produzieren und die Herstellungskosten eines Produzierens des Maschinenstartsystems zu reduzieren.
Es ist wünschenswert, die Maschinenstartfähigkeit beizubehalten und die Maschine 11 schnell neu zu starten, wenn die Maschinenneustartanforderung erzeugt ist.
Bei dem Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 die Funktion eines automatischen Anhaltens und Neustartens der Maschine 11. Wenn die vorbestimmte Maschinenneustartbedingung erfüllt ist und die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 geringer als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist, führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den ersten Startprozess oder den dritten Startprozess aus. Ferner führt, wenn die vorbestimmte Maschinenneustartbedingung erfüllt ist und die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 geringer als die vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit Th1 ist, die ISG-Steuereinrichtung 40 den zweiten Startprozess aus. Da die ISG-Steuereinrichtung 40 die Struktur und das Verhalten wie vorstehend beschrieben aufweist, kann die ISG-Steuereinrichtung 40 die Serie des Maschinenneustartprozesses ausführen, während die Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 berücksichtigt wird. Aus diesem Grund ist es möglich, dass das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die vorrangige Maschinenstartfähigkeitsfunktion beibehält und die Maschine 11 schnell neustartet, wenn die vorbestimmte Maschinenneustartbedingung erfüllt ist.
Verschiedene Abwandlungen.
Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht durch das vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsbeispiel begrenzt. Es ist möglich, dass das Maschinenstartsystem die folgenden Abwandlungen aufweist.
Die Maschine 11 benötigt ein relativ großes Drehmoment zu der Anfangszeit der Maschinenneustartperiode, um die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zu betreiben. Ferner verursacht der Startermotor 12 einen Elektroenergieverbrauch, der größer als jener der rotierenden elektrischen Maschine 13 ist. Bei dem Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess unter Verwendung des Startermotors 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 aus, um die Maschine 11 neu zu starten. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, einen anderen Maschinenstartprozess zu verwenden, bei dem die ISG-Steuereinrichtung 40 den Startermotor 12 zuerst antreibt, und den Betrieb des Startermotors 12 anhält und dann die rotierende elektrische Maschine 13 antreibt. D.h., es ist akzeptabel, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 anweist, um aufeinanderfolgend den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 in Reihenfolge anzutreiben, und den Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 nicht simultan anzutreiben.
In diesem Fall ermöglicht, da der Startermotor 12 in der Lage ist, ein Antriebsdrehmoment bereitzustellen, das größer als jenes der rotierenden elektrischen Maschine 13 ist und die ISG-Steuereinrichtung 40 den Startermotor 12 zur Anfangszeit der Maschinenneustartperiode antreibt, diese Steuerung, die vorrangige Maschinenstartfähigkeit bereitzustellen.
Zudem hält die ISG-Steuereinrichtung 40 den Betrieb des Startermotors 12 an, nachdem das große Antriebsdrehmoment zu der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zugeführt wurde. Ferner weist die ISG-Steuereinrichtung 40 die rotierende elektrische Maschine 13 an, das Antriebsdrehmoment zu der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zuzuführen, nachdem der Startermotor 12 angehalten wurde. Diese Steuerung ermöglicht es, die Maschinenstartfähigkeit zu erhöhen und den Energieverbrauch des Maschinenstartsystems während der Maschinenneustartperiode zu unterdrücken.
Bei der Struktur des Maschinenstartsystems gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den modifizierten Prozess des dritten Startprozesses wie vorstehend erklärt durch, bei dem der Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 aufeinanderfolgend angetrieben werden. Bei dem modifizierten Prozess des dritten Startprozesses erzeugt die ISG-Steuereinrichtung 40 das Antriebssignal bzw. Ansteuersignal und überträgt dieses zu dem Startermotor 12, um den Betrieb des Startermotors 12 anzuhalten, und erzeugt das Antriebssignal bzw. Ansteuersignal und überträgt dieses zu der rotierenden elektrischen Maschine 13, um die rotierende elektrische Maschine 13 anzutreiben, ohne die Maschinen-ECU 20 zu verwenden. Diese Struktur ermöglicht es, zu vermeiden, dass die Antriebssignalübertragungszeit zwischen der Maschinen-ECU 20, der ISG-Steuereinrichtung 40, dem Startermotor 12 und der rotierenden elektrischen Maschine 13 verzögert ist. Dies ermöglicht es, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den Antriebsübergang von dem Startermotor 12 zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 korrekt ausführt.
Wenn der Maschinenstartprozess unter Verwendung des Startermotors 12 ausgeführt wird, ist es durch Überwachen des Startdrehmoments der Maschinenausgangswelle 15 der Maschine 11 möglich, zu erfassen, ob der Startermotor 12 das Startdrehmoment korrekt zu der Maschinenausgangswelle 15 der Maschine 11 zuführt. Entsprechend erlangt die ISG-Steuereinrichtung 40 das Startdrehmoment der Maschinenausgangswelle 15 der Maschine 11 bei dem dritten Startprozess und erfasst ein Auftreten einer Anomalie des Startermotors 12 basierend auf dem überwachten Startdrehmoment. In diesem Fall erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Anomalie des Startermotors 12, d.h. des Startermotors des Startermotors 12, auftritt oder nicht basierend auf dem Startdrehmoment, das die Summe des Antriebsdrehmoments der rotierenden elektrischen Maschine 13 und des Antriebsdrehmoments des Startermotors 12 unter dem Antriebszustand ist, in dem der Startermotor 12 und die rotierende elektrische Maschine 13 angetrieben werden.
Eine Beschreibung des Anomalieerfassungsprozesses des Startermotors 12, der durch die ISG-Steuereinrichtung 40 ausgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 3 zur Verfügung gestellt.
3 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm des durch das in 1 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführten Anomalieerfassungsprozesses zur Erfassung einer Anomalie des bei dem Fahrzeug montierten Startermotors 12 zeigt.
Die ISG-Steuereinrichtung 40 führt den Anomalieerfassungsprozess des Startermotors 12 wiederholt zu jeder vorbestimmten Periode aus, nachdem die vorbestimmte Automatikmaschinenanhaltebedingung erfüllt ist und die Maschine 11 angehalten ist.
In dem in 3 gezeigten Schritt S21 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob der dritte Startprozess ausgeführt wurde.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S21 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S21), d.h., der dritte Startprozess ausgeführt wurde, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S22 fort.
In Schritt S22 empfängt die ISG-Steuereinrichtung 40 das Startdrehmoment der Ausgangswelle 15 der Maschine 11. Der Betriebsfluss schreitet zu Schritt S23 fort.
In Schritt S23 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob der Maschinenstartprozess korrekt ausgeführt wird. Beispielsweise ist es akzeptabel, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 das Startdrehmoment der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 basierend auf dem Erfassungsergebnis, das durch den an der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 montierten Drehmomentsensor erfasst ist, erlangt. Wenn das beschaffte Startdrehmoment einen vorbestimmten Drehmomentwert nicht erreicht, erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 das Auftreten einer Anomalie des Startermotors 12.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S23 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S23), das heißt, der Maschinenstartprozess korrekt ausgeführt wird, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S24 fort.
In Schritt S24 erlangt die ISG-Steuereinrichtung 40 Antriebsinformation der rotierenden elektrischen Maschine 13. D.h., die ISG-Steuereinrichtung 40 empfängt eine Spannung der Batterie 10 und das Antriebsdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 13 zu der Maschinenstartanfangszeit als die Antriebsinformation der rotierenden elektrischen Maschine 13. Der Betriebsfluss schreitet zu Schritt S25 fort.
In Schritt S25 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die rotierende elektrische Maschine 13 das normale Antriebsdrehmoment zu der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 ausgibt.
Wenn die erfasste Spannung der Batterie 10 größer als ein vorbestimmter Spannungswert und ein Antriebsdrehmoment der rotierenden elektrischen Maschine 13 nicht geringer als ein vorbestimmtes Antriebsdrehmoment ist, beurteilt die ISG-Steuereinrichtung 40, dass die rotierende elektrische Maschine 13 korrekt arbeitet.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S25 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S25), d.h., die rotierende elektrische Maschine 13 das normale Antriebsdrehmoment an die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 ausgibt, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S26 fort.
In Schritt S26 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 ein Auftreten einer Anomalie des Startermotors 12, weil das Antriebsdrehmoment des Startermotors 12 den vorbestimmten Antriebsdrehmomentwert nicht erreicht.
Gemäß der Struktur und dem Steuerverhalten der ISG-Steuereinrichtung 40 wie vorstehend beschrieben ist es möglich, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 die Reihe der Maschinenstartprozesse einschließlich des Anomalieerfassungsprozesses auszuführen, weil die ISG-Steuereinrichtung 40 das Auftreten einer Anomalie des Startermotors 12 erfasst.
Wie vorstehend beschrieben umfasst das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die verbesserte Struktur, bei der die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11 zu der Maschinenneustartzeit nach dem automatischen Anhalten der Maschine 11 ausführt. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess zu einer Anfangsstartzeit der Maschine 11 aufgrund einer Fahrerbedienung bezüglich eines Zündschalters des Fahrzeugs ausführt.
Das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst die verbesserte Struktur, bei der die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess, dem zweiten Startprozess und dem dritten Startprozess basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11, wenn die Maschine 11 startet und neu startet, ausführt. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess, dem zweiten Startprozess und dem dritten Startprozess basierend auf einer Temperatur von Maschinenkühlwasser oder einer Spannung jeder aus der Batterie 10 und der Batterie 14 auswählt und ausführt.
Wenn eine Temperatur des Kühlwassers gering ist, d.h., nicht größer als ein vorbestimmter Temperaturwert ist, benötigt, da angenommen werden kann, dass die Maschine 11 eine große Reibung hat, die Maschine 11 ein großes Antriebsdrehmoment in diesem Fall verglichen mit dem Fall, in dem die Temperatur des Kühlwassers hoch ist, d.h., größer als der vorbestimmte Temperaturwert. In diesem Fall führt die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess und dem dritten Startprozess aus. Andererseits führt die ISG-Steuereinrichtung 40 den zweiten Startprozess aus.
Ferner kann in einem Fall, in dem die Batterie 10 eine geringe Spannung zuführt, angenommen werden, dass ein Entladestrom, der in die rotierende elektrische Maschine 13 fließt, klein verglichen mit einem Entladestrom wird, wenn die Batterie 10 eine hohe Spannung zuführt. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 eines aus dem ersten Startprozess und dem dritten Startprozess ausführt, wenn die Batterie 10 eine geringe Spannung zuführt.
Da der Entladestrom, der in den Startermotor 12 fließt, wenn die Batterie 14 eine geringe Spannung zuführt, klein wird verglichen mit einem Fall, in dem die Batterie 14 eine hohe Spannung zu führen kann, kann angenommen werden, dass es schwer ist, nur mittels des Startermotors 12 die Maschine 11 zu starten. Entsprechend wird bevorzugt, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess ausführt, wenn die Batterie 10 eine geringe Spannung zuführt.
Es ist auch akzeptabel, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 eine Schubbetriebssteuerung ausführt. Der Fahrer fährt das Fahrzeug im Schubbetrieb, wenn der Kupplungsmechanismus die Maschine 11 von den Rädern des Fahrzeugs löst bzw. auskuppelt.
Während eines Schubbetriebs (d.h. einer Schubbetriebsfahrbetriebsart), wenn der Kupplungsmechanismus die Maschine 11 von den Rädern des Fahrzeugs während des Zustands einer angehaltenen Maschine löst, wenn eine vorbestimmte Schubbetriebsfreigabebedingung wie eine Beschleunigungsbedingung und eine Bremsbedingung erfüllt sind, weist die ISG-Steuereinrichtung 40 den Kupplungsmechanismus an, die Maschine 11 mit den Rädern in Eingriff zu bringen (als den Energieübertragungszustand), und gibt die Schubbetriebsfahrbetriebsart frei und weist die Maschine 11 an, neu zu starten. In diesem Fall ist bevorzugt, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den dritten Startprozess basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit NE der Maschine 11, der Temperatur des Kühlwassers, und der Spannung der Batterie 10 ausführt.
Wie vorstehend beschrieben umfasst das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die verbesserte Struktur, bei der die Batterie 14 elektrische Energie zu dem Startermotor 12 zuführt und die Batterie 10 elektrische Energie zu der rotierenden elektrischen Maschine 13 zuführt. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist es akzeptabel, dass eine einzelne Batterie elektrische Energie zu sowohl dem Startermotor 12 als auch der rotierenden elektrischen Maschine 13 zuführt.
Wie vorstehend beschrieben umfasst das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Struktur, bei der, wenn die Schalteinheit 26 eingeschaltet ist, die Batterie 14 elektrische Energie zu der Magnetspule 27 zuführt. Bei Empfang der elektrischen Energie drückt die Magnetspule 27 den Kolben 28 in Richtung der Axialrichtung der Magnetspule 27. Wenn der Kolben 28 den Hebel 30 drückt, drückt der Hebel 30 das Ritzel 19 in Richtung der Axialrichtung des Ritzels 19. Wenn die Motoreinheit 18 die elektrische Energie, die von der Batterie 14 zugeführt wird, durch die Schalteinheit 26 empfängt, rotieren auch jeweils die Motoreinheit 18 und das Ritzel 19. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Struktur beschränkt.
4 ist eine Ansicht, die eine andere Struktur des Startermotors 12-1 zeigt, der an dem Fahrzeug montiert ist. Wie in 4 gezeigt ist es möglich, dass der Startermotor 12 eine zusätzliche Schalteinheit 31 zusätzlich zu der Schalteinheit 26 aufweist.
Die Schalteinheit 26 wird zur Zufuhr von elektrischer Energie zu der Magnetspule 27 verwendet, um den Drücksteuerprozess des Ritzels 19 zu dem Zahnkranz 16 durchzuführen. Andererseits wird die Schalteinheit 31 zur Zufuhr von elektrischer Energie nur zu der Motoreinheit 18 verwendet, um die Motoreinheit 18 zu betreiben. Diese Struktur ermöglicht es, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 das Ritzel 19 und die Motoreinheit 18 unabhängig antreibt. Insbesondere ist, wenn die Maschine 11 nach dem Automatikmaschinenstopp durch den Leerlaufreduktionsprozess neu gestartet wird, bevorzugt, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 (in 4 weggelassen) den Schalter 26 einschaltet, nachdem die Schalteinheit 31 von dem ausgeschalteten Zustand zu dem eingeschalteten Zustand geschaltet ist.
Diese verbesserte Struktur ermöglicht es, das Ritzel 19 zu dem Zahnkranz 16 während dessen Trägheitsrotation zu drücken. Dies ermöglicht es, das Ritzel 19 mit dem Zahnkranz 16 reibungslos bzw. problemlos und korrekt in Eingriff zu bringen.
Bei der Struktur des Maschinenstartsystems, das den in 4 gezeigten Startermotor 12-1 verwendet, ist akzeptabel, dass die ISG-Steuereinrichtung 40 den Drücksteuerprozess des Ritzels 19 ausführt, um ein Schwingen und eine Vibration der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 zu unterdrücken, um so klein wie möglich zu sein, wenn die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 nach der Übertragung einer Maschinenanhalteanweisung zu der Maschine 11 anhält, zu rotieren.
Insbesondere schaltet während der Trägheitsrotation der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 (d.h., während der Trägheitsrotation des Zahnkranzes 16), nachdem die Brennstoffeinspritzung in die Maschine 11 angehalten wurde, die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 ein, um das Ritzel 19 mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff zu bringen. Dieser Eingriff führt die Trägheitsmasse des Startermotors 12 zu dem Zahnkranz 16 zu und unterdrückt ein Schwingen und eine Vibration der Ausgangswelle 15 der Maschine 11.
Wenn die Maschine 11 anhält, weist die ISG-Steuereinrichtung 40 die Magnetspule 27, das heißt, die Schalteinheit 26, an, das Ritzel 19 zu dem Zahnkranz 16 zu drücken, wenn eine Differenz bezüglich einer Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Zahnkranz 16 und dem Ritzel 19 geringer als ein vorbestimmter Wert wird.
5 ist eine Ansicht, die schematisch einen Drücksteuerprozess erklärt, der durch das in 4 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß der Abwandlung des beispielhaften Ausführungsbeispiels ausgeführt wird.
In 5 zeigt eine durchgehende Linie das Verhalten des Zahnkranzes 16 und des Ritzels 19 bei dem Maschinenstartsystem gemäß der Abwandlung des beispielhaften Ausführungsbeispiels an. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie das Verhalten eines konventionellen Maschinenstartsystems als ein vergleichendes Beispiel an.
Wie in 5 gezeigt, reduziert sich die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11 allmählich in einer Rotationsgeschwindigkeitsreduktionsperiode nach dem Automatikmaschinenhalt. Zu einer Zeit t1 während der Rotationsgeschwindigkeitsreduktionsperiode schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 31 ein, um den Betrieb der Motoreinheit 18 zu starten. Ferner wird die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 13 durch die Rotation der rotierenden elektrischen Maschine 13 angepasst. Zu der Zeit t2 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 16 gleich wie die Rotationsgeschwindigkeit des Ritzels 19 wird. Entsprechend fährt zu der Zeit t2, wenn die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 einschaltet, das Ritzel 19 aus, d.h., wird zu dem Zahnkranz 16 gedrückt, und das Ritzel 19 wird korrekt und reibungslos bzw. problemlos mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff gebracht. Zu einer Zeit t3 schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 31 aus, da das Ritzel 19 korrekt mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff gebracht wurde. Die Rotation der Motoreinheit 18 hält dadurch an, und die rotierende elektrische Maschine 13 hält ebenso an. Zu einer Zeit t4 schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 aus.
Andererseits fluktuiert bei dem vergleichenden Fall, der durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes stark und vibriert während der Periode von der Zeit t2 zu der Zeit t3. Dies verhindert das korrekte in Eingriff bringen des Ritzels 19 mit dem Zahnkranz 16.
Eine Beschreibung des Drücksteuerprozesses des Ritzels 19, der durch die ISG-Steuereinrichtung 40 ausgeführt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 6 zur Verfügung gestellt.
6 ist eine Ansicht, die ein Zeitdiagramm des Drücksteuerprozesses zeigt, der durch das in 1 gezeigte Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
Die ISG-Steuereinrichtung 40 führt wiederholt den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess aus zu jeder vorbestimmten Periode aus, wenn der Automatikmaschinenhalt der Maschine 11 erfüllt wurde oder der Fahrer des Fahrzeugs den Zündschalter des Fahrzeugs ausgeschaltet hat.
In dem in 6 gezeigten Schritt S31 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Maschine 11 in einer Trägheitsrotation rotiert. Wenn die Brennstoffeinspritzung in die Maschine 11 angehalten wurde und die Ausgangswelle 15 der Maschine 11 rotiert, erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40 die Trägheitsrotation der Maschine 11.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S31 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S31), d.h., die Maschine 11 in Trägheitsrotation rotiert, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S32 fort.
In Schritt S32 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Schalteinheit 26 eingeschaltet wurde, d.h., ob das Ritzel 19 zu dem Zahnkranz 16 gedrückt wurde.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S32 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S32), das heißt, die Schalteinheit 26 nicht eingeschaltet wurde, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S33 fort.
In Schritt S33 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Rotation des Zahnkranzes 16 nun unter Verwendung der rotierenden elektrischen Maschine 13 angepasst wurde.
Unmittelbar nachdem die Maschine 11 durch die Leerlaufreduktionssteuerung automatisch anhält, da das Erfassungsergebnis in Schritt S32 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S32) und das Erfassungsergebnis in Schritt S33 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S33), schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S34 fort.
In Schritt S34 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, dass es Zeit ist, eine Rotationsgeschwindigkeitssteuerung zwischen der Motoreinheit 18 des Startermotors 12 und dem Zahnkranz 16 auszuführen. Das heißt, die ISG-Steuereinrichtung 40 erfasst basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11, ob es eine korrekte Zeit ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Motoreinheit 18 des Startermotors 12 und die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 16 anzupassen. Beispielsweise deutet, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 11 eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat, das Beurteilungsergebnis in Schritt S34 eine Zustimmung an (Ja in Schritt S34).
Das heißt, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S34 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S34), d.h., es eine korrekte Zeit ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Motoreinheit 18 des Startermotors 12 und die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 16 anzupassen, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S35 fort.
In Schritt S35 startet, wenn die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 31 einschaltet, die Motoreinheit 18 des Startermotors 12 den Betrieb. Der Betriebsfluss schreitet zu Schritt S36 fort.
In Schritt S36 passt die ISG-Steuereinrichtung 40 die Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden elektrischen Maschine 13 derart an, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 16 ein vorbestimmter Rotationswert (als die Starterrotationsgeschwindigkeit) wird. Es wird bevorzugt, die Rotationsgeschwindigkeit des Startermotors 12 basierend auf der Spannung der Batterie 14 zu berechnen.
Andererseits schreitet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S33 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S33), der Betriebsfluss zu Schritt S37 fort.
In Schritt S37 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob eine Differenz zwischen einer Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes 16 und einer Rotationsgeschwindigkeit des Ritzels 19 nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S37 eine Zustimmung angibt (Ja in Schritt S37), d.h., die erfasste Differenz nicht größer als der vorbestimmte Wert ist, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S38 fort.
In Schritt S38 schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 ein, um den Drücksteuerprozess des Ritzels 19 zu dem Zahnkranz 16 auszuführen.
Andererseits schreitet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S32 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S32), der Betriebsfluss zu Schritt S39 fort.
In Schritt S39 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob eine vorbestimmte Periode von dem Drücken des Ritzels 19 gezählt verstrichen ist.
Wenn das Erfassungsergebnis in Schritt S39 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S39), schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S40 fort.
In Schritt S40 schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 31 aus, um die Rotation der Motoreinheit 18 bei dem Startermotor 12 anzuhalten.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S31 eine Ablehnung angibt (Nein in Schritt S31), schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S41 fort.
In Schritt S41 erfasst die ISG-Steuereinrichtung 40, ob die Trägheitsrotation der Maschine 11 aufgrund des Anhaltens der Rotation des Startermotors 12 angehalten hat, zu rotieren.
Wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S41 Zustimmung angibt (Ja in Schritt S41), d.h., die Maschine 11 angehalten hat, in Trägheitsrotation zu rotieren, schreitet der Betriebsfluss zu Schritt S42 fort.
In Schritt S42 schaltet die ISG-Steuereinrichtung 40 die Schalteinheit 26 aus, um den Drücksteuerprozess des Ritzels 19 anzuhalten, d.h., um das Ritzel 19 von dem Zahnkranz 16 zu lösen. Nach dem Prozess in Schritt S42 beendet die ISG-Steuereinrichtung 40 den Drücksteuerprozess, der in 6 gezeigt ist.
Andererseits beendet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S41 Ablehnung angibt (Nein in Schritt S41), die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Ferner beendet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S39 Ablehnung angibt (Nein in Schritt S39), die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Ferner beendet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S37 Ablehnung angibt (Nein in Schritt S37), die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Ferner beendet, wenn das Beurteilungsergebnis in Schritt S34 Ablehnung angibt (Nein in Schritt S34), die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Nach dem Prozess in Schritt S40 beendet die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Ferner beendet nach dem Prozess in Schritt S36 und dem Prozess in Schritt S38 die ISG-Steuereinrichtung 40 den in 6 gezeigten Drücksteuerprozess.
Gemäß der verbesserten Struktur des Maschinenstartsystems gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlung wie vorstehend erklärt wird das Ritzel 19 zu dem Zahnkranz 16 nur dann gedrückt, wenn die Differenz bezüglich einer Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Zahnkranz 16 und dem Ritzel 19 nicht größer als der vorbestimmte Wert ist. Es ist daher möglich, das Ritzel 19 problemlos bzw. reibungslos und korrekt mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff zu bringen.
Ferner erlangt nur die ISG-Steuereinrichtung 40 die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnkranzes (d.h., die Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden elektrischen Maschine 13) und schaltet die Schalteinheit 26 ein und aus. Dies ermöglicht es, zu vermeiden, dass die Struktur des Maschinenstartsystems kompliziert ist, und die Schalteinheit 26 anzuweisen, zu einem gewünschten Zeitpunkt ein- und auszuschalten.
Das Maschinenstartsystem gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel umfasst die verbesserte Struktur, bei der die rotierende elektrische Maschine 13, der Umrichter 25, und die ISG-Steuereinrichtung 40 gemeinsam zusammengesetzt bzw. untergebracht sind. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist es akzeptabel, eine andere Struktur zu haben, bei der jedes aus der rotierenden elektrischen Maschine 13 und dem Umrichter 25 unabhängig voneinander angeordnet ist, und andererseits der Umrichter 25 und die ISG-Steuereinrichtung 40 gemeinsam zusammengesetzt sind.
Bei dieser Struktur des Maschinenstartsystems gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wie vorstehend beschrieben ist die Rotationswelle 21 der rotierenden elektrischen Maschine 13 mit der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 mittels des Bandes 23 verbunden. Jedoch ist das Konzept der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist eine andere Struktur akzeptabel, bei der die Rotationswelle 21 der rotierenden elektrischen Maschine 13 mit der Ausgangswelle 15 der Maschine 11 mittels des Kupplungsmechanismus‘ verbunden ist.
Während spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurden, wird durch den Fachmann erkannt, dass verschiedene Abwandlungen und Alternativen zu diesen Details im Lichte der Gesamtlehre dieser Offenbarung entwickelt werden könnten. Entsprechend sollen die offenbarten bestimmten Anordnungen nur illustrativ sein und den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, der die volle Breite der folgenden Ansprüche und aller deren Äquivalente gegeben sein soll.
Ein Maschinenstartsystem umfasst eine rotierende elektrische Maschine, einen Startermotor, eine Maschinen-ECU, und eine ISG-Steuereinrichtung. Die rotierende elektrische Maschine ist mit einer Ausgangswelle einer Maschine verbunden. Der Startermotor treibt die neu zu startende Maschine an. Die Maschinen-ECU steuert den Maschinenbetrieb. Die ISG-Steuereinrichtung weist einen Umrichter an, wenn die rotierende elektrische Maschine einen Betrieb unter Energiezufuhr und eine Regenerativenergieerzeugung durchführt. Die ISG-Steuereinrichtung kommuniziert mit der Maschinen-ECU und passt den Betrieb des Startermotors und der rotierenden elektrischen Maschine an. Bei Empfang einer Maschinenneustartanforderung treibt bzw. steuert die ISG-Steuereinrichtung zumindest eines aus dem Startermotor und der rotierenden elektrischen Maschine an, um die Maschine neu zu starten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4068685 [0003]

Claims

Maschinenstartsystem, mit einer rotierenden elektrischen Maschine (13), die mit einer Ausgangswelle (15) einer Maschine (11) verbunden ist und durch einen Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) angetrieben ist, der in der Lage ist, einen Betrieb unter Energiezufuhr und eine Regenerativenergieerzeugung durchzuführen, einem Startermotor (12), der dazu eingerichtet ist, die Maschine (11) zu starten und neu zu starten, einem ersten Steuergerät (20), das in der Lage ist, einen Betrieb der Maschine (11) anzupassen, und einem zweiten Steuergerät (40), das in der Lage ist, eine Anweisung an den Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) zu senden, eine Elektroenergieregelung auszuführen, wenn die rotierende elektrische Maschine (13) einen Betrieb unter Energiezufuhr und Regenerativenergieerzeugung durchführt, wobei das zweite Steuergerät (40) mit dem ersten Steuergerät (20) kommuniziert, und den Betrieb des Startermotors (12) und der rotierenden elektrischen Maschine (13) anpasst, und wobei bei Empfang einer Maschinenneustartanforderung das zweite Steuergerät (40) zumindest eines aus dem Startermotor (12) und der rotierenden elektrischen Maschine (13) anweist, zu arbeiten, um einen schnellen Neustart der Maschine auszuführen.
Maschinenstartsystem nach Anspruch 1, wobei der Startermotor (12) ein Ritzel (19), einen Antriebsabschnitt (18, 27), und einen Schaltabschnitt (26, 31) umfasst, wobei das Ritzel (19) in der Lage ist, mit einem Zahnkranz (16) in Eingriff zu gelangen, der an der Ausgangswelle (15) der Maschine (11) befestigt ist, so dass das Ritzel (19) und der Zahnkranz (16) in Eingriff sind und simultan rotieren, wobei der Antriebsabschnitt das Ritzel (19) antreibt und der Schaltabschnitt (26, 31) den Antriebsabschnitt anweist, einzuschalten, um eine Energiezufuhr zu ermöglichen, und auszuschalten, um die Energiezufuhr anzuhalten, und wobei das zweite Steuergerät (40) ein Einschalten und Ausschalten des Schaltabschnitts basierend auf der Maschinenneustartanforderung ausführt, um den Startermotor (12) anzutreiben, und den Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) anweist, die rotierende elektrische Maschine (13) anzutreiben.
Maschinenstartsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei einem Neustart der Maschine (11) das zweite Steuergerät (40) auswählt und ausführt eines aus einem ersten Startprozess, bei dem das zweite Steuergerät (40) den Startermotor (20) anweist, die neu zu startende Maschine (11) anzutreiben, einem zweiten Startprozess, bei dem das zweite Steuergerät (40) den Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) derart anweist, dass die rotierende elektrische Maschine (13) die neu zu startende Maschine (11) antreibt, und einem dritten Startprozess, bei dem das zweite Steuergerät (40) den Startermotor (20) und den Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) derart anweist, dass der Startermotor (20) und die rotierende elektrische Maschine (13) die Maschine (11) antreiben, um neu zu starten.
Maschinenstartsystem nach Anspruch 3, wobei während einer Periode von einer Startzeit des Maschinenstarts zu einer Endzeit des Maschinenstarts bei dem dritten Startprozess das zweite Steuergerät (40) zuerst den Startermotor (20) anweist, die Maschine (11) anzutreiben, um zu arbeiten, und den Betrieb des Startermotors anhält, und als Zweites den Elektroenergieregelungsschaltkreis (25) derart anweist, dass die rotierende elektrische Maschine (13) die Maschine (11) antreibt, um zu arbeiten.
Maschinenstartsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei, wenn das zweite Steuergerät (40) eine Funktion aufweist, die Maschine (11) anzutreiben, um automatisch deren Betrieb anzuhalten, wenn eine vorbestimmte Automatikmaschinenanhaltebedingung erfüllt ist, und eine Funktion aufweist, um die neu zu startende Maschine (11) anzutreiben, wenn eine vorbestimmte Automatikmaschinenneustartbedingung erfüllt ist, das zweite Steuergerät (40) eines aus dem ersten Startprozess, dem zweiten Startprozess, und dem dritten Startprozess basierend auf einer Rotationsgeschwindigkeit der Maschine (11) zu einer Zeit, wenn die vorbestimmte Automatikmaschinenneustartbedingung erfüllt ist, auswählt.
Maschinenstartsystem nach einem der Ansprüche 3, 4 und 5, wobei bei dem dritten Startprozess das erste Steuergerät (20) ein Rotationsdrehmoment der Ausgangswelle (15) der Maschine (11) empfängt und das zweite Steuergerät (40) ein Auftreten einer Anomalie des Startermotors (12) basierend auf dem Rotationsdrehmoment der Ausgangswelle (15) der Maschine (11) erfasst.